Návrh a konštrukcia vykurovacej výmurovky zvonových pecí
Prehľad:
Zvonové pece sa používajú hlavne na lesklé žíhanie a tepelné spracovanie, takže sú to pece s prerušovanou variabilnou teplotou. Teplota sa väčšinou pohybuje medzi 650 a 1100 ℃ a mení sa v závislosti od času stanoveného vo vykurovacom systéme. Na základe zaťaženia zvonových pecí existujú dva typy: štvorcové zvonové pece a okrúhle zvonové pece. Zdrojmi tepla zvonových pecí sú prevažne plyn, nasleduje elektrina a ľahký olej. Zvonové pece sa vo všeobecnosti skladajú z troch častí: vonkajšieho krytu, vnútorného krytu a pece. Spaľovacie zariadenie je zvyčajne umiestnené na vonkajšom kryte izolovanom tepelnou vrstvou, zatiaľ čo obrobky sú umiestnené vo vnútornom kryte na ohrev a chladenie.
Zvonové pece majú dobrú vzduchotesnosť, nízke tepelné straty a vysokú tepelnú účinnosť. Okrem toho nepotrebujú ani dvierka pece, ani zdvíhací mechanizmus a rôzne iné mechanické prenosové mechanizmy, takže šetria náklady a sú široko používané v peciach na tepelné spracovanie obrobkov.
Dve najdôležitejšie požiadavky na materiály výstelky pecí sú nízka hmotnosť a energetická účinnosť vykurovacích krytov.
Bežné problémy s tradičnými ľahkými refraktormitehly alebo ľahké liatinové tehlyštruktúry zahŕňajú:
1. Žiaruvzdorné materiály s veľkou špecifickou hmotnosťou (bežné ľahké žiaruvzdorné tehly majú zvyčajne špecifickú hmotnosť 600 kg/m3 alebo viac; ľahké žiaruvzdorné tehly majú 1000 kg/m3 alebo viac) vyžadujú veľké zaťaženie oceľovej konštrukcie krytu pece, takže sa zvyšuje spotreba oceľovej konštrukcie aj investícia do výstavby pece.
2. Objemný vonkajší kryt ovplyvňuje nosnosť a podlahovú plochu výrobných dielní.
3. Zvonová pec sa prevádzkuje pri prerušovane sa meniacich teplotách a ľahké žiaruvzdorné tehly alebo ľahké liatiny majú veľkú špecifickú tepelnú kapacitu, vysokú tepelnú vodivosť a obrovskú spotrebu energie.
Výrobky zo žiaruvzdorných vlákien CCEWOOL však majú nízku tepelnú vodivosť, nízku tepelnú akumuláciu a nízku objemovú hustotu, čo sú hlavné dôvody ich širokého použitia vo vykurovacích krytoch. Vlastnosti sú nasledovné:
1. Široký rozsah prevádzkových teplôt a rôzne formy použitia
S rozvojom výroby a technológie keramických vlákien spoločnosti CCEWOOL dosiahli keramické vláknité produkty spoločnosti CCEWOOL serializáciu a funkcionalizáciu. Pokiaľ ide o teplotu, produkty dokážu splniť požiadavky rôznych teplôt v rozmedzí od 600 ℃ do 1500 ℃. Z hľadiska morfológie sa produkty postupne vyvinuli do rôznych druhotných alebo hlboko spracovaných produktov od tradičnej bavlny, prikrývok, plstených produktov až po vláknité moduly, dosky, špeciálne tvarované diely, papier, vláknité textílie atď. Dokážu plne splniť požiadavky priemyselných pecí na keramické vláknité produkty v rôznych odvetviach.
2. Malá objemová hustota:
Objemová hustota výrobkov z keramických vlákien je vo všeobecnosti 96 až 160 kg/m3, čo je približne 1/3 ľahkých tehál a 1/5 ľahkých žiaruvzdorných odliatkov. V novo navrhnutej peci môže použitie výrobkov z keramických vlákien nielen ušetriť oceľ, ale aj uľahčiť nakladanie/vykladanie a prepravu, čo podporuje pokrok v technológii priemyselných pecí.
3. Malá tepelná kapacita a akumulácia tepla:
V porovnaní so žiaruvzdornými tehlami a izolačnými tehlami je kapacita keramických vlákien oveľa nižšia, približne 1/14-1/13 žiaruvzdorných tehál a 1/7-1/6 izolačných tehál. Pri prerušovane prevádzkovanej zvonovej peci sa dá ušetriť veľké množstvo spotreby paliva nesúvisiacej s výrobou.
4. Jednoduchá konštrukcia, krátka doba
Keďže keramické vláknité deky a moduly majú vynikajúcu elasticitu, je možné predvídať mieru stlačenia a počas výstavby nie je potrebné nechávať dilatačné škáry. Vďaka tomu je výstavba jednoduchá a ľahká, čo zvládnu aj bežní kvalifikovaní pracovníci.
5. Prevádzka bez rúry
Vďaka celovláknitej výstelke je možné pece rýchlo zahriať na procesnú teplotu, ak nie sú obmedzené inými kovovými komponentmi, čo výrazne zlepšuje efektívne využitie priemyselných pecí a znižuje spotrebu paliva nesúvisiacu s výrobou.
6. Veľmi nízka tepelná vodivosť
Keramické vlákno je kombináciou vlákien s priemerom 3-5 μm, takže má veľmi nízku tepelnú vodivosť. Napríklad, keď deka z vysokohliníkových vlákien s hustotou 128 kg/m3 dosiahne na horúcom povrchu teplotu 1000 ℃, jej koeficient prestupu tepla je iba 0,22 (W/MK).
7. Dobrá chemická stabilita a odolnosť voči erózii spôsobenej prúdením vzduchu:
Keramické vlákno je erodovateľné iba v kyseline fosforečnej, kyseline fluorovodíkovej a horúcich zásadách a je stabilné voči iným korozívnym médiám. Okrem toho sa moduly z keramických vlákien vyrábajú kontinuálnym skladaním keramických vlákien s určitým kompresným pomerom. Po úprave povrchu môže odolnosť voči erózii vetrom dosiahnuť rýchlosť 30 m/s.
Aplikačná štruktúra keramických vlákien
Spoločná štruktúra obloženia vykurovacieho krytu
Oblasť horáka vykurovacieho krytu: Používa kompozitnú štruktúru z keramických vláknitých modulov CCEWOOL a vrstvených keramických vláknitých kobercov. Materiál zadnej výstelky môže byť o jeden stupeň slabší ako materiál vrstveného modulu horúceho povrchu. Moduly sú usporiadané do tvaru „práporu vojakov“ a upevnené uhlovou liatou alebo závesnými modulmi.
Modul z uhlovej ocele je najjednoduchší spôsob inštalácie a použitia, pretože má jednoduchú kotviacu konštrukciu a dokáže v čo najväčšej miere chrániť rovinnosť výstelky pece.
Oblasti nad horákom
Používa sa metóda vrstvenia keramických vlákien CCEWOOL. Vrstvená výstelka pece zvyčajne vyžaduje 6 až 9 vrstiev, ktoré sa upevňujú žiaruvzdornými oceľovými skrutkami, šróbami, rýchloupínacími kartami, rotačnými kartami a inými upevňovacími prvkami. Vysokoteplotné keramické vláknité prikrývky sa používajú približne 150 mm blízko horúceho povrchu, zatiaľ čo ostatné časti používajú nízkokvalitné keramické vláknité prikrývky. Pri pokládke prikrývok by mali byť spoje od seba vzdialené aspoň 100 mm. Vnútorné keramické vláknité prikrývky sú spojené natupo, aby sa uľahčila konštrukcia, a vrstvy na horúcom povrchu sa prekrývajú, aby sa zabezpečil tesniaci účinok.
Aplikačné účinky keramickej vláknitej výstelky
Účinky plne vláknitej štruktúry vykurovacieho krytu zvonových pecí zostali veľmi dobré. Vonkajší kryt, ktorý využíva túto štruktúru, nielenže zaručuje vynikajúcu izoláciu, ale umožňuje aj jednoduchú konštrukciu; preto ide o novú štruktúru s vysokou propagačnou hodnotou pre valcové vykurovacie pece.
Čas uverejnenia: 30. apríla 2021