Çan Tipi Fırınlar

Yüksek Verimli Enerji Tasarrufu Tasarımı

Çan tipi fırınların ısıtma astarının tasarımı ve yapımı

çan tipi fırınlar-1

çan tipi fırınlar-2

Genel Bakış:
Çan tipi fırınlar esas olarak parlak tavlama ve ısıl işlem için kullanılır, bu nedenle aralıklı değişken sıcaklıklı fırınlardır. Sıcaklık çoğunlukla 650 ile 1100 ℃ arasında kalır ve ısıtma sisteminde belirtilen süreye göre değişir. Çan tipi fırınların yüküne göre iki türü vardır: kare çan tipi fırın ve yuvarlak çan tipi fırın. Çan tipi fırınların ısı kaynakları çoğunlukla gazdır, ardından elektrik ve hafif yağ gelir. Genellikle çan tipi fırınlar üç bölümden oluşur: dış kapak, iç kapak ve ocak. Yanma cihazı genellikle termal bir tabaka ile yalıtılmış dış kapağa yerleştirilirken, iş parçaları ısıtma ve soğutma için iç kapağa yerleştirilir.

Çan tipi fırınlar iyi hava sızdırmazlığına, düşük ısı kaybına ve yüksek termal verimliliğe sahiptir. Dahası, fırın kapısına, kaldırma mekanizmasına ve diğer çeşitli mekanik iletim mekanizmalarına ihtiyaç duymadıkları için maliyet tasarrufu sağlarlar ve iş parçalarının ısıl işlem fırınlarında yaygın olarak kullanılırlar.
Fırın astar malzemeleri için en kritik iki gereksinim, ısıtma örtülerinin hafifliği ve enerji verimliliğidir.

Geleneksel hafif refrakterlerde sık karşılaşılan sorunlartuğla veya hafif dökme çelikYapılar şunları içerir:

1. Yüksek özgül ağırlığa sahip refrakter malzemeler (genellikle normal hafif refrakter tuğlaların özgül ağırlığı 600 kg/m³ veya daha fazladır; hafif dökme refrakterlerin ise 1000 kg/m³ veya daha fazladır) fırın kapağının çelik yapısına büyük bir yük bindirir, bu nedenle hem çelik yapının tüketimi hem de fırın yapımına yapılan yatırım artar.

2. Hacimli dış kaplama, üretim atölyelerinin kaldırma kapasitesini ve taban alanını etkiler.

3. Çan tipi fırın, aralıklı olarak değişen sıcaklıklarda çalıştırılır ve hafif refrakter tuğlalar veya hafif dökme malzemeler yüksek özgül ısı kapasitesine, yüksek ısı iletkenliğine ve büyük enerji tüketimine sahiptir.

Ancak, CCEWOOL refrakter elyaf ürünleri düşük ısı iletkenliğine, düşük ısı depolama kapasitesine ve düşük hacim yoğunluğuna sahiptir; bu özellikler, ısıtma örtülerinde geniş uygulama alanlarının başlıca nedenleridir. Özellikleri aşağıdaki gibidir:

1. Geniş çalışma sıcaklığı aralığı ve çeşitli uygulama biçimleri
CCEWOOL seramik elyaf üretimi ve teknolojisinin gelişmesiyle birlikte, CCEWOOL seramik elyaf ürünleri seri üretim ve fonksiyonelleştirme aşamalarına ulaşmıştır. Sıcaklık açısından, ürünler 600℃ ile 1500℃ arasında değişen farklı sıcaklık gereksinimlerini karşılayabilmektedir. Şekil açısından ise, ürünler geleneksel pamuk, battaniye, keçe ürünlerinden elyaf modüllerine, levhalara, özel şekilli parçalara, kağıda, elyaf tekstillerine ve benzerlerine kadar çeşitli ikincil işleme veya derin işleme ürünleri geliştirmiştir. Çeşitli sektörlerdeki seramik elyaf ürünleri için endüstriyel fırınların gereksinimlerini tam olarak karşılayabilmektedirler.
2. Düşük hacim yoğunluğu:
Seramik elyaf ürünlerinin hacim yoğunluğu genellikle 96~160 kg/m³ olup, bu değer hafif tuğlaların yaklaşık 1/3'ü ve hafif refrakter dökme malzemenin 1/5'i kadardır. Yeni tasarlanan fırınlarda seramik elyaf ürünlerinin kullanımı sadece çelik tasarrufu sağlamakla kalmaz, aynı zamanda yükleme/boşaltma ve taşımayı da kolaylaştırarak endüstriyel fırın teknolojisindeki ilerlemeyi hızlandırır.
3. Düşük ısı kapasitesi ve ısı depolama:
Seramik elyaf ürünlerinin kapasitesi, refrakter tuğlalar ve yalıtım tuğlalarıyla karşılaştırıldığında çok daha düşüktür; refrakter tuğlaların yaklaşık 1/14-1/13'ü ve yalıtım tuğlalarının 1/7-1/6'sı kadardır. Aralıklı olarak çalışan çan tipi fırınlarda, üretimle ilgili olmayan yakıt tüketiminde büyük miktarda tasarruf sağlanabilir.
4. Basit yapı, kısa süre
Seramik elyaf örtüler ve modüller mükemmel esnekliğe sahip olduğundan, sıkıştırma miktarı tahmin edilebilir ve inşaat sırasında genleşme derzlerine gerek kalmaz. Sonuç olarak, inşaat kolay ve basittir ve sıradan vasıflı işçiler tarafından tamamlanabilir.
5. Fırınsız çalışma
Tam elyaf astar kullanımı sayesinde, fırınlar diğer metal bileşenler tarafından kısıtlanmadığı takdirde işlem sıcaklığına hızla ısıtılabilir; bu da endüstriyel fırınların etkin kullanımını büyük ölçüde artırır ve üretimle ilgili olmayan yakıt tüketimini azaltır.
6. Çok düşük ısı iletkenliği
Seramik elyaf, çapı 3-5 µm olan liflerin birleşiminden oluşur, bu nedenle çok düşük ısı iletkenliğine sahiptir. Örneğin, yoğunluğu 128 kg/m³ olan yüksek alüminyum elyaf battaniye, sıcak yüzeyde 1000℃'ye ulaştığında, ısı transfer katsayısı sadece 0,22 (W/MK) olur.
7. İyi kimyasal kararlılık ve hava akımı aşınmasına karşı direnç:
Seramik elyaf sadece fosforik asit, hidroflorik asit ve sıcak alkalilerde aşınır ve diğer aşındırıcı ortamlara karşı dayanıklıdır. Ayrıca, seramik elyaf modülleri, seramik elyaf battaniyelerinin belirli bir sıkıştırma oranında sürekli olarak katlanmasıyla üretilir. Yüzey işlemi uygulandıktan sonra, rüzgar aşınmasına karşı direnç 30 m/s'ye ulaşabilir.

Seramik elyafın uygulama yapısı

çan tipi fırınlar-01

Isıtma kapağının genel astar yapısı

Isıtma kapağının brülör alanı: CCEWOOL seramik elyaf modülleri ve katmanlı seramik elyaf halılarından oluşan kompozit bir yapıya sahiptir. Arka astar battaniyelerinin malzemesi, sıcak yüzeyin katman modülü malzemesinden bir kademe daha düşük olabilir. Modüller "bir tabur asker" şeklinde düzenlenmiş olup, köşebent demir veya askılı modüllerle sabitlenmiştir.
Köşebent modülü, basit bir ankraj yapısına sahip olması ve fırın astarının düzgünlüğünü en üst düzeyde koruyabilmesi nedeniyle kurulumu ve kullanımı en kolay yöntemdir.

çan tipi fırınlar-02

Brülör üstü alanlar

CCEWOOL seramik elyaf battaniyelerinin katmanlama yöntemi benimsenmiştir. Katmanlı fırın astarı genellikle 6 ila 9 katman gerektirir ve ısıya dayanıklı çelik vidalar, vidalar, hızlı kartlar, döner kartlar ve diğer sabitleme parçaları ile sabitlenir. Sıcak yüzeye yaklaşık 150 mm mesafede yüksek sıcaklık seramik elyaf battaniyeler kullanılırken, diğer kısımlarda düşük kaliteli seramik elyaf battaniyeler kullanılır. Battaniyeler serilirken, ek yerleri en az 100 mm aralıkla yerleştirilmelidir. İç seramik elyaf battaniyeler, montajı kolaylaştırmak için alın-alın birleştirilir ve sıcak yüzeydeki katmanlar, sızdırmazlık etkisini sağlamak için üst üste bindirme yöntemiyle yerleştirilir.

Seramik elyaf kaplamanın uygulama etkileri
Çan tipi fırınların ısıtma örtüsünün tam elyaf yapısının etkileri oldukça iyi kalmıştır. Bu yapıyı benimseyen dış örtü, mükemmel yalıtımı garanti etmekle kalmaz, aynı zamanda kolay kurulum imkanı da sağlar; bu nedenle, silindirik ısıtma fırınları için büyük tanıtım değeri taşıyan yeni bir yapıdır.


Yayın tarihi: 30 Nisan 2021

Teknik Danışmanlık

Teknik Danışmanlık