Visokotemperaturne peći: vrste, karakteristike, primjena

Visokotemperaturna obrada materijala jedna je od ključnih operacija u mnogim industrijama, gdje je izloženost toplini uključena u popis glavnih tehnološki procesi. Uvjeti organizacije ovog postupka mogu biti različiti, što uzrokuje razlike u karakteristikama korištene opreme. Općenito, segment jedinica, zbog kojih se provodi intenzivna toplinska obrada, tvore visokotemperaturne peći industrijske namjene.

Klasifikacija opreme prema principu stvaranja topline

Do danas ne postoji univerzalni način za proizvodnju toplinske energije koji bi bio jednako prikladan za različite radne uvjete. Međutim, može se razlikovati uska skupina sljedećih vrsta najpopularnijih peći koje se koriste za zadatke grijanja na visokim temperaturama:

• Gorivo. Tradicionalni način stvaranja topline koja se proizvodi iz kemijske energije izgaranjem krutih, plinovitih i tekućih goriva.
• Električni. Širok segment jedinica koje se odlikuju praktičnošću i sigurnošću tijekom uporabe. U kategoriji visokotemperaturnih električnih peći ističu se i moderniji indukcijski i električni lučni modeli. Čest nedostatak takve opreme je visoka cijena električne energije koja se troši u velikim količinama.
• Autogeni. Peći ove vrste rade zbog reakcija gorenje i oksidacija elemenata koji se nalaze u obradcima koji se obrađuju. Na primjer, tijekom pročišćavanja kisika tekućeg željeza odvija se proces oksidacije ugljika s prirodnim oslobađanjem topline. Očito je da je uporaba autogenih peći ekonomski isplativa, jer praktički nisu potrebne dodatne gorivne ćelije, ali nisu sve proizvodnje u normalnom načinu rada predviđene tehnološkim procesima s oksidacijom i gorenje. Općenito, to se odnosi na područja metalurške obrade metala i legura.

Komorne peći

To je jedan od najčešći dizajni visokotemperaturna jedinica dizajnirana za pružanje toplinskog učinka uz brzo zagrijavanje do potrebne razine. Kako bi se održala ravnomjerna raspodjela toplinske energije u industrijama se dodatno koriste posebni plinski i oksidacijski mediji. Maksimalni način grijanja visokotemperaturnih komornih peći doseže 1800. Električna energija obično djeluje kao izvor energije – potencijal snage u prosjeku varira od 0,5 do 3,5 kilovata.

Cijevne peći

Raznolikost visokotemperaturnih modela opreme peći s mogućnošću usmjerenog dovoda toplinskih tokova. Dizajn predviđa grijaće i odvojene jedinice, čija rotacijska mehanika omogućuje rad pod različitim kutovima, ovisno o trenutnim zahtjevima. Neki modeli cijevnih visokotemperaturnih peći opremljeni su kvarcnim reaktorom s nepropusnim glavama. Ovo dizajnersko rješenje osigurava učinak dvostrukog izgaranja plinova, što također stvara uvjete za minimiziranje početnih resursa goriva. Grijaći i izolacijski moduli sekcijskog tipa obično se koriste kao emiteri topline, pružajući grijanje do 1200.

Značajke prigušnih peći

Za učinkovit rad u agresivnim okruženjima, što se često događa u procesima industrijske obrade sirovina, koriste se razne vrste prigušnih peći. Mogu se koristiti kada izravno utječu na dizajn plinova, prašine, pare, vode i drugog proizvodnog otpada. Izolacijski zadaci rješavaju se posebnim materijalima otpornim na toplinu. Za visokotemperaturne peći koje rade u temperaturnom rasponu od 1150. do 1300. godine, posebno se koriste keramički elementi koji ne samo da štite peć od negativnih utjecaja izvana, već i doprinose ravnomjernoj raspodjeli topline izvana. Dizajn također može predvidjeti posebne potporne cijevi kroz koje se toplina namjerno zrači duž određenih kontura i u kratkim vremenskim razdobljima.

Peći za taljenje

U pravilu su to jedinice s malom komorom za grijanje, dizajnirane za servisiranje kompaktnih obradaka. Ciljni materijali za obradu u takvim pećima uključuju obojene metale koji zahtijevaju posebne uvjete toplinske izloženosti. Postoje i posebne linije modela za izvođenje operacija u laboratorijskim uvjetima, osigurane lijevanim žlijebom s mogućnošću točnog doziranja taline. Prosječne vrijednosti grijanja u visokotemperaturnim pećima ove vrste kreću se od 1000 do 1500 do 1500 s preciznom regulacijom. Neke modifikacije jedinica za izvođenje pečenja također pripadaju istoj sorti.

Glavne karakteristike peći

Čak i unutar jedne vrste industrijske peći s visokom temperaturom, radni parametri mogu varirati u velikim rasponima. Prosječni pokazatelji s kojima velika proizvodna poduzeća najčešće rade mogu se predstaviti na sljedeći način:

Organizacija tijeka rada

Ugradnja opreme izvodi se stacionarno, ponekad zahtijevajući preliminarni uređaj temelja u obliku cementnog estriha otpornog na toplinu. Potrebna komunikacija i tehnološka komunikacija dovode se u peć oprema za hranjenje praznina. Neke inženjerske komponente uključene su u osnovni paket. Na primjer, sustav hlađenja često se provodi pomoću ventilatora. Visokotemperaturne peći s vodenim rashladnim sustavom opremljene su cirkulacijskom pumpom odgovarajućeg kapaciteta koja se integrira u lokalnu vodnu infrastrukturu. Upravljanje danas u gotovo svim jedinicama za industrijsko grijanje osiguravaju programeri sa senzorima i kontrolerima radnih parametara. Termostati se mogu integrirati u središnje upravljačke sustave poduzeća, što omogućuje sveobuhvatno praćenje performansi opreme u općem kontekstu proizvodnog procesa, uzimajući u obzir karakteristike paralelnih tehnoloških operacija.

Zaključak

Glavno područje primjene ove opreme je metalurgija, kao i određene grane kemijske i prehrambene industrije. Ali čak i unutar takvih industrija, procesi toplinskog utjecaja su heterogeni. Kako tehnologije obrade postaju složenije, mijenja se i pristup organizaciji operacija toplinskog utjecaja. Također se povećavaju zahtjevi za strukturnu izvedbu visokotemperaturnih peći. Materijali za takvu opremu danas predstavljaju ne samo alatni čelici, već i keramika otporna na toplinu, što konstrukcije čini lakšim i praktičnijim za održavanje. Mijenjaju se i pristupi upravljanju pećima. Uvođenje iste automatizacije s programabilnim modulima povećava učinkovitost kontrole tijeka rada, a istodobno povećava radni vijek opreme i smanjuje troškove energije zahvaljujući uravnoteženom upravljanju.