Термическое оборудование для промышленности и ислледований

Навигация:

1. Оборудование для термической обработки
2. Вакуумные печи
3. Промышленные печи
4. Водородные печи
5. Термическое промышленное оборудование
6. Модернизация термического оборудования

Термическое оборудование – это неотъемлемая часть в металлообработке и различных металлургических областях. Это приспособления широкого спектра для обеспечения равномерного нагревания металла в различных направлениях. Еще одно свойство такого оборудования – защита металла при плавке от влияния инородных тел.

Существует два основных типа термического оборудования:

• Основной (обеспечивает непосредственно операции нагрева или охлаждения различных металлов – различных видов печей, закалочных баков)

• Вспомогательный (обеспечивает нормальное функционирование и поддержку основного оборудования – пресс для рихтовки, моечная машина)

Оборудование для термической обработки

Оборудование для термообработки представляет собой накаливальные приспособления и контрольные устройства, с помощью которых регулируется режим температуры в процессах обработки различных металлов. Чтобы зафиксировать результаты термического воздействия на сплав используются специальные измерительные приборы. А все контрольное приспособление вместе с термообрабатывающим устройством составляет термоэлектрические пирометры. Такие механизмы включают в себя термические пары и специализированный гальванометр, на нем присутствует градусная шкала Цельсия. С помощью напильниковой пробы проверяют окончательный результат воздействия на металл, а затем проходит испытание вязких свойств с помощью ударного способа.

Металлообрабатывающие предприятия для термообработки металла применяют печи двух типов:

• Пламенные (топливный ресурс в таких печах это жидкие, газообразно горючие и твердые средства)

• Электрические, имеющие электрический принцип смены температуры (применяются для стальных сплавов, один вид таких печей имеет индукционный способ нагревания, который производится под высокочастотным током, а другой представляет собой печь сопротивления и приспособления)

По режиму работы печи делятся на:

• Беспрерывный режим

• Прерывающийся функциональный цикл

Рабочая зона печи служит для разогрева металлического сырья, а рекуператор ликвидирует накаленные газовые элементы, которые образуются в процессе разогрева. Рекуператор беспрерывно подогревает воздушную массу. Термообработка подходит для работ со сталью, также может использоваться для чугунных изделий и различных конструкций из цветного металла. В последних вариантах при помощи термической обработки улучшаются технические характеристики и технологические свойства.

Вакуумные печи

Вакуумная печь обеспечивает проведение термообработки в безокислительной атмосфере и вакууме. Основной элемент такой печи это камера нагрева в виде герметичного сосуда, к которому подсоединена система вакуумных насосов. При помощи вакуумных печей производятся изделия для медицинской, металлургической, авиакосмической, химической отраслей, для автомобилестроения, машиностроения, спекания керамических изделий, а также металлического порошка. Такую печь можно считать универсальной, так как в ней проводятся почти все виды термической обработки:

• Отпуски

• Отжиги

• Дегазация при литье

• Плазменные нитрирования

• Цементация

• Нитроцементация

• Карбонирование

• Спекание керамики и порошков металлов

По конструктивным признакам такие печи делятся на два вида:

• Реторную (нагревательный элемент вместе с термоизоляцией располагаются в наружной части камеры).

• Классическую камерную (нагревательный элемент с термоизоляцией и со всеми механизмами и узлами во внутренней части камеры, которая имеет двойные водоохлаждающие стенки, такая камера обеспечивает глубокий вакуум и довольно высокую температуру).

По типу вакуумные печи можно разделить на такие основные виды:

• Камерная (применяется для термообработки крупногабаритных тяжелых садок, наиболее универсальна для процессов закалки и ковки при термической обработке. Особенности в трехстороннем обогреве, равномерном распределении температуры. Камерные в свою очередь можно разделить на муфельные и безмуфельные.

• Шахтная (особенность в вертикально ориентированной камере, погрузка садки происходит сверху).

• Колпаковая (как и в шахтной камера ориентирована вертикально, погрузка садки происходит снизу, особенность в нижней крышке, которая представляется подом, на котором и происходит расположение садки. Здесь дело в конструкции, камера может опускаться на сам под, а может подниматься и помещать садку в камеру. Таким образом, садка с тяжелым весом легко располагается на поде, способствует этому цеховой грузоподъемный механизм).

Промышленные печи

Промышленные печи имеют множество вариаций, все зависит от производственных масштабов. Классифицировать их можно по таким основным критериям:

• Вид топлива, применяемый во время эксплуатации

• Процесс, сопровождаемый плавлением металла

• Способ подачи тепла

• Конструктивные особенности и другие признаки

Источники тепловой энергии делят печи на следующие виды:

• Пламенная(сжигается топливо, вследствие этого следует появление энергии, вид топлива делит печи на твердотопливную, газовую, и печь на жидком топливе)

• Электрическая делится на:

1. Печь сопротивления (электроэнергия перерабатывается в тепловую, за счет того что ток протекает через проводник, который включен в электроцепь)

2. Дуговая(электроэнергия перерабатывается в тепловую за счет дуги, которая горит в вакууме или газовой среде)

3. Индукционная(электроэнергия перерабатывается в тепло за счет тел в которых возникает ток Фуко, эти тела помещены в переменное магнитное поле, применяют для чугунных изделий, стальных и цветных металлов)

4. Электронно-лучевая(электроэнергия перерабатывается в тепло за счет столкновения электронных потоков, ускорявшихся в вакууме, применяют для чистого тугоплавкого металла)

5. Печь инфракрасного нагрева(энергию излучает инфракрасный спектр)

Технологическое назначение промышленных печей делит их на такие типы:

• Плавильная делится на:

1. Доменную(имеет шахтный тип, плавильная печь располагается вертикально, здесь же выплавляется чугун и феросплавы. Особенность этой печи в непрерывной работе от начала эксплуатации)

2. Мартеновскую(перерабатывает лом и передельный чугун в сталь, особенность работы в том что раскаленная смесь горючего газа и воздуха вдувается в печь. Происходит предварительный нагрев этой смеси в генераторе)

3. Печь для цветного металла(применяется пламенная и электрическая печь, такие разбиваются на тигельную, дуговую, электрическую, отражательную, пламенную и печь для вакуумной плавки)

• Термическая обязует такие технологические процессы:

1. Закалка (повышает механическую прочность металлов)

2. Нормализация металла(применяется для стали, чугуна и других металлов)

3. Нагревание металлов(используется нагревательная печь, там металл подготавливается к ковке, обрабатывается с помощью прокатных станков и штамповки)

Выбирая промышленную печь стоит отталкиваться от условия и масштаба производства, а также учитывать номенклатуру применяемого сплава и энергетические возможности производственного участка.

Водородные печи

Особенность водородных печей заключается в подаче водорода, который обеспечивает высококачественную обработку материала. В некоторых случаях водород заменяется диссоциированным аммиаком. Водородная печь имеет непрерывное действие, которое необходимо для непрерывной термообработки. Сам процесс отжига получается за счет обезгаживания металла и очистки от поверхностного окисла. Деталь становится формоустойчивой благодаря снятию механического напряжения при термообработке.

Термическое промышленное оборудование

Оборудование такого типа включает в себя печи, печи-ванны, именно в них происходит обработка деталей, а точнее в расплавленном свинце, цианистых соединениях, селитре. Также к промышленному техническому оборудованию относятся электрические установки в виде ламповых или машинных генераторов частот, специализированное оборудование для охлаждения детали, а также механизированные поточные линии для термической обработки изделий.

Модернизация термического оборудования

Модернизация термического оборудования в первую очередь повышает производственные возможности на предприятии, а также снижает затраты на единицу производимой продукции. К примеру, вакуумные печи современного типа имеют меньший объем плавильной камеры, а размеры намного компактнее, чем предыдущие варианты. Также обеспечивается высокая скорость плавки за счет более быстрого нагрева металла. Модернизированные печи изготовлены по всем стандартам экологической и противопожарной безопасности.

В зависимости от того какой параметр поддается модернизации существуют различные для этого пути решения и приобретения различных новшеств. Касательно теплоизолирующего материала – он должен иметь низкую удельную теплоемкость и низкую удельную теплопроводность. Необходима автоматизированная система управления и контроля, с помощью которых расход энергии происходит строго в необходимом количестве. Приобретение высокоэффективных газогорелочных систем стало одной из основ модернизации производств.