Tổng quan về kỹ thuật về các nguyên tắc, thiết kế và ứng dụng công nghiệp
Lò vành đai lưới: Tổng quan kỹ thuật về các nguyên tắc, thiết kế và ứng dụng công nghiệp **
Lò vành đai lưới là một lò công nghiệp loại liên tục được đặc trưng bởi việc sử dụng vành đai lưới kim loại dệt để truyền tải các phôi thông qua các vùng quy trình khác nhau. Nổi tiếng về độ tin cậy, tính đồng nhất và hiệu quả của chúng, các lò này là nền tảng của quá trình xử lý nhiệt hiện đại trên nhiều ngành công nghiệp. Bài viết này cung cấp một bài kiểm tra kỹ thuật về thiết kế, nguyên tắc hoạt động, các thành phần chính và các ứng dụng chính của họ.
1. Giới thiệu **
Trong xử lý nhiệt công nghiệp, tính nhất quán và thông lượng là tối quan trọng. Lò nung hàng loạt, trong khi linh hoạt, thường tạo ra các tắc nghẽn cho sản xuất khối lượng lớn. Lò vành đai lưới giải quyết nhu cầu này bằng cách cung cấp một dòng thành phần liên tục thông qua các vùng nhiệt độ được kiểm soát chính xác. Điều này cho phép xử lý nhiệt tự động, có khối lượng lớn, hàn, thiêu kết và các quá trình khác với độ đồng nhất và độ lặp lại nhiệt độ đặc biệt.
2. Thiết kế cơ bản và nguyên tắc hoạt động **
Nguyên tắc cốt lõi của lò đai lưới là đơn giản: một băng chuyền điều khiển động cơ vận chuyển các bộ phận qua một loạt các buồng được sưởi ấm bên trong vỏ lò niêm phong.
Quá trình có thể được chia thành ba giai đoạn chính:
1.
2. ** Xử lý nhiệt: ** Vành đai mang khối lượng công việc tuần tự thông qua các khu vực làm nóng trước, nhiệt cao và làm mát. Mỗi khu vực duy trì một nhiệt độ và khí quyển cụ thể.
3. ** dỡ hàng: ** Các bộ phận được xử lý thoát khỏi lò ở đầu xả và được thu thập để xử lý thêm.
Hoạt động liên tục này cho phép năng suất vô song và kết quả nhất quán 24/7.
3. Các thành phần hệ thống chính **
Lò vành đai lưới là một hệ thống phức tạp tích hợp một số thành phần quan trọng:
*** Vành đai lưới: ** Trái tim của hệ thống. Thắt lưng thường được dệt từ các hợp kim nhiệt độ cao như thép không gỉ 314, thép không gỉ 330 hoặc Inconel 601. Việc lựa chọn hợp kim phụ thuộc vào nhiệt độ hoạt động tối đa và khí quyển xử lý. Thiết kế đai (kích thước lưới, đường kính dây) rất quan trọng để hỗ trợ tải phần cụ thể và cho phép lưu lượng khí tối ưu và truyền nhiệt.
*** Cấu trúc lò: **
*** Phòng sưởi ấm: ** lót bằng sợi gốm hoặc cách nhiệt bằng gạch cho hiệu quả nhiệt. Các yếu tố sưởi ấm (thường là cacbua silicon, molybdenum disilic, hoặc ống bức xạ hợp kim) được đặt ở trên và bên dưới vành đai.
* ** Phòng làm mát: ** Nằm sau vùng nóng. Làm mát có thể đạt được thông qua sự đối lưu không khí cưỡng bức, buồng áo không nước hoặc trong một số trường hợp, việc dập tắt khí quyển không khí có kiểm soát.
*** Hệ thống khí quyển: ** Nhiều quá trình yêu cầu một môi trường được kiểm soát để ngăn chặn quá trình oxy hóa hoặc tạo điều kiện cho các phản ứng hóa học. Lò được trang bị các cửa hút khí và hệ thống ống xả để duy trì và điều chỉnh khí quyển như:
*** Khí nhiệt đới (khí endo) **
*** Khí tỏa nhiệt (khí exo) **
*** Khí quyển dựa trên nitơ **
*** Hydrogen và amoniac phân tách **
Vỏ lò được thanh lọc và duy trì dưới áp lực tích cực để loại trừ không khí.
*** Hệ thống ổ đĩa: ** Một ổ đĩa cơ mạnh mẽ, thường bao gồm một động cơ tốc độ thay đổi, hộp số giảm và bánh xích, đẩy vành đai. Kiểm soát tốc độ chính xác là điều cần thiết để xác định các bộ phận "thời gian cư trú trong mỗi vùng, một tham số quá trình quan trọng.
*** Hệ thống điều khiển: ** Hệ thống điều khiển dựa trên PLC- hoặc PC hiện đại quản lý và giám sát tất cả các tham số, bao gồm:
* Nhiệt độ vùng (thông qua các vòng điều khiển PID và cặp nhiệt điện)
* Tốc độ đai
* Tốc độ dòng khí khí
* Áp lực hệ thống và khóa liên động an toàn
4. Cân nhắc kỹ thuật quan trọng **
*** Tính đồng nhất nhiệt độ: ** Một số liệu hiệu suất chính. Các lò được thiết kế để đáp ứng các tiêu chuẩn đồng nhất cụ thể (ví dụ: ± 5 ° C hoặc ± 10 ° C) trên toàn bộ chiều rộng vành đai và trong khối lượng công việc. Điều này đạt được thông qua vị trí yếu tố cẩn thận, quản lý luồng không khí và cách nhiệt.
*** Đời sống và theo dõi: ** Tuổi thọ của vành đai là một yếu tố hoạt động quan trọng. Thất bại thường được gây ra bởi creep (chảy xệ), oxy hóa hoặc tế bào trưởng ở nhiệt độ cao. Các hệ thống theo dõi căng thẳng và tự động thích hợp là rất cần thiết để ngăn chặn sự trôi dạt của vành đai và làm hỏng cấu trúc lò.
*** Tính toàn vẹn của bầu không khí: ** Ngăn chặn không khí là rất quan trọng đối với các quá trình phụ thuộc vào khí quyển. Việc niêm phong hiệu quả ở đầu vào và kết thúc xả, thường sử dụng tiền đình với rèm lửa hoặc con dấu cơ học, là bắt buộc.
5. Ứng dụng công nghiệp chính **
Lò vành đai lưới đặc biệt linh hoạt và được sử dụng trong:
*** Kim loại bột (PM) thiêu kết: ** Ứng dụng lớn nhất. Lò thi hành các thành phần bột kim loại được nén chặt (ví dụ: bánh răng, vòng bi) ở nhiệt độ lên đến 1150 ° C, các hạt liên kết để đạt được sức mạnh và tính chất cuối cùng.
*** BRAZING: ** Được sử dụng rộng rãi để tham gia các thành phần đồng, thép và thép không gỉ (ví dụ: trong các ngành công nghiệp ô tô, HVAC và hàng không vũ trụ) bằng cách sử dụng khí quyển được kiểm soát và chu trình nhiệt chính xác.
*** Xử lý nhiệt: ** Đối với các quá trình như ủ, ủ và làm cứng các bộ phận có kích thước nhỏ đến trung bình như ốc vít, lò xo và dụng cụ cắt.
*** Debinding và thiêu kết các phần phun kim loại (MIM)
*** Bắn điện tử và gốm: ** Được sử dụng trong bầu không khí cho các quá trình như bắn tụ gốm và chất nền dày.
6. Ưu điểm và giới hạn **
**Thuận lợi:**
*** Hoạt động liên tục: ** Thông lượng cao và sự phù hợp cho sản xuất hàng loạt.
*** Tính đồng nhất tuyệt vời: ** Khu vực nhiệt ổn định đảm bảo chất lượng sản phẩm nhất quán.
*** Tự động hóa: ** Dễ dàng tích hợp vào các dây chuyền sản xuất tự động.
*** Tính linh hoạt: ** có thể được cấu hình cho một loạt các quy trình và khí quyển.
** Hạn chế: **
*** Đầu tư vốn cao: ** Chi phí trả trước đáng kể so với các hệ thống hàng loạt.
*** Giới hạn vành đai: ** Nhiệt độ hoạt động tối đa bị hạn chế bởi các khả năng của vật liệu vành đai (thường là tối đa ~ 1150 ° C cho các hợp kim tiêu chuẩn).
*** Hạn chế kích thước một phần/trọng lượng: ** Không phù hợp với các thành phần riêng lẻ rất lớn hoặc nặng có thể làm hỏng vành đai lưới.
7. Kết luận **
Lò vành đai lưới vẫn là một thiết bị không thể thiếu trong xử lý nhiệt công nghiệp. Thiết kế của nó cân bằng một cách thanh lịch nhu cầu sản xuất khối lượng lớn với độ chính xác cần thiết cho các quá trình luyện kim tiên tiến như thiêu kết và hàn. Những tiến bộ liên tục trong các hệ thống điều khiển, vật liệu đai và thiết kế lò tiếp tục mở rộng khả năng của chúng, đảm bảo vai trò quan trọng của chúng trong sản xuất trong nhiều năm tới.
---