U prigušnoj peći na temperaturi od 820 stupnjeva. Kako sami izgraditi prigušnu peć za svoj dom

Početak

Ovaj pothvat je započeo, kao što obično počinju mnogi slični pothvati - slučajno sam ušao u prijateljevu radionicu, a on mi je pokazao novu "igračku" - napola rastavljenu muflnu peć MP-2UM ( Sl. 1). Peć je stara, nedostaje originalna upravljačka jedinica, nema termoelementa, ali grijač je netaknut i komora je u dobrom stanju. Naravno, vlasnik ima pitanje: je li moguće na njega pričvrstiti neku vrstu domaće kontrole? Čak i ako je jednostavno, čak i s malom preciznošću u održavanju temperature, ali da pećnica radi? Hmm, vjerojatno je moguće ... Ali prvo bi bilo lijepo pogledati dokumentaciju za to, a zatim razjasniti tehničke specifikacije i procijeniti mogućnosti njegove implementacije.

Dakle, prvo, dokumentacija je online i može se lako pronaći traženjem "MP-2UM" (također uključeno u dodatak članku). Iz popisa glavnih karakteristika proizlazi da je napajanje peći jednofazno 220 V, potrošnja energije je oko 2,6 kW, gornji temperaturni prag je 1000 ° C.

Drugo, morate sastaviti elektroničku jedinicu koja bi mogla kontrolirati napajanje grijača s potrošnjom struje od 12-13 A, a također bi mogla pokazati postavljenu i stvarnu temperaturu u komori. Prilikom projektiranja upravljačke jedinice ne smijete zaboraviti da u radionici nema normalnog uzemljenja i ne zna se kada će ga biti.

Uzimajući u obzir gore navedene uvjete i dostupnu elektroničku bazu podataka, odlučeno je sastaviti krug koji mjeri potencijal termopara i uspoređuje ga sa zadanom “set” vrijednošću. Usporedba se provodi s komparatorom, čiji će izlazni signal kontrolirati relej, koji će zauzvrat otvoriti i zatvoriti snažan triac, kroz koji će se mrežni napon od 220 V dovoditi do grijaćeg elementa. Odbijanje fazno-impulsne kontrole triaka povezano je s velikim strujama u opterećenju i nedostatkom uzemljenja. Odlučili smo da ako se s "diskretnom" kontrolom pokaže da temperatura u komori varira unutar širokih granica, tada ćemo krug pretvoriti u "fazni". Za označavanje temperature može se koristiti brojčanik. Napajanje kruga je obični transformator; odbijanje prekidačkog napajanja također je zbog nedostatka uzemljenja.

Najteže je bilo pronaći termoelement. U našem malom gradu u dućanima nema takve stvari, ali su, kao i obično, u pomoć priskočili radioamateri sa željom da u svoje garaže zauvijek spremaju raznorazno radioelektroničko smeće. Otprilike tjedan dana nakon što sam obavijestio svoje najbliže prijatelje o "potrebi za termoparom", nazvao je jedan od najstarijih radioamatera u gradu i rekao da postoji neka vrsta koja leži uokolo još od sovjetskih vremena. Ali morat će se provjeriti - može se ispostaviti da je to niskotemperaturni kromel-kopel. Da, naravno da ćemo provjeriti, hvala, ali bilo koji će biti prikladan za eksperimente.

Kratki “izlet po netu” da pogledamo što su drugi već napravili na ovu temu, pokazao je da ih u osnovi po ovom principu konstruiraju domaći ljudi - “termoelement - pojačalo - komparator - regulacija snage” ( sl.2). Stoga nećemo biti originalni – pokušat ćemo ponoviti ono što je već dokazano.

Eksperimenti

Najprije se odlučimo za termoelement - postoji samo jedan i jednospojni je, tako da neće biti promjene sobne temperature u kompenzacijskom krugu. Spajanjem voltmetra na stezaljke termopara i upuhivanjem zraka na spoju na različitim temperaturama iz pištolja za vrući zrak ( sl.3), sastavite tablicu potencijala ( sl.4) iz čega se može vidjeti da napon raste s stupnjevanjem od približno 5 mV za svakih 100 stupnjeva. Uzimajući u obzir izgled vodiča i uspoređujući dobivena očitanja s karakteristikama različitih spojeva prema tablicama preuzetim iz mreže ( sl.5), može se s velikom vjerojatnošću pretpostaviti da je korišteni termoelement kromel-alumel (TCA) i da se može koristiti dugo vremena na temperaturi od 900-1000 °C.

Nakon određivanja karakteristika termoelementa, eksperimentiramo s dizajnom kruga ( sl.6). Strujni krug je testiran bez energetskog dijela, u prvim verzijama korišteno je operacijsko pojačalo LM358, au konačnoj verziji ugrađeno je LMV722. Također je dvokanalni i također je dizajniran za rad s jednostrukim napajanjem (5 V), ali, sudeći po opisu, ima bolju temperaturnu stabilnost. Iako, vrlo je moguće da je to bilo pretjerano reosiguranje, budući da je s korištenim strujnim krugom pogreška u postavljanju i održavanju zadane temperature već prilično velika.

rezultate

Konačni kontrolni dijagram prikazan je u sl.7. Ovdje se potencijal sa stezaljki termoelementa T1 dovodi na izravne i inverzne ulaze operacijskog pojačala OP1.1, koje ima pojačanje od približno 34 dB (50 puta). Pojačani signal zatim prolazi kroz niskopropusni filtar R5C2R6C3, gdje se šum od 50 THz prigušuje na -26 dB od razine koja dolazi iz termoelementa (ovaj krug je prethodno simuliran u programu, izračunati rezultat prikazan je u sl.8). Zatim se filtrirani napon dovodi na inverzni ulaz operacijskog pojačala OP1.2, koji djeluje kao komparator. Razina praga komparatora može se odabrati pomoću promjenjivog otpornika R12 (približno od 0,1 V do 2,5 V). Maksimalna vrijednost ovisi o spojnom krugu podesive zener diode VR2, na kojoj je sastavljen izvor referentnog napona.

Kako bi se osiguralo da komparator nema "odbijanje" sklopke na ulaznim naponima koji su blizu razine, u njega se uvodi krug pozitivne povratne sprege - ugrađen je otpornik R14 visokog otpora. To omogućuje svaki put kada se komparator aktivira da pomakne razinu referentnog napona za nekoliko milivolta, što dovodi do načina rada okidača i eliminira "odskakanje". Izlazni napon komparatora preko otpornika za ograničavanje struje R17 dovodi se do baze tranzistora VT1, koji upravlja radom releja K1, čiji kontakti otvaraju ili zatvaraju triak VS1, kroz koji prolazi napon od 220 V. dovodi do grijača mufelne peći.

Napajanje elektroničkog dijela temelji se na transformatoru Tr1. Mrežni napon se dovodi do primarnog namota kroz niskopropusni filtar C8L1L2C9. Izmjenični napon iz sekundarnog namota ispravlja se mostom na diodama VD2...VD5 i, izglađen na kondenzatoru C7 na razini od oko +15 V, dovodi se na ulaz stabilizatorskog mikro kruga VR1, iz izlaza koji dobivamo stabilizirani +5 V za napajanje OP1. Za rad releja K1 uzima se nestabilizirani napon od +15 V, višak napona se "ugasi" otpornikom R19.

Pojavu napona u napajanju signalizira zelena LED HL1. Način rada releja K1, a time i proces zagrijavanja peći, prikazuje HL2 LED s crvenim sjajem.

Pokazivač P1 služi za indikaciju temperature u ložištu u lijevom položaju prekidača S1 i željene temperature u desnom položaju S1.

Detalji i dizajn

Dijelovi u strujnom krugu koriste se i obični izlazni i oni namijenjeni površinskoj montaži. Gotovo svi ugrađeni su na tiskanu pločicu od jednostrane folije PCB dimenzija 100x145 mm. Na njega su također pričvršćeni energetski transformator, elementi za zaštitu od prenapona i radijator s triakom. Na Sl.9 prikazuje pogled na ploču sa strane za ispis (datoteka u formatu programa nalazi se u prilogu članka; crtež za LUT mora biti “zrcaljen”). Opcija za ugradnju ploče u kućište prikazana je na riža. 10. Ovdje možete vidjeti i pokazivač P1, LED diode HL1 i HL2, gumb S1, otpornik R12 i paketnu sklopku S2 montiranu na prednji zid.

Feritne prstenaste jezgre za zaštitu od prenapona uzimaju se iz starog računalnog napajanja i zatim omotaju dok se ne napune izoliranom žicom. Možete koristiti i druge vrste prigušnica, ali tada ćete morati izvršiti potrebne izmjene na tiskanoj pločici.

Neposredno prije postavljanja upravljačke jedinice na štednjak, prekidni otpornik je zalemljen u razmak jednog od vodiča koji ide od filtra do transformatora. Njegova svrha nije toliko zaštititi napajanje koliko smanjiti faktor kvalitete rezonantnog kruga dobivenog ranžiranjem primarnog namota transformatora s kondenzatorom C9.

Osigurač F1 zalemljen je na ulazu od 220 V na ploču (instaliran okomito).

Prikladan je bilo koji transformator snage, snage veće od 3...5 W i s naponom na sekundarnom namotu u rasponu od 10...17 V. Moguće je s manje, tada ćete morati instalirati relej na nižem radnom naponu (na primjer, pet volti).

Operacijsko pojačalo OP1 može se zamijeniti s LM358, tranzistorom VT1 sličnih parametara, koji ima statički koeficijent prijenosa struje veći od 50 i radnu kolektorsku struju veću od 50 ... 100 mA (KT3102, KT3117). Na tiskanoj ploči također postoji prostor za ugradnju SMD tranzistora (BC817, BC846, BC847).

Otpornici R3 i R4 s otporom od 50 kOhm su 4 otpornika s nazivnom vrijednošću od 100 kOhm, dva paralelno.

R15 i R16 lemljeni su na priključke LED dioda HL1, HL2.

Relej K1 – OSA-SS-212DM5. Otpornik R19 sastoji se od nekoliko spojenih u seriju kako se ne bi pregrijali.

Promjenjivi otpornik R12 – RK-1111N.

Prekidač s tipkama S1 – KM1-I. Paketna sklopka S2 – PV 3-16 (verzija 1) ili slična iz serije PV ili PP za potreban broj polova.

Triac VS1 – TC132-40-10 ili neki drugi iz serije TC122…142, pogodan za struju i napon. Elementi R20, R21, R22 i C10 spojeni su na stezaljke triaka. Hladnjak je preuzet sa starog napajanja računala.

Bilo koja prikladna veličina i osjetljivost do 1 mA može se koristiti kao pokazivački električni mjerni uređaj P1.

Vodiči koji idu od termoelementa do upravljačke jedinice su što kraći i izvedeni su u obliku simetričnog četverožilnog voda (kako je opisano).

Ulazni kabel za napajanje ima poprečni presjek jezgre od oko 1,5 četvornih mm.

Postavljanje i konfiguracija

Bolje je ispravljati pogreške kruga korak po korak. Oni. zalemiti elemente ispravljača sa stabilizatorima napona - provjeriti napone. Zalemite elektronički dio, spojite termoelement - provjerite pragove odziva releja (u ovoj fazi trebat će vam ili neka vrsta grijaćeg elementa spojenog na vanjski dodatni izvor napajanja ( Sl.11), ili barem svijeću ili upaljač). Zatim odlemite cijeli dio napajanja i spojite opterećenje (na primjer, žarulju ( sl.12 I sl.13)) uvjerite se da upravljačka jedinica održava zadanu temperaturu paljenjem i gašenjem žarulje.

Podešavanje može biti potrebno samo u dijelu pojačanja - ovdje je glavna stvar da napon na izlazu OP1.1 pri maksimalnom zagrijavanju termoelementa ne prelazi razinu od 2,5 V. Stoga, ako je izlazni napon visok, tada treba ga sniziti promjenom pojačanja kaskade (smanjenjem otpora otpornika R3 i R4). Ako se koristi termoelement s niskom izlaznom EMF vrijednošću i napon na izlazu OP1.1 je mali, tada je u ovom slučaju potrebno povećati kaskadni dobitak.

Vrijednost otpornika za ugađanje R7 ovisi o osjetljivosti korištenog uređaja P1.

Moguće je sastaviti verziju upravljačke jedinice bez indikacije napona i, shodno tome, bez načina za prethodno podešavanje željenog temperaturnog praga - tj. uklonite S1, P1 i R7 iz kruga, a zatim za odabir temperature trebate napraviti oznaku na dršci otpornika R12 i nacrtati ljestvicu s oznakama temperature na tijelu bloka.

Nije teško kalibrirati ljestvicu - na nižim granicama to se može učiniti pomoću pištolja za vrući zrak od lemilice (ali morate zagrijati termoelement što je više moguće kako se njegovi dugi i relativno hladni vodovi ne bi ohladili. toplinski spoj). A više temperature mogu se odrediti taljenjem raznih metala u komori peći ( sl.14) – ovo je relativno dug proces, jer je potrebno mijenjati postavke u malim koracima i dati peći dovoljno vremena da se zagrije.

Fotografija prikazana na riža. 15, napravljeno tijekom prvih pokretanja u radionici. Kalibracija temperature još nije učinjena, tako da je ljestvica uređaja čista - u budućnosti će se na njoj pojaviti mnoge raznobojne oznake, nanesene markerom izravno na staklo.

Nakon nekog vremena nazvao je vlasnik peći i požalio se da je crvena LED prestala svijetliti. Pregledom se pokazalo da nije u funkciji. Najvjerojatnije se to dogodilo zbog činjenice da su posljednji put kada je uključena provjerene mogućnosti pećnice i komora se, prema vlasniku, zagrijala do bijele boje. LED je zamijenjen, ali upravljačka jedinica nije pomaknuta - prvo, možda se nije radilo o pregrijavanju upravljačke jedinice, a drugo, više neće biti tako ekstremnih načina rada, jer nema potrebe za takvim temperaturama.

Andrey Goltsov, r9o-11, Iskitim, ljeto 2017

Popis radioelemenata

Oznaka	Tip	Vjeroispovijest	Količina	Bilješka	Moja bilježnica
OP1	Operacijsko pojačalo	LMV722	1	Može se zamijeniti s LM358	U bilježnicu
VR1	Linearni regulator	LM78L05	1		U bilježnicu
VR2	Referentni napon IC	TL431	1		U bilježnicu
VT1	Bipolarni tranzistor	KT315V	1		U bilježnicu
HL1	Dioda koja emitira svjetlo	AL307VM	1		U bilježnicu
HL2	Dioda koja emitira svjetlo	AL307AM	1		U bilježnicu
VD1...VD5	Ispravljačka dioda	1N4003	5		U bilježnicu
VS1	Tiristor i triak	TS132-40-12	1		U bilježnicu
R1, R2, R5, R6, R9, R17	Otpornik	1 kOhm	6	smd 0805	U bilježnicu
R3, R4	Otpornik	100 kOhm	4	vidi tekst	U bilježnicu
R8, R10, R11	Otpornik	15 kOhm	3	smd 0805	U bilježnicu
R13	Otpornik	51 Ohm	1	smd 0805	U bilježnicu
R14	Otpornik	1,5 MOhm	1	smd ili MLT-0,125	U bilježnicu
R15, R16	Otpornik	1,2 kOhma	2	MLT-0,125	U bilježnicu
R18	Otpornik	510 Ohma	1	smd 0805	U bilježnicu
R19	Otpornik	160 Ohma	1	smd 0805, vidi tekst	U bilježnicu
R20	Otpornik	300 Ohma	1	MLT-2	U bilježnicu
R21	Otpornik

Prigušna peć dizajnirana je za ravnomjerno zagrijavanje tvari na različite temperature. Prigušnica koja se nalazi u njemu štiti zagrijani objekt od izravnog izlaganja proizvodima izgaranja.

Navigacija:

Mufle peći razlikuju se prema nekoliko kriterija.

Prema izvoru grijanja.
Prema načinu obrade.
Prema projektnim podacima.

Izvor grijanja prigušne peći može biti plin ili električna energija.

Način obrade je:

u normalnoj (zračnoj) atmosferi;
u posebnom plinskom okruženju - vodik, argon, dušik i drugi plinovi;
pri vakuumskom tlaku.

Strukturno, prigušne peći podijeljene su na peći:

gornje punjenje;
horizontalno punjenje;
u obliku zvona - pećnica će biti odvojena od ognjišta;
cijevne peći.

Osim toga, postoji nekoliko vrsta peći prema toplinskim pokazateljima:

pećnice s niskim temperaturama: 100 - 500 stupnjeva;
pećnice s prosječnom temperaturom: 400 - 900 stupnjeva;
pećnice visoke temperature: 400 - 1400 stupnjeva;
pećnice s vrlo visokim temperaturama: do 1700 - 2000 stupnjeva.

Bilješka. Temperatura prigušne peći izravno određuje njegov trošak, tj. Što je veća maksimalna temperatura, to će peć biti skuplja.

Prednosti prigušnih peći uključuju zaštitu zagrijane tvari od proizvoda izgaranja goriva ili isparavanja grijaćih elemenata i njegovo ravnomjerno zagrijavanje u cijeloj komori.

U slučaju kvara prigušnice, dizajn peći omogućuje brzu zamjenu, što uvelike olakšava popravke.

Nedostatak je sporo zagrijavanje (iako to nije uvijek potrebno). Nemoguće je proizvesti načine grijanja velike brzine u peći s muflom. To je zbog činjenice da je potrebno vrijeme da se prigušnica zagrije. Što povlači još jedan nedostatak - dodatne troškove energije za grijanje.

Glavna komponenta muflne peći je mufl, koji je najčešće izrađen od keramike. Ovaj materijal je univerzalan za izradu raznih vrsta pećnica. Postoje i prigušnice od korunda, ali se koriste samo u kemijskim okruženjima.

Grijaći element u obliku žice omotan je oko prigušnice i prekriven keramičkim premazom.

Oko prigušnice je toplinski izolacijski materijal i sve je obloženo metalnim omotačem od lima debljine 1,5-2 mm.

Budući da zagrijavanje peći počinje oko mufla, nije moguće postići visoke temperature (iznad 1150 stupnjeva). U tom smislu, proizvođači su razvili poseban vlaknasti materijal za izradu prigušnice, koji omogućuje da se grijaći elementi nalaze iznutra. To omogućuje povećanje granice temperature prigušnih peći. No, nedostatak vlaknastog materijala je njegova krhkost: pod utjecajem plinskih para, soli i ulja iz zagrijanog materijala, vlakno se uništava.

Danas se za visokotemperaturne mufle peći koriste japanski vrlo kvalitetni grijaći elementi koji omogućuju postizanje temperatura u ložištu i do 1750 stupnjeva.

Peći koje rade na plinovito gorivo u početku imaju više temperature.

Za ravnomjernije zagrijavanje radne komore neki proizvođači ugrađuju ventilaciju. A za uklanjanje proizvoda izgaranja, postoji ispušni mehanizam koji uklanja dim i paru iz peći kroz cijev.

Za kontrolu i regulaciju temperature u peći koristi se elektronički termostat koji je spojen na grijač i termoelement. Termostat vam omogućuje kontrolu ne samo temperature, već i vremena držanja proizvoda u pećnici. Štoviše, ovi pokazatelji imaju vrlo visoku točnost, posebno u laboratorijskoj mufnoj peći, jer točnost istraživanja ovisi o njihovoj vrijednosti i dobivenom rezultatu.

Primjena prigušnih peći

Muflna peć ima široku primjenu, prvenstveno kao oprema za toplinsku obradu metala. No, zahvaljujući svojim prednostima, mufla peć (koja se može kupiti u bilo kojoj regiji Rusije) uvelike je proširila svoj opseg primjene, a to je:

toplinska obrada metala (kaljenje, popuštanje, žarenje, starenje);
pečenje keramičkih materijala je završna faza obrade keramike;
pepeljenje - pretvaranje ispitivane tvari u pepeo bez izgaranja za ispitivanje;
kremiranje;
Probna analiza je metoda identifikacije i odvajanja plemenitih metala (zlata, srebra, platine) iz ruda, legura i gotovih proizvoda;
sušenje – odvajanje vlage u obliku vode ili druge tekuće tvari iz materijala;
sterilizacija instrumenata u medicini (stomatologija).

Toplinska obrada metala može se obaviti kod kuće, u laboratoriju ili u industrijskim razmjerima. Na temelju toga postoji cijeli niz muflnih peći s različitim volumenima radnih komora, kapacitetima i maksimalnim temperaturama zagrijavanja. Za osobnu upotrebu možete kupiti prigušnu peć za kaljenje noževa, za istraživanje je prikladna laboratorijska prigušna peć.

Za toplinsku obradu metala i legura, mufelna peć mora imati posebne karakteristike.

Prije svega, muflna peć za kaljenje metala, popuštanje itd. mora imati vrlo dobre izolacijske karakteristike. Obično su opremljeni s nekoliko slojeva: vatrostalnom opekom, vlaknastim keramičkim materijalom i zaštitnim omotačem od lima. Dno peći mora biti opremljeno posebnim pločama od silicij-karbida i dodatnim pladnjem za zaštitu od udara grijaćih elemenata tijekom punjenja i pražnjenja. I što je najvažnije, električna mufla peć mora imati posebne grijaće zavojnice izrađene od visokokvalitetne legure kako bi se osigurala dovoljno visoka temperatura grijanja - do 1400 stupnjeva.

Laboratorijska mufla peć (cijena ovisi o snazi i značajkama dizajna) može se koristiti za zagrijavanje materijala različitih sastava.

Muflna peć za pečenje keramike koristi se u umjetničkim i lončarskim radionicama. Osim što loži, zagrijava boce i topi staklo. Muflna peć za keramiku ima raspon temperature do 1300 stupnjeva i opremljena je automatskim regulatorom koji vam omogućuje polagano zagrijavanje i hlađenje proizvoda bez temperaturnih skokova. Takav glatki prijelaz je također neophodan kada se glina peče u peći za mufel.

Možete kupiti prigušnu peć za keramiku izravno od proizvođača, što značajno smanjuje njezinu cijenu.

Bilješka. Muflna peć često je opremljena uklonjivim grijaćim elementima koji se mogu lako zamijeniti ako ne uspiju.

Muflna peć za pečenje keramike (cijena ovisi o veličini, snazi, načinu punjenja i konfiguraciji) može imati unutarnji volumen komore od 1 litre do 200 litara pa čak i više. Dizajn peći može biti okrugli s punjenjem odozgo, komora s punjenjem ispred, postoje peći tipa zvona. Stoga je muflna peć za pečenje keramike, koju možete kupiti čak i za kućnu upotrebu, dostupna za širok spektar djelatnosti svakog majstora.

Za rad s plemenitim metalima, kao iu stomatologiji, savršena je mala mufelna peć ili čak mini mufelna peć s volumenom radne komore od oko dvije litre.

Razmišljajući o tome koliko košta mufla peć, trebali biste uzeti u obzir potrebne karakteristike koje bi trebale biti prisutne u njemu i odabrati dobrog proizvođača. Prigušne peći ruske proizvodnje dobile su dobre kritike među potrošačima i imaju dobru politiku cijena.

Širok raspon modela omogućuje vam odabir RF prigušnih peći različitih dizajna: horizontalne i okomite prigušne peći s potrebnim mjestom utovara, laboratorijske prigušne peći (proizvodna baza nalazi se u Samari).

Muflne peći Nacal poznate su po svojoj kvaliteti. Ova muflna peć (možete je kupiti u Moskvi odmah s isporukom) dobila je mnoge pozitivne kritike od vodećih poduzeća u raznim područjima.

Muflna peć (možete kupiti različite modele u St. Petersburgu) tvrtke Elektropribor također se dobro dokazala među kupcima.

Bjeloruska muflna peć je dobre kvalitete (kupiti je u Minsku neće biti problem, budući da postoje mnoge internetske trgovine koje skladište takve peći).

Neki obrtnici preuzimaju zadatak izrade prigušne peći vlastitim rukama, budući da je tvornička prigušna peć (čija je cijena još uvijek prilično visoka) izvan njihovih mogućnosti. Kada sami izrađujete peć, veliku pozornost morate posvetiti izradi prigušnice. Za kućnu upotrebu, prigušnica može biti izrađena od vatrostalne gline, tvoreći radnu komoru oko kartonskog okvira. Kada se glina osuši, karton se uklanja. Neposredno prije daljnje montaže glineni mufl obavezno spalite kako bi se stvrdnuo i dobio potrebnu tvrdoću. Daljnja montaža ne razlikuje se od tvorničke.

Ali nema mnogo takvih domaćih stručnjaka, većina potrošača i dalje radije kupuje mufle peć, cijena se bira prema njihovim mogućnostima.

Izum se odnosi na područje tehnologije pjenastih silikatnih materijala. Tehnički rezultat izuma je stvaranje metode za proizvodnju granulata za proizvodnju staklasto-kristalnih pjenastih materijala bez provođenja procesa taljenja stakla. Frakcija sirovina s visokim udjelom silicijevog dioksida s udjelom SiO 2 većim od 60 tež.% priprema se zagrijavanjem na temperaturi od 200-450°C. Zatim se dodaje natrijev pepeo u količini od 12-16 tež.%, dobivena smjesa se zbije u čeličnom kalupu otpornom na toplinu. Kalup se stavi u kontinuiranu pećnicu i toplinski obrađuje na maksimalnoj temperaturi 10-20 minuta, a dobiveni kolač se drobi. 1 stol

Izum se odnosi na područje tehnologije pjenastih silikatnih materijala dobivenih pjenjenjem na temperaturama iznad 800°C - pjenasto staklo, ekspandirana glina, petroziti, uključujući penozeolite, i može se koristiti za proizvodnju toplinsko-izolacijskih materijala gustoće 150- 350 kg/m3. Prije pjenjenja početne smjese dobivaju se zrnca ili zrnca koja se u nekim slučajevima usitnjavaju u prah specifične površine 6000-7000 m 2 /g.

Poznata je metoda proizvodnje granulata za pjenjenje oblikovanjem plastičnih masa na pužnim ili valjkastim prešama, nakon čega slijedi sušenje na temperaturi od 100-120°C, dok se pjenjenje materijala odvija na temperaturama od 1180-1200°C. Nedostatak ove metode je njezina ograničena primjenjivost - samo za šarže koje sadrže glinu pri proizvodnji granuliranog poroznog materijala (Onatsky S.P. Proizvodnja ekspandirane gline. - M.: Stroyizdat, 1987.). Ovom metodom nemoguće je dobiti početnu smjesu za pjenjenje, na primjer, iz krhotina.

Poznata je metoda za proizvodnju staklenog granulata miješanjem komponenti šarže potrebnog sastava i topljenjem staklene taline na temperaturama iznad 1400°C, hlađenjem staklene taline, nakon čega slijedi drobljenje i mljevenje na specifičnu površinu od 6000-7000. m 2 /g (Kitaygorodsky I.I., Keshishyan T.N. Pjenasto staklo. - M., 1958.; Demidovich V.K. Pjenasto staklo. - Minsk, 1975.). Nedostatak ove metode je potreba da se proces organizira na visokim temperaturama uz veliku potrošnju energije.

Najbliži predloženom rješenju u tehničkom smislu je metoda proizvodnje granulata, koja uključuje pripremu frakcije sirovina s visokim sadržajem silicija, dodavanjem sode, miješanjem praha i pečenjem u kontinuiranim pećima na temperaturi od 750-850 ° C. (Ivanenko V.N. Građevinski materijali i proizvodi od silikatnih pasmina - Kijev: Budivelnik, 1978, str. 22-25). Nedostatak ove metode je njena ograničena primjenjivost - dobivaju se termoliti koji se koriste kao porozni agregati za beton koji se izrađuju samo od silikatnih opalnih stijena (dijatomit, tripolit, opoka).

Cilj izuma je priprema granulata na temelju toplinske obrade mješavine komponenata: a) sirovina s SiO 2 više od 60 tež.%, na primjer zeolitnih tufova, maršalita, dijatomita, tripola itd. i b) tehnološke dodatke koji osiguravaju procese stvaranja silikata bez taljenja stakla.

Cilj se postiže na sljedeći način:

1. Silikatna stijena koja sadrži SiO 2 više od 60 tež.% se drobi, drobi, prosijava (frakcija manja od 0,3 mm);

2. Silikatni kameni prah se aktivira zagrijavanjem na temperaturi od 200-450°C kako bi se uklonio tzv. "molekularna voda";

3. Za pripremu mješavine sirovina dodajte sodu u količini od 12-16 tež.%;

4. Dobivena smjesa se zbija u kalupu od čelika otpornog na toplinu i toplinski se obrađuje u kontinuiranim pećima na temperaturi od 750-850°C uz izlaganje na maksimalnoj temperaturi od 10-20 minuta;

5. Dobiveni kolač se usitnjava na frakciju manju od 0,15 mm i koristi se za pripremu punjenja sa sredstvom za ekspandiranje i drugim dodacima za proizvodnju pjenastog stakla i pjenasto-staklokristalnih materijala poznatim tehnološkim postupcima.

Predložena metoda za proizvodnju granulata ilustrirana je primjerom:

1. Zeolitizirani tuf iz Sakhaptinskoe depozita (Krasnoyarsk Territory) sljedećeg kemijskog sastava, wt.%: SiO 2 - 66,1; Al203 - 12,51; Fe203 - 2,36; CaO - 2,27; MgO - 1,66; Na20 - 1,04; K20 - 3,24; TiO2 - 0,34; gubitak žarenjem - 10,28.

2. Pripremljeni uzorak - zdrobljen, prosijan s udjelom manjim od 0,3 mm - aktivira se zagrijavanjem u pećnici na 400°C 10 minuta.

3. Izračun količine natrijevog pepela provodi se na temelju preduvjeta za maksimalno stvaranje Na 2 SiO 3 tijekom interakcije SiO 2 i Na 2 CO 3 u čvrstoj fazi - tj. na 100 g aktiviranog uzorka dodaje se 18,62 g sode.

4. Za sinteriranje se koriste kalupi od čelika otpornog na toplinu. Unutarnja površina kalupa obložena je suspenzijom kaolina kako bi se spriječilo lijepljenje premaza za metal.

5. Pripremljena praškasta smjesa se sabije u kalup, stavi u mufelnu peć i zagrije na temperaturu od 800°C te drži 15 minuta.

6. Dobiveni kolač sa sadržajem staklene faze od 65-85% se hladi, drobi i predstavlja poluproizvod za pripremu šarže za proizvodnju pjenastog stakla.

Granulat dobiven ovom metodom ispitan je u tehnološkom procesu proizvodnje pjenastog stakla:

Granulat je smrvljen na frakciju manju od 0,15 mm;

U dobivenu praškastu smjesu uveden je agens za stvaranje plina - koks, antracit, tekući ugljikovodici u količini od 1% po težini;

Šarža je zbijena u kalupe i termički obrađena u mufelnoj peći na temperaturi od 820°C 15 minuta. Nakon stvrdnjavanja, kalupi su izvađeni iz pećnice kako bi se ohladili i stabilizirali strukturu stanica.

Dobiven je stakleno-kristalni pjenasti materijal sa karakteristikama danim u tablici.

Stoga autori predlažu metodu za proizvodnju granula za proizvodnju stakleno-kristalnog pjenastog materijala, koji omogućuje korištenje prirodnih sirovina umjesto rijetkog krhotina. Tehnološki proces ne zahtijeva visoke temperature, što čini proizvodnju isplativom.


Glavne karakteristike metode i svojstva stakleno-kristalnog pjenastog materijala
Vrsta granulata	Način obrade, parametar					Svojstva kristalita pjenastog stakla
Vrsta granulata	Temperatura obrade, °C	Veličina čestica granulata za pripremu serije	Temperatura za proizvodnju pjenastog stakla i kristalita pjenastog stakla, °C	Temperatura držanja, min	Količina staklene faze, mas.%	Gustoća kg/m3	Čvrstoća na pritisak, MPa
Stakleni granulat (rastop zeolit + mješavina sode)	1480-1500	6000 cm2/g	820	15	100	300	08,-1,5
Krutofazno sinteriranje smjese zeolit + soda	750	0,15 mm	820	15	65	350	3-4
Isti	800	0,15 mm	820	15	70	300	2,5-3,5
Isti	850	0,15 mm	820	15	80	300	2,5-3,5
Krnjevina	1500	6000 cm2/g	750-850	15	100	150-200	0,8-2,0

ZAHTJEV

Metoda za proizvodnju granulata za proizvodnju pjenastog stakla i kristalnih materijala od pjenastog stakla, uključujući pripremu frakcije sirovina s visokim sadržajem silicijevog dioksida sa sadržajem SiO 2 većim od 60 tež.%, dodavanjem sode, miješanjem praha i pečenjem u kontinuirane peći na temperaturi od 750-850 ° C, naznačene time što se dobivena frakcija sirovina s visokim sadržajem silicijevog dioksida aktivira zagrijavanjem na temperaturi od 200-450 ° C, zatim se dodaje natron soda u količini od 12- 16 tež.%, dobivena smjesa se zbija u kalupu od čelika otpornog na toplinu, kalup se stavlja u kontinuiranu peć, toplinski se obrađuje izlaganjem maksimalnoj temperaturi od 10 -20 min i dobiveni kolač se drobi.

Trenutno se prilično raznolik raspon kritičnih cijevi zagrijava i hladi tijekom toplinske obrade u kontinuiranim mufnim pećima različitih izvedbi uz dovod zaštitnog plina u njih kako bi se dobila svijetla površina. Prigušnice se zagrijavaju izvana ili produktima izgaranja ili električnim grijačima. Peći su glomazne, električni grijači u visokotemperaturnim pećima često pregore, a vijek trajanja prigušnica je kratak zbog neravnomjernog zagrijavanja i krivljenja. Međutim, njihov glavni nedostatak je nedostatak mehanizacije: za organiziranje kontinuiranog protoka (jedna cijev kroz svaki prigušivač) na ulaznoj strani peći, cijevi se ručno spajaju jedna s drugom pomoću čahura, a na izlaznoj strani se ručno spajaju. raskopčan. To smanjuje produktivnost rada i dovodi do vidljivih nedostataka, posebno na cijevima malog promjera (6-12 mm). Peći s pokretnim prigušivačem su glomazne, neekonomične i često kvare zbog prekinutih krugova.

Organiziranje kontinuiranog transporta cijevi malog promjera (osobito tankih stijenki) kada se izravno zagrijavaju fluidiziranim slojem također uzrokuje značajne poteškoće, a da ne spominjemo tehnološke procese u kojima se cijev, poput žice, kreće u obliku kontinuiranog beskonačnog nit.

Zaposlenici tvornice novih cijevi u Pervouralsku predložili su provedbu toplinske obrade (grijanje i hlađenje) hladno deformiranih cijevi klase perlita kako bi se smanjili naponi koji nastaju tijekom deformacije u prigušnicama grijanim izvana fluidiziranim slojem. Opisana je prva takva jedinica.

Preliminarni pokusi su pokazali da je brzina zagrijavanja u muflama s fluidiziranim slojem približno polovica brzine izravnog zagrijavanja ovih cijevi u fluidiziranom sloju čestica korunda od 320 mm, ali znatno veća nego u peći s muflom s plamenim plinom i lančanim transporterom. Pri istoj temperaturi prigušnice (920 ° C), vrijeme zagrijavanja u prigušnicama cijevi 25 X 2 (čelik 20) na 820 ° C bilo je 2,5 odnosno 6 minuta, a temperatura radnog prostora plamene peći bio 70-80 °C viši od sloja temperature vrenja. Razlika u brzinama zagrijavanja u tim uvjetima objašnjava se velikom masom metala u lancima, koji se zagrijavaju zajedno s cijevi transportne peći, i nejednakim temperaturama duž duljine prigušnice. To također objašnjava približno upola manju brzinu hlađenja cijevi u pokretnoj peći. Zanimljivo je da se u prigušnici malog promjera (25 mm) površina zagrijanih cijevi pokazala laganom čak i bez dovoda zaštitnog plina na njih zbog izgaranja maziva, budući da su se neobrane cijevi zagrijavale neposredno nakon mlin HPTR.

Na temelju tih podataka, projektni odjel tvornice i laboratorij za toplinsku tehniku, zajedno s UPI-jem, dizajnirali su potpuno mehaniziranu peterostruku prigušnu jedinicu. Uključuje stol za utovar s policama; uređaj za umetanje cijevi u peć, a sastoji se od peterostrukog cijevnog aparata s pojedinačnim električnim pogonom i pneumatskog tlačnog uređaja; komora za grijanje s fluidiziranim slojem, u kojoj se nalazi pet mufla duljine ~2,8 m (duljina grijanog dijela je 1,3 m) promjera 114 mm i debljine stijenke 10 mm od čelika X23N18 korak od 175 mm; cjevasti hladnjak vode (cijev u cijevi) duljine 1,7 m, koji je zapravo nastavak prigušnica; cijevi za prijem uređaja (magnetski valjak s pojedinačnim električnim pogonom, čija je brzina vrtnje jednaka brzini pogonskog uređaja); transportni stol s valjcima s glatkim valjcima i lančanim izbacivačem.

Peć s fluidiziranim slojem ima komoru za grijanje pravokutnog poprečnog presjeka, obloženu šamotom na tekućem staklu, s metalnom oblogom nepropusnom za plin. Ulogu ložišta u peći obavljaju dvije uklonjive rešetke za distribuciju plina površine 960 x 570 mm, od kojih svaka ima ugrađenih 40 (zapravo 39) čepova od čelika X23N18 promjera glave 50 mm s korakom od 110 mm na uglovima kvadrata. Svaki poklopac ima šest rupa promjera 2,8 mm, kroz koje se smjesa plina i zraka dovodi iz komora za miješanje. Za sušenje pećnice i grijanje predviđen je dvožilni plamenik GNP-2. Fluidizirani materijal je korund br. 32 (320 mikrona) GOST 3647-71 i OH-11-60 s visinom rasutog sloja (od rupa na poklopcima) od 300 mm.

Jedinica je proizvedena i instalirana u tvornici i puštena u komercijalni rad u prosincu 1970. Procijenjena cijena peći je 9 tisuća rubalja, od čega je 2,5 tisuća rubalja za zidanje. i korund EB-32 učitan u peć 1,5 tisuća rubalja. Stvarni troškovi korunda su znatno manji, budući da košta 293 rubalja / t, a njegovo opterećenje ne prelazi 1 tonu Puhalo košta -2 tisuće rubalja. Procijenjeni trošak mehanizacije je 11 tisuća rubalja, instrumentacija i automatizacija - 4 tisuće rubalja.

Ubrzanje zagrijavanja cijevi u jedinici s fluidiziranim slojem omogućilo je smanjenje njezine duljine u usporedbi s pećima s plamenim muflom, što je eliminiralo potrebu za spajanjem cijevi. Budući da je duljina peći s hladnjakom manja od duljine toplinski obrađenih cijevi, uvijek postoji slobodan kraj cijevi izvan peći, koji se nalazi ili u uređaju za potiskivanje cijevi ispred peći ili u magnetskom valjak povlačeći ga za hladnjakom. Nakon što prođu magnetski valjak, cijevi padaju na automatski ili daljinski upravljani lančani izbacivač i izbacuju se s dostavnog stola.

Jedini ručni rad na jedinici je zadatak pakiranja cijevi u tribe aparat, a kroz svaki prigušnik istovremeno se kreće od 1 do 30 cijevi brzinom od 1,0-0,2 m/min, ovisno o promjeru cijevi i debljini stijenke. .

Temperatura u peći održava se automatski promjenom protoka plina pri konstantnoj brzini protoka zraka za zadanu nazivnu temperaturu, koja znatno premašuje teoretski potrebnu količinu (a = 1,15-2,5). Radne brzine fluidizacije su 0,5-0,8 m/s pri temperaturi peći od 900-1100° C. Ova metoda upravljanja povećava gubitke s ispušnim plinovima, ali pojednostavljuje sustav automatizacije i omogućuje vam reguliranje temperature bez praktične promjene postavljene brzine fluidizirajućeg sredstva. Kako se nazivna temperatura povećava, regulator povećava protok zraka.

Mjerenja pomoću zabrtvljenih termoparova pokazala su da je nakon što se peć zagrijala i dosegla stacionarni način rada (oko 2 sata nakon paljenja), temperatura svih prigušnica postala ista duž duljine i poprečnog presjeka i gotovo jednaka temperaturi fluidiziranog krevet. Samo je temperatura na ulaznom kraju prigušnice bila nešto niža. Posljedično, u pećima s muflom s fluidiziranim slojem, prijenos topline od sloja do mufla ne ograničava brzinu zagrijavanja cijevi, koja je određena samo unutarnjim prijenosom topline.

Peć normalno radi na 900-1000° C. Prazan hod na 900; Pri 950 i 1000° C potrošnja prirodnog plina svedena na normalne uvjete iznosi 16, 21 odnosno 24 m 3 /h. Može se vidjeti da s povećanjem produktivnosti peći ukupna potrošnja plina lagano raste, a specifična potrošnja plina naglo opada. Prikazani su podaci različitih autora o specifičnoj potrošnji topline utrošenoj na zagrijavanje 1 tone cjevastih proizvoda u kontinuiranim pećima; jasno je da je u peći s fluidiziranim slojem specifična potrošnja topline 1,9-1,25 puta manja nego u plamenim pećima.

Ispitivanja ravnoteže provedena pri temperaturi peći od 1000 °C i zagrijavanju 520 kg/h cijevi dimenzija 8 X 1,5 mm na 820 °C pokazala su da se 29,8% isporučene topline troši za zagrijavanje cijevi, gubici kroz zidove su 18 ,7%, gubici zračenjem kroz otvoreni vrh peći su 11%, zagrijavanje zaštitnog plina (dušika) koji se dovodi u mufele je 5,2%, gubici s dimnim plinovima su 35,3%. Pokazalo se da je ovisnost učinkovitosti peći o njegovoj produktivnosti prilično blizu izračunatoj onoj koja je bila temelj projekta.

Termogrami dobiveni mjerenjem temperature cijevi koja se kreće u muflu s termoelementom umetnutim u njega pokazuju da se vrijeme zagrijavanja svake cijevi na zadanu temperaturu povećava s povećanjem broja cijevi u muflu, međutim, unatoč rezultirajućem smanjenju u brzini kretanja cijevi povećava se produktivnost peći. Ako se jedna cijev promjera 40 X 2 mm pri brzini od 0,55 m / min zagrijava do 820 ° C u 120-130 s, a zatim dvije - u 180 s, što uz smanjenje brzine za 1,5 puta omogućuje za približno 35% povećanje produktivnosti.

Pri analizi podataka potrebno je imati na umu: prisutnost vode i maziva u cijevima većim od 10 mm, koji usporavaju zagrijavanje u početnom dijelu; sporo zagrijavanje cijevi u dijelu prigušnice koji se nalazi u zidu; hlađenje izlaznog kraja prigušnice i cijevi pomoću toplinske vodljivosti (prigušnica je spojena na hladnjak bez termoizolacijske brtve, tako da hlađenje cijevi počinje već u izlaznom dijelu prigušnice).

U opisanoj peći, koja je bila u kontinuiranom industrijskom radu od prosinca 1970. do ožujka 1972., žarene su cijevi srednjih i konačnih veličina (uključujući i za izvoz) od čelika 10; 20; 35; 45; 15X; 20X; 40X; 20A promjera 4-12 mm s debljinom stijenke<4,0 мм, а также готовых труб для ВАЗа из сталей 10, 20 диаметром 6-36 мм толщиной стенки <55,0 мм. Механические свойства как по длине отдельной трубы, так и по разным трубам всех пяти муфелей, заметно не различались (o в и о s обычно не более чем ±1-2 кгс/мм 2 , б не более ±4%), были стабильны по времени и вполне удовлетворяли техническим условиям. Металлографические исследования показали, что микроструктура металла труб после отжига в кипящем слое представляет собой равноосные зерна феррита и перлита.

U normalnim uvjetima rada toplinski obrađene cijevi imaju svijetlu površinu. S povećanjem produktivnosti, cijevi izlaze iz hladnjaka zagrijane na temperaturu veću od 300 ° C, pa se na površini pojavljuju potamnjele boje (dopušteno tehničkim uvjetima).

Tijekom 1971. godine peć je radila pod opterećenjem 6589 sati uz prosječnu produktivnost od 300 kg/h, odnosno proizvela je -2000 tona proizvoda (-1000 sati peć je radila bez opterećenja - prazan hod, ispitivanje, radni režimi; -1000 sati bio je zastoj), a za 2 mjeseca 1972. - 1116 sati s prosječnom produktivnošću od 322 kg/h. Maksimalna produktivnost peći pri temperaturi sloja od 1000 ° C na cijevima gotovih veličina (5 X 1-8 X 1 mm) doseže (od 3,6-4 do 1 mm ili manje). Tijekom godine rada, peć je obradila više od 3,5 tisuća tona cijevi. Usporedni pokazatelji prigušnih peći s fluidiziranim slojem i grijanjem plamena dati su u tablici. 27, sastavljeno prema podacima radnje.

Sa stola 27 vidljivo je da se uklanjanje cijevi s 1 m 2 dna peći pri prelasku na fluidizirani sloj povećava s 58,5 na 240 kg/(m 2 h), tj. šest puta. Broj uslužnih radnika je prepolovljen (s dva na jednog po smjeni). Trošak peći s opremom i instrumentima iznosio je 35,5 tisuća rubalja, ekonomski učinak bio je veći od 45 tisuća rubalja godišnje.

Koristeći pozitivno iskustvo rada ovih peći, zaposlenici iste radionice PNTZ u studenom 1972. pustili su u komercijalni rad treću jedinicu s deset mufla za laganu toplinsku obradu cijevi za VAZ i druge kupce.

Sastav jedinice Sl. 74 uključuje stalak 1; rol stol zadatak 2; tri elektromagnetska sekcijska valjka 3 s električnim pogonom, koji pokreću cijevi u peć; deset prigušnica 4 promjera 89x6 mm izrađenih od čelika X23N18, smještenih u komori za grijanje 5 s fluidiziranim slojem elektrokorunda 0,4 mm; cijevni hladnjak vode 6; elektromagnetski sekcijski valjak 7 za odvajanje cijevi; vodeće cijevi 8 izrađene od nemagnetskog čelika s električnim zavojnicama koje signaliziraju prolaz cijevi i otvaraju otvore za pražnjenje cijevi 10; elektromagnetski pogonski valjak 9, koji pomiče cijevi u žlijeb za pražnjenje 10; trakasti transporter za cijevi koje padaju iz žlijeba 10 u džep 11. Prije ubacivanja u peć, cijevi spajaju dva radnika pomoću nemagnetskih čeličnih cijevi.

Na izlazu iz hladnjaka, cijevi se automatski odvajaju pomoću valjka 7, čija je brzina rotacije veća od brzine valjaka za zadavanje cijevi, te cijevi slobodno padaju u košaru. U području otpremnog stola i pokretne trake nalazi se tipkalo za ručno upravljanje ispustom cijevi, koje po potrebi servisira treći radnik. Jedinica zagrijava cijevi promjera 12-30 mm s debljinom stijenke od 0,5-3,5 mm od ugljičnog čelika. Osnovni zahtjevi za kvalitetu toplinski obrađenih cijevi:

Kvaliteta cijevi obrađenih na uređaju udovoljava zadanim zahtjevima. Za dobivanje svijetle površine, 70-80 m 3 /h zaštitnog plina (95-96% dušika, 4-5% vodika) dovodi se u prigušnice. Prigušnice se postavljaju na nosače od istih cijevi kao i prigušnice. Praksa pokazuje da je optimalni razmak između nosača za prigušnice s debljinom stijenke 5-7 i 10-14 mm 300 odnosno 500 mm. Prisutnost nosača ne utječe na fluidizaciju materijala.

Duž duljine komore za grijanje jedinice, slične onima prikazanim na Sl. 69 i 74, unutarnjih tlocrtnih dimenzija 3,78 x 1,58 m i proširenja na vrhu do 2,04 m, predviđene su tri plinorazvodne rešetke površine 1,94 m 2, te sukladno tome tri nezavisne zone regulacije temperature. . Tijekom proizvodnje, 180 kapa zavareno je u svaku rešetku s korakom od 100x100 mm. Kao i kod štednjaka prikazanog na sl. 74, kape su izrađene od cijevi (čelik X23N18) promjera 24 mm, čiji je jedan kraj kovan, a ispod su izbušene četiri rupe promjera 3 mm (debljina stijenke cijevi 7 mm). Takve kape, koje nisu zahtjevne za proizvodnju, pokazale su se izvrsnim na drugoj peći s pet mufla (tijekom cijelog razdoblja rada nijedna od njih nije zakazala). U gornjem dijelu komore za grijanje nalazi se perforirani luk. Visina nasipnog sloja je 250 mm, otpor rešetke i sloja (ukupno) ~8 kN/m2. Uvjetna brzina pneumatskog ukapljivanja (izračunata za hladnu smjesu) u nominalnom načinu rada i pri pokretanju je 0,1-0,15, odnosno 0,22-0,25 m/s.

U skladu sa zahtjevima tehnološkog režima, u tri zone peći održavaju se različite temperature. Prilikom obrade cijevi gotovih veličina za VAZ (cijevi 30x1,5 i 36x2,1 mm, TUZ-208-69), one su 850, 820 i 810 ° C, redom. Brzine kretanja cijevi su 0,8-1,2 m/min, što osigurava prosječnu produktivnost od 600 kg/h. Za cijevi gotovih i gotovih veličina u skladu s GOST 9567-60 i druge zone temperature su 950, 920 i 820 ° C, a brzine kretanja cijevi su 0,8-8 m / min, ovisno o debljini stijenke. Prosječna produktivnost na ovim cijevima doseže 1 t/h.

Važno je napomenuti da prijelaz s jednog temperaturnog režima na drugi (na primjer, povećanje temperature s 820 na 950 ° C) traje samo 5-6 minuta, što praktički eliminira zastoj peći pri prelasku na drugi raspon cijevi. Kontrola temperature provodi se automatski mijenjanjem brzine protoka plina za svaku zonu uz konstantnu brzinu protoka zraka. Apsolutna potrošnja goriva (zemni plin) u ovom načinu rada kreće se od 55-80 m 3 /h. Kapitalni troškovi jedinice iznosili su 12.086 RUB za peć, 8.461 RUB za instrumentaciju i automatizaciju i 23.048 RUB za mehaničku opremu.

Budući da se radilo o rekonstruiranoj peći s plamenom muflom, nije bilo moguće stvoriti optimalnu mogućnost mehanizacije. U međuvremenu, sada imamo sve početne podatke za stvaranje mehanizacije takvih peći, što gotovo potpuno eliminira ručni rad. Trenutno razvijamo takvu peć. Ipak, čak i uz postojeću skupu i ne baš naprednu mehanizaciju, procijenjeni ekonomski učinak rekonstrukcije peći iznosi 81 tisuću rubalja godišnje. Iz metodologije proračuna dane u prošlom poglavlju, proizlazi da je upotreba fluidiziranog sloja u jedinicama prigušnice isplativija što je veće toplinsko opterećenje prigušnice, tj. što više metala prolazi kroz nju u jedinici vremena. Zato jedinica s fluidiziranim slojem, za razliku od plamene, daje veću produktivnost kada je cijeli presjek prigušnice ispunjen cijevima. To znači da su jedinice prigušnice s fluidiziranim slojem vrlo obećavajuće i za lagano zagrijavanje u prigušnicama prilično masivni proizvodi (cijevi, vretena, prstenovi itd.), Što također omogućuje vrlo jednostavnu mehanizaciju njihovog kretanja. Trenutno završavamo izradu prigušne jedinice s fluidiziranim slojem za zagrijavanje ležajnih prstenova u jednom od pogona. Eksperimenti su pokazali da se prstenovi promjera 130-140 mm, debljine 20 i širine 30-50 mm zagrijavaju na 1100-1150 ° C za 8-12 minuta. Izračun sljedećom metodom daje iste pokazatelje.

U tvornicama cijevi prilično su uobičajene pokretne peći s prigušivačem za laganu i bezopasnu obradu cijevi. U ovim pećima, zagrijavanje transportnog lanca koji transportira cijevi u prigušnicama zahtijeva nekoliko puta više topline nego zagrijavanje samih cijevi, što rezultira naglim povećanjem vremena zagrijavanja na zadanu temperaturu i vremena hlađenja. Analiza je pokazala da upotreba fluidiziranog sloja za grijanje prigušnica omogućuje, pod ovim uvjetima, značajno intenziviranje prijenosa topline. Osim toga, obično isti transportni lanac prolazi i kroz peć i kroz hladnjak. Dijeljenjem jednog transportera na dva lanca (jedan u peći, drugi u hladnjaku), nedostatak transportnih peći možete pretvoriti u prednost, jer će u tom slučaju prvi lanac biti vruć skoro cijelom dužinom, tj. to će ubrzati zagrijavanje cijevi, a drugo, hladno duž cijele duljine pomoći će u hlađenju cijevi. Smanjenje duljine toplog lanca smanjit će mehanička i toplinska opterećenja na njemu i povećati pouzdanost njegovog rada. Takvu jedinicu trenutno razvijamo zajedno sa zaposlenicima PNTZ-a.

administracija Ukupna ocjena članka: Objavljeno: 2012.05.21

Svatko je vjerojatno čuo za prigušne peći, ali rijetko tko se obvezuje objasniti ne samo strukturu, već i svrhu ovog uređaja. U međuvremenu, prigušna peć je visoko specijalizirani dizajn koji je dizajniran za taljenje metala, pečenje gline ili keramičkih proizvoda, sterilizaciju instrumenata ili uzgoj određenih kristala. Osim industrijskih peći, ponekad postoji i prigušna peć za dom, jer su proizvodi domaćih obrtnika nadaleko poznati.

Kompaktne tvorničke pećnice, koje su namijenjene za kućnu upotrebu, prilično su skupe, pa se sve češće govori o samoj izradi uređaja. Da biste u potpunosti razumjeli svaku fazu proizvodnje peći, prvo biste se trebali upoznati s općim teorijskim pitanjima koja se odnose na njezine značajke, strukturu i klasifikaciju.

Gotova tvornička verzija

Klasifikacija

Prvi znak za podjelu na podskupine je izgled. Prema orijentaciji, peći se dijele na okomite i vodoravne. Materijal se može obrađivati u normalnom zračnom prostoru, u bezzračnom prostoru ili u kapsuli ispunjenoj inertnim plinom. Drugu i treću metodu obrade neće biti moguće sami izvršiti, što se mora uzeti u obzir prije početka rada.

Ogrjevno drvo ne može poslužiti kao izvor topline, jer temperatura u muflu može doseći i preko 1000°C stupnjeva, a drvo nema tako specifičnu toplinu izgaranja. Stoga se koriste samo dvije mogućnosti za proizvodnju grijača:

Prva opcija je plinska mufla peć, koja se može naći samo u proizvodnji. Poznato je da sve manipulacije s plinskom opremom odmah zaustavljaju nekoliko regulatornih tijela i ne može biti govora o izradi bilo kakvih uređaja pomoću domaće metode.
Električna muflna peć omogućuje vam kreativnost, pod uvjetom da su zadovoljeni svi potrebni sigurnosni uvjeti.

Velika peć u proizvodnji

Priprema za rad

Svaki rad mora započeti određenom pripremnom fazom. Čak i ako je akcijski plan odobren, potrebno je pripremiti alate i materijale, inače može doći do dugih prekida u radu koji će negativno utjecati na rad majstora i kvalitetu izgrađene strukture.

Prije samog početka gradnje potrebno je odmah pripremiti brusilicu za rezanje lima i obradu šamotnih opeka. Krugovi za mlin moraju biti odgovarajući. Popis će se nadopuniti elektrozavarivanjem s potrošnim materijalom i ostalim vodoinstalaterskim alatima za svakodnevnu uporabu.

Materijali uključuju nikrom ili fekralnu žicu, bazaltnu vunu, šamotnu opeku i željezni lim debljine najmanje 2 mm. Ovisno o načinu izrade strukture, neki alati ili materijali možda neće biti potrebni, a dodatni će se nabaviti tijekom procesa.

Kućni štednjak

Nekoliko gotovih elemenata za izradu peći

Prilikom planiranja posla morat ćete pokazati ne samo strpljenje i sposobnost korištenja alata, već i domišljatost. Uostalom, okruženi smo s toliko nepotrebnih stvari koje mogu postati već gotovi ključni elementi nekih struktura. Trenutno ćemo koristiti gotova iskustva i zapažanja nekih majstora kako bismo sami pojednostavili proces izrade peći.

Kao tijelo buduće pećnice možete koristiti metalnu pećnicu. Sigurno znate gdje nabaviti stari plinski štednjak ili električnu pećnicu. Ako metalna površina nije oštećena korozijom, tada nalaz može poslužiti kao kućište, budući da je strukturno prilagođen da izdrži visoke temperature. Ostaje samo rastaviti nepotrebne dijelove i riješiti se plastičnih elemenata.

Stara pećnica

Morat ćete sami izraditi grijaći element, jer je u mnogim električnim uređajima ispunjen izolacijskom tvari i malo je vjerojatno da će se rastaviti bez oštećenja. Ali postoji jedna značajna prednost u samoproizvodnji - mogućnost stvaranja elementa željene geometrije s određenim parametrima.

Najpoželjnije je koristiti fehral, budući da može izdržati više temperature, a kontakt sa zrakom ne uzrokuje mu veliku štetu, što se ne može reći za nichrome.

Žica treba imati promjer 2 mm. Promjer zavojnice i duljina žice mogu se jednostavno izračunati na temelju dimenzija grijaćeg elementa pomoću elementarne fizikalne formule. Treba odmah napomenuti da dobivena pećnica troši puno energije. Njegova vrijednost doseže 4 kW, što znači da ćete morati povući zaseban vod od ploče s prekidačem strujnog kruga od 25 A.

Gotova žica

Kao toplinsku izolaciju morate koristiti materijale koji ne samo da imaju nisku toplinsku vodljivost, već i podnose visoke temperature. Kako ne bismo prisiljavali čitatelja da pretura po fizičkim tablicama, odmah napominjemo da su prikladni materijali bazaltna vuna, ljepilo otporno na toplinu koje se kupuje u trgovini i šamotne opeke ili šamotna glina. Ako ne osigurate odgovarajući stupanj izolacije, tada će velik dio topline odlaziti besciljno, što će dovesti do nepotrebne potrošnje energije.

Samoproizvodnja

Ako nije moguće pronaći staru pećnicu, tada ćete morati koristiti lim i električno zavarivanje. Pomoću brusilice, zidovi našeg budućeg proizvoda izrezani su iz metalnog lima prema potrebnim dimenzijama. Kako bi se pojednostavio proces, pećnica je izrađena u cilindričnom obliku. Zatim se metalna traka smota u cilindar i zavari jednim šavom.

Metalni krug će služiti kao jedan kraj, a vrata će se postaviti na drugu stranu nešto kasnije. Konstrukciju je potrebno ojačati, a za to ćete morati zavariti nekoliko uglova na spoju zidova cilindra i kruga.

Savijte lim metala u cilindar

Unutarnji zidovi rezultirajućeg cilindra obloženi su bazaltnom vunom. Ovaj materijal nije odabran slučajno. Maksimalna temperatura u kontaktu s otvorenom vatrom je 1114 ° C stupnjeva, materijal ima lošu toplinsku vodljivost, što nam je jednostavno potrebno u ovim uvjetima, a također je siguran za ljudsko zdravlje čak i pri kritičnim temperaturama.

Rubovi šamotne opeke obrađuju se brusilicom tako da u presjeku izgleda kao trapez. Ovi elementi se mogu koristiti za formiranje svojevrsnog prstena otpornog na vatru.

Izrada vatrootpornog prstena

Budući da će rubovi biti pod različitim kutovima, a struktura će se morati rastaviti, preporuča se staviti serijski broj na svaku ciglu. Nakon što ste cigle položili na ravnu površinu tako da unutarnji rubovi "gledaju" prema gore, napravite plitke utore pod blagim kutom, u te utore će se umetnuti spirala. Žljebovi bi trebali izolirati zavoje spirale jedan od drugog i osigurati raspodjelu grijaćeg elementa kroz aktivnu zonu. Sada ćete opet morati sastaviti cigle u prsten i zategnuti ih žicom ili stezaljkom.

Pripremljena spirala se postavlja u utor, a njeni krajevi se izvlače van, gdje će se montirati priključne stezaljke. Spiralni prsten predstavlja grijaće tijelo pećnice.

Spiralno polaganje

Cilindar s bazaltnom vunom postavlja se svojim krajem na vodoravnu ravninu. Na dnu se postavljaju šamotne opeke koje štite okrugli zid od izloženosti visokim temperaturama. Unutra je umetnut grijaći element, a sve praznine ispunjene su ljepilom otpornim na toplinu. Bit će potrebno nekoliko dana da se uređaj osuši. Za to vrijeme možete dizajnirati i napraviti vrata za pećnicu. Što čvršće pokriva ložište, to će duže trajati domaća spirala. Samoizgrađena peć za prigušivanje sposobna je taliti plemenite metale, peći glinu i topiti neke metale.

Za pečenje malih proizvoda od gline kod kuće, možete napraviti jednostavniju verziju pećnice. Sastoji se od električnog štednjaka s izloženim grijaćim tijelom i keramičke posude odgovarajuće veličine. Nemoguće je postaviti dio izravno na spiralu, pa se ispod njega postavljaju šamotne opeke i prekrivaju loncem na vrhu.

Materijali za izradu peći

Nedostaci domaćeg dizajna

Svaki uređaj nije bez određenih nedostataka, a kućni uređaj ih također umnožava. S obzirom na postavljeni cilj, možete žrtvovati neke zahtjeve radi ispunjenja drugih. No svatko bi trebao znati popis negativnih posljedica.

Domaći dizajn lišen je svih jamstava, uključujući jamstva sigurnosti.
Isparavanje metala iz zavojnice grijača može dovesti do toga da on ostane sadržan u obliku nečistoća u sastavu plemenitog metala koji se obrađuje.
Domaća toplinska izolacija neće osigurati punu koncentraciju topline u ložištu, tako da je tijelo domaće peći vrlo vruće i zahtijeva pažljivo rukovanje. Usput, to je i nedostatak nekih tvorničkih modela.
Neispravno praćenje i reguliranje temperature može dovesti do toga da pećnica neće moći izvršiti određeni zadatak toplinske obrade.

Gotove tvorničke pećnice dizajnirane su za obavljanje prilično uskog raspona zadataka, ali to je više pokazatelj profesionalnosti nego nedostatak. Glavni parametri i opseg primjene određenog uređaja navedeni su u njegovoj putovnici.

Lideri u proizvodnji kompaktnih i stacionarnih prigušnih peći su tvrtke kao što su TSMP Ltd (Engleska), SNOL-TERM (Rusija), CZYLOK (Poljska), Daihan (Južna Koreja). Predstavljeni popis odražava top popis tvrtki za ocjenu dobavljača opreme za visoke temperature na ruskom tržištu.