Tokos kemencében 820 fokos hőmérsékleten. Hogyan építsünk saját kezűleg tokos kemencét otthonába

Rajt

Ez a vállalkozás elkezdődött, ahogy általában sok hasonló vállalkozás kezdődik - véletlenül bementem egy barátom műhelyébe, és megmutatott egy új „játékot” - egy félig szétszerelt MP-2UM tokos kemencét ( 1. ábra). A kályha régi, az eredeti vezérlő hiányzik, hőelem nincs, de a fűtőszál ép, a kamra jó állapotú. Természetesen a tulajdonosnak van egy kérdése: lehet-e hozzá valamilyen házilag készített vezérlőt csatlakoztatni? Még akkor is, ha ez egyszerű, még akkor is, ha kevés pontossággal tartja fenn a hőmérsékletet, de azért, hogy a sütő működjön? Hmm, valószínűleg lehetséges... De előbb jó lenne megnézni a dokumentációt, majd tisztázni a műszaki specifikációkat, és felmérni a megvalósítás lehetőségeit.

Tehát először is a dokumentáció online elérhető, és könnyen megtalálható az „MP-2UM” kifejezésre keresve (a cikk mellékletében is megtalálható). A fő jellemzők listájából az következik, hogy a kemence tápegysége egyfázisú 220 V, az energiafogyasztás körülbelül 2,6 kW, a felső hőmérsékleti küszöb 1000 ° C.

Másodszor össze kell szerelni egy elektronikus egységet, amely 12-13 A áramfelvétel mellett vezérelheti a fűtőelem tápellátását, és a kamra beállított és tényleges hőmérsékletét is megjelenítheti. A vezérlőegység tervezésénél nem szabad elfelejteni, hogy a műhelyben nincs normál földelés, és nem tudni, mikor lesz.

A fenti feltételek és a rendelkezésre álló elektronikus adatbázis figyelembevételével egy olyan áramkör összeállítása mellett döntöttek, amely méri a hőelem potenciálját és összehasonlítja azt a beállított „beállított” értékkel. Az összehasonlítást egy komparátorral végezzük, amelynek kimeneti jele vezérli a relét, amely viszont kinyit és bezár egy erős triacot, amelyen keresztül a 220 V-os hálózati feszültség a fűtőelemhez kerül. A triac fázis-impulzusvezérlésének megtagadása a terhelés nagy áramával és a földelés hiányával jár. Úgy döntöttünk, hogy ha „diszkrét” szabályozással kiderül, hogy a kamrában a hőmérséklet tág határok között ingadozik, akkor az áramkört „fázissá” alakítjuk. A hőmérséklet mérésére mérőórát lehet használni. Az áramkör tápegysége egy közönséges transzformátor, a kapcsolóüzemű tápegység megtagadása szintén a földelés hiányára vezethető vissza.

A legnehezebb a hőelem megtalálása volt. Kisvárosunkban az üzletek nem árulnak ilyen cuccokat, de szokás szerint a rádióamatőrök jöttek a segítségükre azzal a vágyukkal, hogy örökké mindenféle rádióelektronikai szemetet tároljanak a garázsaikban. Körülbelül egy héttel azután, hogy értesítettem legközelebbi barátaimat a „termoelem-szükségletről”, a város egyik legrégebbi rádióamatőrje felhívott, és közölte, hogy van valami, ami a szovjet idők óta hever. De ellenőrizni kell - kiderülhet, hogy ez egy alacsony hőmérsékletű króm-copel. Igen, természetesen ellenőrizzük, köszönöm, de kísérletezésre bármelyik alkalmas lesz.

Egy rövid „netezési kirándulás”, hogy megnézzük, mit tettek már mások ebben a témában, megmutatta, hogy alapvetően ennek az elvnek megfelelően készítik a háziemberek ezeket - „hőelem - erősítő - komparátor - teljesítményszabályozás” ( 2. ábra). Ezért nem leszünk eredetiek – megpróbáljuk megismételni a már beváltakat.

Kísérletek

Először is döntsük el a hőelemet - csak egy van, és az egycsomópontos, így a kompenzációs áramkörben nem lesz szobahőmérséklet változás. Voltmérő csatlakoztatásával a hőelem kivezetéseihez, és a csomópontnál különböző hőmérsékletű levegőt fújva hőlégpisztolyból ( 3. ábra), állítsa össze a potenciálok táblázatát ( 4. ábra), amelyből látható, hogy a feszültség 100 fokonként körülbelül 5 mV-os gradációval növekszik. Figyelembe véve a vezetők megjelenését és a kapott leolvasásokat összehasonlítva a különböző csomópontok jellemzőivel a hálózatból vett táblázatok szerint ( 5. ábra), nagy valószínűséggel feltételezhető, hogy az alkalmazott hőelem chromel-alumel (TCA), és hosszú ideig használható 900-1000 °C hőmérsékleten.

A hőelem jellemzőinek meghatározása után az áramkör tervezésével kísérletezünk ( 6. ábra). Az áramkört teljesítmény szakasz nélkül tesztelték, az első verziókban LM358-as műveleti erősítőt, a végső változatban pedig LMV722-t használtak. Szintén kétcsatornás, és egy tápellátásra is tervezték (5 V), de a leírásból ítélve jobb a hőmérséklet-stabilitása. Bár nagyon könnyen lehet, hogy ez túlzott viszontbiztosítás volt, hiszen az alkalmazott áramkörrel már elég nagy a hiba a beállított hőmérséklet beállításában és fenntartásában.

eredmények

A végső vezérlési diagram a képen látható 7. ábra. Itt a T1 hőelem kapcsairól érkező potenciál az OP1.1 műveleti erősítő direkt és inverz bemenetére kerül, amely körülbelül 34 dB (50-szeres) erősítéssel rendelkezik. A felerősített jel ezután R5C2R6C3 aluláteresztő szűrőn halad át, ahol az 50 THz-es zaj -26 dB-re csillapodik a hőelemről érkező szintről (ezt az áramkört korábban szimulálta a program, a számított eredményt a 8. ábra). Ezután a szűrt feszültség az OP1.2 műveleti erősítő inverz bemenetére kerül, amely komparátorként működik. Az összehasonlító küszöbszint az R12 változó ellenállással választható ki (körülbelül 0,1 V és 2,5 V között). A maximális érték a VR2 állítható zener-dióda csatlakozó áramkörétől függ, amelyre a referencia feszültségforrás fel van szerelve.

Annak érdekében, hogy a komparátor ne legyen kapcsolási „pattanása” a közeli bemeneti feszültségeknél, pozitív visszacsatoló áramkört vezetünk be - egy nagy ellenállású R14 ellenállást szerelünk fel. Ez lehetővé teszi, hogy a komparátor minden egyes indításakor néhány millivolttal eltolja a referenciafeszültség szintjét, ami trigger módhoz vezet, és kiküszöböli a „pattanást”. A komparátor kimeneti feszültsége az R17 áramkorlátozó ellenálláson keresztül a VT1 tranzisztor alapjára kerül, amely a K1 relé működését vezérli, amelynek érintkezői nyitják vagy zárják a VS1 triacot, amelyen keresztül 220 V feszültség lép fel. a tokos kemence fűtőjéhez szállítjuk.

Az elektronikus rész tápellátása a Tr1 transzformátoron alapul. A hálózati feszültség egy C8L1L2C9 aluláteresztő szűrőn keresztül jut az elsődleges tekercshez. A szekunder tekercsből származó váltakozó feszültséget a VD2...VD5 diódákon lévő híd egyenirányítja, és a C7 kondenzátoron kb. +15 V-os szinten kisimítva a VR1 stabilizátor mikroáramkör bemenetére jut, a kimenetről amelyet stabilizált +5 V-ot kapunk az OP1 tápellátására. A K1 relé működtetéséhez +15 V stabilizálatlan feszültséget vesznek fel, a többletfeszültséget az R19 ellenállás „kioltja”.

A feszültség megjelenését a tápegységben a zöld HL1 LED jelzi. A K1 relé működési módját, így a kemence felfűtési folyamatát a HL2 LED pirosan világít.

A P1 mutatóeszköz az S1 nyomógombos kapcsoló bal oldali állásában a kemencekamra hőmérsékletét, az S1 jobb oldali állásában pedig a kívánt hőmérsékletet jelzi.

Részletek és design

Az áramkörben lévő alkatrészeket mind a szokásos kimeneti, mind a felületi felszerelésre tervezett alkatrészeket használják. Szinte mindegyik 100x145 mm méretű egyoldalas fólia nyomtatott áramköri lapra van felszerelve. Erőátviteli transzformátor, túlfeszültség-védő elemek és triac-os radiátor is van ráerősítve. Tovább 9. ábra a tábla nyomtatási felőli nézetét mutatja (a program formátumú fájl a cikk mellékletében található; a LUT rajzát „tükrözni kell”). A tábla tokba történő beszerelésének lehetősége a képen látható rizs. 10. Itt látható még a P1 mutató, a HL1 és HL2 LED, az S1 gomb, az R12 ellenállás és az S2 csomagkapcsoló az elülső falra szerelve.

A túlfeszültségvédő ferritgyűrűs magjait egy régi számítógép tápegységéből veszik, majd becsomagolják, amíg meg nem töltik szigetelt vezetékkel. Használhat más típusú fojtótekercset is, de ekkor el kell végeznie a szükséges változtatásokat a nyomtatott áramköri lapon.

Közvetlenül a vezérlőegység tűzhelyre történő felszerelése előtt egy törésellenállást forrasztottak az egyik vezető résébe, amely a szűrőből a transzformátorba megy. Célja nem annyira a tápellátás védelme, mint a transzformátor primer tekercsének C9 kondenzátorral történő söntölésével kapott rezonanciakör minőségi tényezőjének csökkentése.

Az F1 biztosíték a kártya 220 V-os bemenetére van forrasztva (függőlegesen szerelve).

Bármilyen transzformátor megfelelő, 3...5 W-nál nagyobb teljesítménnyel és a szekunder tekercs feszültsége 10...17 V tartományban van. Lehet kevesebbel is, akkor be kell szerelni a relé alacsonyabb üzemi feszültségen (például 5 volton).

Az OP1 műveleti erősítő helyettesíthető LM358-ra, a VT1 tranzisztor hasonló paraméterekkel, 50-nél nagyobb statikus áramátviteli tényezővel és 50...100 mA-nél nagyobb üzemi kollektorárammal (KT3102, KT3117). A nyomtatott áramköri lapon egy SMD tranzisztor (BC817, BC846, BC847) beépítésére is van hely.

Az 50 kOhm ellenállású R3 és R4 ellenállás 4 db 100 kOhm névleges értékű ellenállás, kettő párhuzamosan.

Az R15 és R16 a HL1, HL2 LED-ek kapcsaira van forrasztva.

K1 relé – OSA-SS-212DM5. Az R19 ellenállás több sorba kapcsolt elemből áll, hogy ne melegedjen túl.

Változó ellenállás R12 – RK-1111N.

Nyomógombos kapcsoló S1 – KM1-I. Csomagkapcsoló S2 – PV 3-16 (1. verzió) vagy hasonló a PV vagy PP sorozatból a kívánt pólusszámhoz.

Triac VS1 – TC132-40-10 vagy egy másik a TC122…142 sorozatból, alkalmas áramra és feszültségre. Az R20, R21, R22 és C10 elemek a triac kapcsaira vannak bekötve. A hűtőbordát egy régi számítógép tápegységéből vették.

P1 mutató elektromos mérőeszközként bármilyen megfelelő méretű és érzékenységű 1 mA-ig használható.

A hőelemtől a vezérlőegységhez vezető vezetékek a lehető legrövidebbek, és szimmetrikus négyvezetékes vonalak (a leírás szerint).

A bemeneti tápkábel magkeresztmetszete körülbelül 1,5 m2.

Beállítás és konfiguráció

Jobb lépésről lépésre hibakeresni az áramkört. Azok. forrassza az egyenirányító elemeket feszültségstabilizátorokkal - ellenőrizze a feszültségeket. Forrassza be az elektronikus részt, csatlakoztassa a hőelemet - ellenőrizze a relé válaszküszöbeit (ebben a szakaszban vagy valamilyen fűtőelemre lesz szüksége, amely egy külső kiegészítő tápegységhez van csatlakoztatva ( 11. ábra), vagy legalább egy gyertyát vagy öngyújtót). Ezután forrassza ki a teljes tápegységet, és csatlakoztassa a terhelést (például egy izzót ( 12. ábraÉs 13. ábra)) győződjön meg arról, hogy a vezérlőegység fenntartja a beállított hőmérsékletet az izzó be- és kikapcsolásával.

A beállítás csak az erősítési részben lehet szükséges - itt a lényeg az, hogy az OP1.1 kimenetén a feszültség a hőelem maximális melegítésénél ne haladja meg a 2,5 V-ot. Ezért ha a kimeneti feszültség magas, akkor csökkenteni kell a kaszkád erősítésének megváltoztatásával (az R3 és R4 ellenállások csökkentésével). Ha alacsony kimeneti EMF értékű hőelemet használnak, és az OP1.1 kimenetén a feszültség kicsi, akkor ebben az esetben növelni kell a kaszkád erősítést.

Az R7 hangoló ellenállás értéke a használt P1 eszköz érzékenységétől függ.

Lehetőség van a vezérlőegység feszültségjelzés nélküli változatának összeszerelésére, és ennek megfelelően a kívánt hőmérsékleti küszöb előbeállítására szolgáló mód nélkül - pl. távolítsa el az S1-et, P1-et és R7-et az áramkörből, majd a hőmérséklet kiválasztásához tegyen egy jelölést az R12 ellenállás fogantyúján, és rajzoljon egy skálát hőmérsékleti jelekkel a blokk testére.

A skála kalibrálása nem nehéz - az alsó határokon ez megtehető forrasztópáka forrólevegős pisztollyal (de a hőelemet a lehető legjobban fel kell melegíteni, hogy a hosszú és viszonylag hideg vezetékek ne hűtsék le a termikus csomópont). Magasabb hőmérsékletet pedig a kemencekamrában lévő különféle fémek megolvadása határozhat meg ( 14. ábra) – ez egy viszonylag hosszú folyamat, mivel kis lépésekben kell módosítani a beállításokat, és elegendő időt kell hagyni a kemence felmelegedésére.

A képen látható rizs. 15, az első indulások során a műhelyben. A hőmérséklet kalibrálása még nem történt meg, így a készülék skálája tiszta - a jövőben sok sokszínű jel fog megjelenni rajta, jelölővel közvetlenül az üvegre kenve.

Egy idő után telefonált a kályha tulajdonosa és panaszkodott, hogy a piros LED nem világít. Az ellenőrzés során kiderült, hogy nem működik. Valószínűleg ez annak köszönhető, hogy a legutóbbi bekapcsoláskor ellenőrizték a sütő képességeit, és a kamra a tulajdonos szerint fehérre melegedett. A LED-et kicserélték, de a vezérlőegységet nem mozdították el - egyrészt talán nem a vezérlőegység túlmelegedéséről volt szó, másrészt nem lesz több ilyen extrém mód, mivel nincs szükség ilyen hőmérsékletekre.

Andrey Goltsov, r9o-11, Iskitim, 2017 nyara

Radioelemek listája

Kijelölés	típus	Megnevezés	Mennyiség	jegyzet	Üzlet	A jegyzettömböm
OP1	Műveleti erősítő	LMV722	1	LM358-ra cserélhető		Jegyzettömbhöz
VR1	Lineáris szabályozó	LM78L05	1			Jegyzettömbhöz
VR2	Feszültség referencia IC	TL431	1			Jegyzettömbhöz
VT1	Bipoláris tranzisztor	KT315V	1			Jegyzettömbhöz
HL1	Fénykibocsátó dióda	AL307VM	1			Jegyzettömbhöz
HL2	Fénykibocsátó dióda	AL307 AM	1			Jegyzettömbhöz
VD1...VD5	Egyenirányító dióda	1N4003	5			Jegyzettömbhöz
VS1	Tirisztor és Triac	TS132-40-12	1			Jegyzettömbhöz
R1, R2, R5, R6, R9, R17	Ellenállás	1 kOhm	6	smd 0805		Jegyzettömbhöz
R3, R4	Ellenállás	100 kOhm	4	lásd a szöveget		Jegyzettömbhöz
R8, R10, R11	Ellenállás	15 kOhm	3	smd 0805		Jegyzettömbhöz
R13	Ellenállás	51 Ohm	1	smd 0805		Jegyzettömbhöz
R14	Ellenállás	1,5 MOhm	1	smd vagy MLT-0.125		Jegyzettömbhöz
R15, R16	Ellenállás	1,2 kOhm	2	MLT-0,125		Jegyzettömbhöz
R18	Ellenállás	510 Ohm	1	smd 0805		Jegyzettömbhöz
R19	Ellenállás	160 Ohm	1	smd 0805, lásd a szöveget		Jegyzettömbhöz
R20	Ellenállás	300 Ohm	1	MLT-2		Jegyzettömbhöz
R21	Ellenállás

A tokos kemencét arra tervezték, hogy egyenletesen melegítse fel az anyagokat különböző hőmérsékletekre. A benne lévő tok megvédi a felmelegített tárgyat az égéstermékek közvetlen kitettségétől.

Navigáció:

A tokos kemencéket több szempont szerint különböztetjük meg.

• Fűtőforrás szerint.
• A feldolgozási módnak megfelelően.
• Tervezési adatok szerint.

A tokos kemence fűtési forrása lehet gáz vagy villany.

A feldolgozási mód a következő:

• normál (levegő) légkörben;
• speciális gázkörnyezetben - hidrogén, argon, nitrogén és egyéb gázok;
• vákuum nyomáson.

Szerkezetileg a tokos kemencék kemencékre vannak osztva:

• felültöltés;
• vízszintes töltés;
• harang alakú - a sütő el lesz választva a kandallótól;
• csőkemencék.

Ezenkívül a hőmutatók szerint többféle kemence létezik:

• alacsony hőmérsékletű sütők: 100 - 500 fok;
• sütők átlagos hőmérséklettel: 400 - 900 fok;
• magas hőmérsékletű sütők: 400 - 1400 fok;
• nagyon magas hőmérsékletű sütők: 1700 - 2000 fokig.

Jegyzet. A tokos kemence hőmérséklete közvetlenül meghatározza annak költségét, azaz minél magasabb a maximális hőmérséklet, annál drágább lesz a kemence.

A tokos kemencék előnyei közé tartozik a felmelegített anyag védelme a tüzelőanyag égéstermékeitől vagy a fűtőelemek elpárolgásától, valamint egyenletes fűtése az egész kamrában.

A tokos meghibásodása esetén a kemence kialakítása lehetővé teszi a gyors cserét, ami nagyban megkönnyíti a javítást.

Hátránya a lassú fűtési sebesség (bár ez nem mindig szükséges). Lehetetlen nagy sebességű fűtési módokat előállítani egy tokos kemencében. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy időbe telik, amíg a tompa felmelegszik. Ami egy másik hátránnyal jár - a fűtés további energiaköltségei.

A tokos kemence fő alkotóeleme a tokos, amely leggyakrabban kerámiából készül. Ez az anyag univerzális különféle sütők készítéséhez. Léteznek korund hangtompítók is, de ezeket csak vegyi környezetben használják.

A tompa köré huzal formájú fűtőelem van feltekerve, és kerámia bevonattal borítják.

A tompa körül hőszigetelő anyag van, és az egészet egy 1,5-2 mm vastag fémlemezből készült fém tok borítja.

Mivel a kemence felfűtése a tompa körül kezdődik, nem lehet magas hőmérsékletet elérni (1150 fok felett). Ebben a tekintetben a gyártók speciális rostos anyagot fejlesztettek ki a tompa gyártásához, amely lehetővé teszi a fűtőelemek belülről történő elhelyezését. Ez lehetővé teszi a tokos kemencék hőmérsékleti határának növelését. A rostos anyag hátránya azonban a törékenysége: a felmelegített anyagból származó gázgőzök, sók és olajok hatására a szál megsemmisül.

Ma a magas hőmérsékletű tokos kemencékhez nagyon jó minőségű japán fűtőelemeket használnak, amelyek lehetővé teszik a kemencében akár 1750 fokos hőmérséklet elérését.

A gáznemű tüzelőanyaggal működő kemencék kezdetben magasabb hőmérsékletűek.

A munkakamra egyenletesebb fűtése érdekében egyes gyártók szellőzést építenek be. Az égéstermékek eltávolítására pedig van egy kipufogó mechanizmus, amely egy csövön keresztül eltávolítja a füstöt és a gőzt a kemencéből.

A kemence hőmérsékletének szabályozására és szabályozására egy elektronikus termosztátot használnak, amely fűtőtesthez és hőelemhez csatlakozik. A termosztát segítségével nemcsak a hőmérsékletet, hanem a termék sütőben tartási idejét is szabályozhatja. Ezen túlmenően ezek a mutatók nagyon nagy pontossággal rendelkeznek, különösen a laboratóriumi tokos kemencében, mivel a kutatás pontossága értéküktől és a kapott eredménytől függ.

Tokos kemencék alkalmazása

A tokos kemencét széles körben használják, elsősorban fémek hőkezelésére szolgáló berendezésként. De előnyeinek köszönhetően a tokos kemence (amely Oroszország bármely régiójában megvásárolható) jelentősen kiterjesztette alkalmazási körét, és ez:

• fémek hőkezelése (edzés, temperálás, izzítás, öregítés);
• a kerámia anyagok égetése a kerámiafeldolgozás utolsó szakasza;
• hamvasztás - a vizsgált anyag átalakítása hamuvá égés nélkül vizsgálat céljából;
• hamvasztás;
• Az analízis a nemesfémek (arany, ezüst, platina) ércektől, ötvözetektől és késztermékektől való azonosítására és elkülönítésére szolgáló módszer;
• szárítás – a nedvesség elválasztása víz vagy más folyékony anyag formájában az anyagoktól;
• műszerek sterilizálása az orvostudományban (fogászat).

A fémek hőkezelése elvégezhető otthon, laboratóriumban vagy ipari méretekben. Ennek alapján a tokos kemencék egész sora létezik, különböző munkakamra térfogatokkal, kapacitásokkal és maximális fűtési hőmérséklettel. Személyes használatra tokos kemencét vásárolhat a kések keményítéséhez, kutatáshoz laboratóriumi tokos kemence alkalmas.

A fémek és ötvözetek hőkezeléséhez a tokos kemencének különleges jellemzőkkel kell rendelkeznie.

Mindenekelőtt a fémedzéshez, temperáláshoz stb. szolgáló tokos kemencének nagyon jó szigetelő tulajdonságokkal kell rendelkeznie. Általában több réteggel vannak ellátva: tűzálló tégla, szálkerámia anyag és fémlemez védőburkolat. A kemence alját speciális szilícium-karbid lemezekkel és egy további tálcával kell felszerelni, hogy megvédje a fűtőelemek behatásától a be- és kirakodás során. És ami a legfontosabb, az elektromos tokos kemencének speciális, kiváló minőségű ötvözetből készült fűtőtekercsekkel kell rendelkeznie, hogy megfelelően magas fűtési hőmérsékletet biztosítson - akár 1400 fokig.

Laboratóriumi tokos kemence (az ár a teljesítménytől és a tervezési jellemzőktől függ) különböző összetételű anyagok melegítésére használható.

A kerámia égetésére szolgáló tokos kemencét művészeti és fazekas műhelyekben használják. Az égetés mellett felmelegíti a lombikokat és megolvasztja az üveget. A kerámia tokos kemence hőmérsékleti tartománya akár 1300 fok is lehet, és automatikus szabályozóval van felszerelve, amely lehetővé teszi a termékek lassú felmelegítését és hűtését hőmérséklet-ugrások nélkül. Ilyen sima átmenetre akkor is szükség van, ha agyagot tokos kemencében égetnek.

Kerámiához való tokos kemencét közvetlenül a gyártótól vásárolhat, ami jelentősen csökkenti annak költségeit.

Jegyzet. A tokos kemence gyakran eltávolítható fűtőelemekkel van felszerelve, amelyek meghibásodása esetén könnyen cserélhetők.

A kerámia égetésére szolgáló tokos kemence (az ár a mérettől, teljesítménytől, töltési módtól és konfigurációtól függ) belső kamratérfogata 1 litertől 200 literig és még ennél is több lehet. A kemence kialakítása lehet kerek felülről tölthető, kamrás elöl töltéssel, vannak harangos kemencék. Ezért a kerámia égetésére szolgáló tokos kemence, amelyet akár otthoni használatra is megvásárolhat, bármely kézműves tevékenységének széles körében elérhető.

A nemesfémekkel való megmunkáláshoz, valamint a fogászathoz tökéletes egy kis tokos kemence vagy akár egy körülbelül két liter munkakamra térfogatú mini tokos kemence.

Amikor arra gondol, hogy mennyibe kerül egy tokos kemence, vegye figyelembe a szükséges jellemzőket, amelyeknek meg kell jelenniük, és válasszon egy jó gyártót. Az orosz gyártmányú tokos kemencék jó értékelést kaptak a fogyasztók körében, és jó árpolitikával rendelkeznek.

A modellek széles választéka lehetővé teszi a különböző kivitelű rádiófrekvenciás tokos kemencék kiválasztását: vízszintes és függőleges tokos kemencék a kívánt betöltési hellyel, laboratóriumi tokos kemencék (a gyártóbázis Szamarában található).

A Nacal tokos kemencék minőségükről ismertek. Ez a tokos kemence (azonnal megvásárolhatja Moszkvában szállítással) sok pozitív véleményt kapott a különböző területeken működő vezető vállalkozásoktól.

Az Elektropribor cég tokos kemence (különböző modelleket vásárolhat Szentpéterváron) szintén jól bevált a vásárlók körében.

A fehérorosz tokos kemence jó minőségű (a Minszkben történő vásárlás nem lesz probléma, mivel sok online áruház található ilyen kemencékben).

Egyes kézművesek saját kezűleg tokos kemence készítését vállalják, mivel egy gyári tokos kemence (amelynek ára még mindig meglehetősen magas) meghaladja a lehetőségeit. Ha saját kezűleg készít kemencét, nagy figyelmet kell fordítania a tompa elkészítésére. Otthoni használatra a tompa tűzálló agyagból készülhet, amely egy kartonkeret körül munkakamrát képez. Amikor az agyag megszárad, a kartont eltávolítják. Közvetlenül a további összeszerelés előtt égesse el az agyagos tokot, hogy megkeményedjen és elérje a szükséges keménységet. A további összeszerelés nem különbözik a gyáritól.

De nincs sok ilyen házi készítésű szakember, a legtöbb fogyasztó továbbra is szívesebben vásárol tokos kemencét, az árat képességei szerint választják meg.

A találmány a habszilikát anyagok technológiai területére vonatkozik. A találmány műszaki eredménye egy eljárás kidolgozása granulátumok előállítására üvegkristályos habanyagok előállítására üvegolvasztási eljárás nélkül. A 60 tömegszázaléknál nagyobb SiO 2 tartalmú nagy szilícium-dioxid-tartalmú nyersanyagok frakcióját 200-450°C-os hevítéssel állítják elő. Ezután 12-16 tömeg% szódát adunk hozzá, a kapott keveréket hőálló acélformába tömörítjük. A formát egy folyamatos sütőbe tesszük, és maximum 10-20 perces hőkezeljük, majd a kapott süteményt összetörjük. 1 asztal

A találmány 800°C feletti hőmérsékleten habosítással nyert habszilikát anyagok - habüveg, duzzasztott agyag, petrozitok, beleértve a penozeolitokat - technológiai területére vonatkozik, és 150°-os sűrűségű hőszigetelő anyagok gyártására használható. 350 kg/m 3. A kezdeti keverék habosítása előtt granulátumot vagy granulátumot kapunk, amelyet bizonyos esetekben 6000-7000 m 2 /g fajlagos felületű porrá aprítanak.

Ismeretes eljárás a habosító granulátumok előállítására műanyag masszák csavaros vagy hengeres préselésével, majd 100-120 °C hőmérsékleten történő szárításával, míg az anyag habosítása 1180-1200 °C hőmérsékleten megy végbe. Ennek a módszernek a hátránya a korlátozott alkalmazhatóság - csak agyagtartalmú töltetek esetén szemcsés porózus anyag előállítása során (Onatsky S.P. Expanded clay production. - M.: Stroyizdat, 1987). Ezzel a módszerrel lehetetlen a habosításhoz szükséges kiindulási keveréket előállítani, például törmelékből.

Ismert eljárás üveggranulátum előállítására úgy, hogy a kívánt összetételű töltet komponenseit összekeverik és az üvegolvadékot 1400°C feletti hőmérsékleten megolvasztják, az üvegolvadékot lehűtik, majd 6000-7000 fajlagos felületig aprítják és őrlik. m2/g (Kitaygorodsky I.I., Keshishyan T.N. Habüveg. - M., 1958; Demidovich V.K. Habüveg. - Minszk, 1975). Ennek a módszernek a hátránya, hogy a folyamatot magas hőmérsékleten kell megszervezni, nagy energiafogyasztás mellett.

A javasolt megoldáshoz műszaki lényegét tekintve a legközelebb a granulátum előállítási módszer áll, amely magában foglalja a nagy szilícium-dioxid-tartalmú nyersanyagok egy részének elkészítését, szóda hozzáadását, porok keverését és folyamatos kemencében 750-850 °C-os égetést. (Ivanenko V.N. Építőanyagok és kovasavtartalmú fajtákból készült termékek - Kijev: Budivelnik, 1978, 22-25. o.). Ennek a módszernek a hátránya a korlátozott alkalmazhatóság - olyan termolitokat kapnak, amelyeket porózus adalékanyagként használnak betonhoz, amelyeket csak kovasav opálkőzetekből (diatomit, tripolit, opoka) készítenek.

A találmány célja az alábbi komponensek keverékének hőkezelésén alapuló granulátum előállítása: a) 60 tömeg%-nál nagyobb SiO 2-tartalmú nyersanyagok, például zeolit ​​tufa, marshallitok, kovaföld, tripoli stb. valamint b) technológiai adalékanyagok, amelyek üvegolvadás nélkül biztosítják a szilikátképző folyamatokat.

A célt a következőképpen érjük el:

1. A 60 tömegszázaléknál nagyobb SiO 2-t tartalmazó kovás kőzetet zúznak, zúznak, szitálnak (a frakció kisebb, mint 0,3 mm);

2. A kovasavas kőzetport 200-450°C-os melegítéssel aktiválják, hogy eltávolítsák az ún. „molekuláris víz”;

3. A nyersanyagkeverék elkészítéséhez adjunk hozzá 12-16 tömeg% szódát;

4. A kapott keveréket hőálló acélból készült formába tömörítjük, és folyamatos kemencékben hőkezeljük 750-850°C hőmérsékleten, maximum 10-20 perces expozíció mellett;

5. A kapott pogácsát 0,15 mm-nél kisebb töredékre zúzzuk, és habosítószerrel és egyéb adalékanyagokkal töltetet készítünk üveghab és habüveg-kristályos anyagok előállításához ismert technológiai eljárásokkal.

A granulátum előállítására javasolt módszert egy példa szemlélteti:

1. Zeolitizált tufa a Sakhaptinskoe lelőhelyről (Krasznojarszk Terület), a következő kémiai összetétellel, tömeg%: SiO 2 - 66,1; A1203-12,51; Fe203 - 2,36; CaO - 2,27; MgO - 1,66; Na20 - 1,04; K20 - 3,24; Ti02 - 0,34; gyújtási veszteség - 10.28.

2. Az előkészített mintát - összetörve, 0,3 mm-nél kisebb frakcióval átszitáljuk - 400°C-os kemencében 10 percig történő melegítéssel aktiváljuk.

3. A szóda mennyiségének kiszámítása a Na 2 SiO 3 maximális képződésének előfeltételei alapján történik a SiO 2 és a Na 2 CO 3 szilárd fázisú kölcsönhatása során - azaz. 100 g aktivált mintához 18,62 g szódát adunk.

4. A szinterezéshez hőálló acélból készült formákat használnak. Az öntőforma belső felülete kaolin szuszpenzióval van bevonva, hogy megakadályozza a bevonat fémhez tapadását.

5. Az elkészített porkeveréket öntőformába tömörítjük, tokos kemencébe helyezzük, és 800 °C-ra melegítjük, és 15 percig tartjuk.

6. A kapott, 65-85% üvegfázis-tartalmú pogácsát lehűtjük, összetörjük, és félkész termék a habüveg előállításához szükséges töltet készítéséhez.

Az ezzel a módszerrel kapott granulátumot a habüveggyártás technológiai folyamatában tesztelték:

A granulátumot 0,15 mm-nél kisebb frakcióra aprítottuk;

Gázképző szert - kokszot, antracitot, folyékony szénhidrogéneket 1 tömeg% mennyiségben - adtunk a kapott porszerű keverékbe;

A töltetet öntőformákban tömörítettük, és tokos kemencében 820 °C hőmérsékleten 15 percig hőkezeltük. Kikeményedés után a formákat eltávolítottuk a sütőből, hogy lehűljenek és stabilizálják a sejtszerkezetet.

A táblázatban megadott jellemzőkkel rendelkező üvegkristályos habanyagot kaptunk.

Így a szerzők üvegkristályos habanyag előállítására olyan granulátum-előállítási eljárást javasolnak, amely lehetővé teszi a természetes alapanyagok felhasználását a szűkös szemcsék helyett. A technológiai folyamat nem igényel magas hőmérsékletet, így a gyártás költséghatékony.

Az üvegkristályos habanyag módszerének és tulajdonságainak főbb jellemzői
Granulátum típusa	Feldolgozási mód, paraméter					A habüveg krisztallit tulajdonságai
	Feldolgozási hőmérséklet, °C	Granulátum szemcseméret tételkészítéshez	Üveghab és üveghab krisztallit előállításának hőmérséklete, °C	Tartási hőmérséklet, min	Üvegfázis mennyisége, tömeg%	Sűrűség kg/m3	Nyomószilárdság, MPa
Üveggranulátum (olvasztott zeolit ​​+ szóda keverék)	1480-1500	6000 cm 2 /g	820	15	100	300	08,-1,5
Zeolit ​​+ szóda keverék szilárd fázisú szinterezése	750	0,15 mm	820	15	65	350	3-4
Azonos	800	0,15 mm	820	15	70	300	2,5-3,5
Azonos	850	0,15 mm	820	15	80	300	2,5-3,5
Csorba	1500	6000 cm 2 /g	750-850	15	100	150-200	0,8-2,0

KÖVETELÉS

Granulátum előállítására szolgáló eljárás üveghab és habüveg-kristályos anyagok előállítására, beleértve a 60 tömegszázaléknál nagyobb SiO 2-tartalmú, nagy szilícium-dioxid-tartalmú nyersanyagok frakciójának előállítását, szóda hozzáadásával, porok keverésével és égetésével. folyamatos kemencék 750-850 °C hőmérsékleten, azzal jellemezve, hogy a nagy szilícium-dioxid-tartalmú nyersanyagok keletkező frakcióját 200-450 °C-os hevítéssel aktiválják, majd 12-12 °C-os mennyiségű szódát adnak hozzá. 16 tömeg%, a kapott keveréket hőálló acélból készült formába tömörítjük, a formát egy folyamatos kemencébe helyezzük, maximum 10-20 perces hőkezeléssel hőkezeljük, majd a kapott pogácsát összetörjük.

Jelenleg a kritikus csövek meglehetősen változatos választékát melegítik és hűtik a hőkezelés során különféle kialakítású folyamatos tokos kemencékben, védőgázzal ellátva, hogy fényes felületet kapjanak. A hangtompítókat kívülről égéstermékek vagy elektromos fűtőtestek fűtik. A kemencék terjedelmesek, a magas hőmérsékletű kemencékben gyakran kiégnek az elektromos fűtőtestek, a hangtompítók élettartama rövid az egyenetlen fűtés és vetemedés miatt. Legfőbb hátrányuk azonban a gépesítés hiánya: a folyamatos áramlás megszervezéséhez (mindegy tokos egy cső) a kemence bemeneti oldalán a csövek manuálisan, perselyekkel, a kimeneti oldalon pedig manuálisan kapcsolódnak egymáshoz. kikötve. Ez csökkenti a munka termelékenységét és észrevehető hibákhoz vezet, különösen a kis átmérőjű (6-12 mm) csöveknél. A szállítószalagos tokos kemencék terjedelmesek, gazdaságtalanok és gyakran meghibásodnak a megszakadt áramkörök miatt.

A kis átmérőjű (különösen a vékonyfalú) csövek folyamatos szállításának megszervezése közvetlenül fluidágyas fűtés esetén is jelentős nehézségeket okoz, nem beszélve azokról a technológiai folyamatokról, amelyek során a cső, mint egy huzal, folytonos végtelen formában mozog. cérna.

A pervouralszki új csőgyár alkalmazottai a hidegen deformált perlit-osztályú csövek hőkezelését (fűtését és hűtését) javasolták annak érdekében, hogy enyhítsék a feszültségeket, amelyek a fluidágyon kívülről fűtött hangtompokban keletkeznek. Az első ilyen egységet ismertetjük.

Az előzetes kísérletek azt mutatták, hogy a fluidágyas fűtött tokos tokos melegítési sebessége megközelítőleg a fele e csövek közvetlen melegítési sebességének 320 mm-es korundrészecskékből álló fluidágyban, de lényegesen nagyobb, mint a láncos szállítószalaggal ellátott lánggáz tokos kemencében. Ugyanezen tokos hőmérsékleten (920 ° C) a 25 X 2 cső (acél 20) tokjaiban a hevítési idő 2,5 és 6 perc volt 820 ° C-ra, és a láng kemence munkaterének hőmérséklete. 70-80 °C-kal magasabb volt, mint a forráspontos réteg. A fűtési sebességek ilyen körülmények közötti különbségét a láncokban lévő nagy fémtömeg magyarázza, amelyeket a szállító kemence csövével együtt hevítenek, és az egyenetlen hőmérséklet a tok hosszában. Ez magyarázza azt is, hogy a szállítószalagos kemencékben a csövek körülbelül fele alacsonyabb hűtési sebességet biztosítanak. Érdekesség, hogy egy kis átmérőjű (25 mm-es) tokban a fűtött csövek felülete könnyűnek bizonyult anélkül, hogy a kenőanyag égése miatt védőgázt juttattak volna beléjük, mivel a lefölözetlen csöveket közvetlenül azután melegítették fel. a HPTR malom.

Ezen adatok alapján az üzem tervezői részlege és a hőtechnikai laboratórium a UPI-vel közösen egy teljesen gépesített ötszálas hangtompító egységet tervezett. Tartalmaz egy rakodóasztalt állványokkal; olyan berendezés, amely csöveket helyez a kemencébe, és egy ötszálas csőkészülékből áll, egyedi elektromos meghajtással és egy pneumatikus nyomóberendezéssel; egy fluidágyas fűtőkamra, melyben öt darab ~2,8 m hosszú (a fűtött rész hossza 1,3 m) 114 mm átmérőjű, 10 mm falvastagságú, X23N18 acélból készült tok található osztás 175 mm; egy cső alakú vízhűtő (cső a csőben), 1,7 m hosszú, ami tulajdonképpen a hangtompítók folytatása; eszközfogadó csövek (egyedi elektromos meghajtású mágneses görgő, amelynek forgási sebessége megegyezik a meghajtó eszköz sebességével); görgős szállítóasztal sima görgőkkel és lánckidobóval.

A fluidágyas kemence téglalap keresztmetszetű, folyékony üvegen tűzálló agyaggal bélelt fűtőkamrával, gázzáró fém béléssel. A tűzhely szerepét a kemencében két, 960 x 570 mm-es kivehető gázelosztó rács látja el, amelyek mindegyike 40 db (valójában 39 db) X23N18 acélból készült, 50 mm-es fejátmérőjű sapkával rendelkezik. 110 mm-es osztással a négyzet sarkainál. Mindegyik kupak hat 2,8 mm átmérőjű lyukkal rendelkezik, amelyeken keresztül gáz-levegő keveréket szállítanak a keverőkamrákból. A sütő szárításához és fűtéséhez kétvezetékes GNP-2 égőt biztosítunk. A fluidizált anyag 32. számú (320 mikron) GOST 3647-71 és OH-11-60 korund, 300 mm ömlesztett rétegmagassággal (a sapkák lyukaitól számítva).

Az egységet az üzem gyártotta és telepítette, majd 1970 decemberében helyezték üzembe. A kemence becsült költsége 9 ezer rubel, amelyből 2,5 ezer rubel a falazás. és a korund EB-32 betöltötte a kemencébe 1,5 ezer rubelt. A korund tényleges költsége lényegesen alacsonyabb, mivel ára 293 rubel/t, terhelése pedig nem haladja meg az 1 tonnát, egy fúvó ára -2 ezer rubel. A gépesítés becsült költsége 11 ezer rubel, a műszerek és az automatizálás - 4 ezer rubel.

A fluidágyas egységben a csövek melegedésének felgyorsítása lehetővé tette annak hosszának csökkentését a lángtokos kemencékhez képest, ami kiküszöbölte a csövek összekötését. Mivel a hűtővel felszerelt kemence hossza kisebb, mint a hőkezelt csövek hossza, a csőnek mindig van egy szabad vége a kemencén kívül, amely vagy a kemence előtti csőtoló szerkezetben, vagy egy mágnesben található. görgő húzza a hűtőszekrény után. A mágneses görgőn való áthaladás után a csövek egy automatikusan vagy távolról vezérelt lánckidobóra esnek, és kilökődnek a szállítóasztalról.

Az egység egyetlen kézi művelete a csövek betömése a törzsberendezésbe, és egyidejűleg 1-30 cső mozoghat át minden hangtompítón 1,0-0,2 m/perc sebességgel, a csövek átmérőjétől és falvastagságától függően. .

A kemencében a hőmérsékletet automatikusan fenntartjuk a gázáramlási sebesség változtatásával egy adott névleges hőmérséklet mellett állandó légáramlási sebesség mellett, ami jelentősen meghaladja az elméletileg szükséges mennyiséget (a = 1,15-2,5). A fluidizáció üzemi sebessége 0,5-0,8 m/s 900-1100° C kemencehőmérséklet mellett. Ez a szabályozási módszer növeli a kipufogógázok veszteségeit, de egyszerűsíti az automatizálási rendszert, és lehetővé teszi a hőmérséklet szabályozását anélkül, hogy a beállított sebességet gyakorlatilag megváltoztatná. a fluidizáló szerből. A névleges hőmérséklet növekedésével a levegő áramlási sebességét a szabályozó növeli.

Tömített hőelemekkel végzett mérések azt mutatták, hogy a kemence felfűtése és az álló üzemmód elérése után (kb. 2 órával a begyújtás után) az összes tok hőmérséklete hosszában és keresztmetszetében azonos lett, és majdnem megegyezik a fluidizált hőmérsékletével. ágy. Csak a tompa bemeneti végénél volt valamivel alacsonyabb a hőmérséklet. Következésképpen a fluidágyas tokos kemencékben a hőátadás a rétegről a tokosra nem korlátozza a csövek fűtési sebességét, amelyet csak a belső hőátadás határoz meg.

A kemence normálisan 900-1000°C-on működik. Alapjáraton 900; 950 és 1000°C-on a normál körülményekre csökkentett földgázfogyasztás 16, 21 és 24 m 3 /h. Látható, hogy a kemence termelékenységének növekedésével a teljes gázfogyasztás kismértékben nő, a fajlagos gázfogyasztás pedig meredeken csökken. Különböző szerzők adatai 1 tonna csőszerű termék folyamatos melegítésére fordított fajlagos hőfogyasztásról kerülnek bemutatásra, jól látható, hogy a fluidágyas kemencében a fajlagos hőfogyasztás 1,9-1,25-szer kisebb, mint a lángkemencékben.

Az 1000 °C-os kemencehőmérsékleten és 520 kg/h 8 x 1,5 mm-es csöveket 820 °C-ra melegítve végzett mérlegvizsgálatok azt mutatták, hogy a szolgáltatott hő 29,8%-a a csövek fűtésére, a falazaton keresztüli veszteségekre fordítódik. 18,7%, a kemence nyitott tetején keresztüli sugárzási veszteség 11%, a tompókba juttatott védőgáz (nitrogén) fűtése 5,2%, a füstgázok vesztesége 35,3%. A kemence hatékonyságának a termelékenységétől való függése meglehetősen közelinek bizonyult a projekt alapját képező számítotthoz.

A hangtompban mozgó cső hőmérsékletének mérésével kapott termogramok, amelyekbe hőelem van behelyezve, azt mutatják, hogy az egyes csövek adott hőmérsékletre való felmelegedésének ideje növekszik a tokban lévő csövek számának növekedésével, azonban az ebből eredő csökkenés ellenére. a csövek mozgási sebességében a kemence termelékenysége nő. Ha egy 40 X 2 mm átmérőjű cső 0,55 m/perc sebességgel 820 ° C-ra melegszik 120-130 s alatt, akkor kettő - 180 s alatt, ami a sebesség 1,5-szeres csökkenésével lehetővé teszi a termelékenység körülbelül 35%-os növekedéséhez.

Az adatok elemzésekor szem előtt kell tartani: víz és kenőanyag jelenléte a 10 mm-nél nagyobb csövekben, amelyek lassítják a felmelegedést a kezdeti szakaszban; a csövek lassú felmelegedése a tompa falazatban található részén; a hangtompító és a csövek kimeneti végének hűtése hővezető képességgel (a tompa hőszigetelő tömítés nélkül csatlakozik a hűtőszekrényhez, így a csövek hűtése már a tok kimeneti részében megkezdődik).

A leírt kemencében, amely 1970 decemberétől 1972 márciusáig folyamatos ipari üzemben volt, a 10-es acélból készült köztes és végső méretű (beleértve az exportra szánt) csöveket izzították; 20; 35; 45; 15X; 20X; 40X; 20A 4-12 mm átmérőjű falvastagsággal<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.

Normál üzemi körülmények között a hőkezelt csövek könnyű felülettel rendelkeznek. A termelékenység növekedésével a csövek 300 ° C-ot meghaladó hőmérsékletre melegítve hagyják el a hűtőszekrényt, így a felületen homályos színek jelennek meg (a műszaki feltételek ezt lehetővé teszik).

1971-ben a kemence terhelés alatt 6589 órát dolgozott 300 kg/h átlagos termelékenység mellett, azaz -2000 tonna terméket gyártott (-1000 óra töltés nélkül működött a kemence - alapjárat, tesztelés, kidolgozás üzemmódok; -1000 óra állásidő volt), 1972 2 hónapjában pedig 1116 óra átlagosan 322 kg/h termelékenységgel. A kemence maximális termelékenysége 1000 ° C-os réteghőmérsékleten a kész méretű (5 X 1-8 X 1 mm) csöveken eléri (3,6-4 és 1 mm között). A működési év során a kemence több mint 3,5 ezer tonna csövet dolgozott fel. A fluidágyas és lángfűtésű tokos kemencék összehasonlító mutatóit a táblázat tartalmazza. 27., bolti adatok alapján összeállított.

Az asztalról A 27. ábrán látható, hogy a kemencefenék 1 m 2 -es csövek eltávolítása fluidágyra váltáskor 58,5-ről 240 kg/(m 2 h), azaz hatszorosára nő. A szervizben dolgozók száma felére csökkent (műszakonként kettőről egyre). A kemence költsége berendezésekkel és műszerekkel együtt 35,5 ezer rubel volt, a gazdasági hatás több mint 45 ezer rubel/év.

A kemencék üzemeltetésének pozitív tapasztalatait felhasználva ugyanannak a PNTZ műhelynek az alkalmazottai 1972 novemberében kereskedelmi üzembe helyezték a harmadik tíztokos egységet a csövek könnyű hőkezelésére a VAZ és más ügyfelek számára.

Az egység összetétele Fig. 74 tartalmazza az 1. állványt; görgős asztali feladat 2; három elektromágneses szekcionált görgő 3 elektromos meghajtással, amelyek csöveket vezetnek a kemencébe; tíz 89x6 mm átmérőjű, X23N18 acélból készült tok 4, amelyek egy 5 fűtőkamrában helyezkednek el, 0,4 mm-es fluidizált elektrokorundréteggel; cső alakú vízhűtő 6; elektromágneses szekcionált görgő 7 csövek leválasztásához; 8 vezetőcsövek nem mágneses acélból, elektromos tekercsekkel, amelyek jelzik a cső áthaladását és megnyitják a 10 csőürítő csúszdákat; elektromágneses hajtógörgőt 9, amely a csöveket a 10 nyomócsatornába mozgatja; egy szalagos szállítószalag a 10 csúszdából a 11 zsebbe eső csövek számára. A kemencébe való betáplálás előtt a csöveket két munkás nemmágneses acélcsövekkel összeköti.

A hűtőből való kilépésnél a csöveket a 7-es henger automatikusan kioldja, amelynek forgási sebessége nagyobb, mint a csőfeladat-görgőké, és a csövek szabadon esnek a kosárba. A szállítóasztal és a szállítószalag területén egy nyomógombos távirányító található a csőürítés kézi vezérlésére, amelyet szükség esetén egy harmadik dolgozó karbantart. Az egység 12-30 mm átmérőjű, 0,5-3,5 mm falvastagságú, szénacélból készült csöveket fűt. A hőkezelt csövek minőségére vonatkozó alapvető követelmények:

Az egységen megmunkált csövek minősége megfelel az előírt követelményeknek. A könnyű felület elérése érdekében 70-80 m 3 /h védőgázt (95-96% nitrogén, 4-5% hidrogén) juttatnak a tokokhoz. A hangtompítókat a hangtompítókkal azonos csövekből készült tartókra kell felszerelni. A gyakorlat azt mutatja, hogy az 5-7 és 10-14 mm falvastagságú hangtompítók tartói közötti optimális távolság 300, illetve 500 mm. A támasztékok jelenléte nem befolyásolja az anyag fluidizációját.

Az egység fűtőkamrájának hossza mentén, hasonlóan az ábrán láthatóhoz. 69 és 74, 3,78 x 1,58 m-es belső alaprajzi méretekkel és 2,04 m-es felső tágítással, három 1,94 m 2 területű gázelosztó rács, és ennek megfelelően három független hőmérséklet-szabályozó zóna . A gyártás során minden rácsba 180 sapkát hegesztenek 100x100 mm-es osztással. ábrán látható tűzhelyhez hasonlóan. 74, a kupakok 24 mm átmérőjű csőből (X23N18 acél) készülnek, melynek egyik vége kovácsolt, alá pedig négy 3 mm átmérőjű furat van fúrva (a cső falvastagsága 7 mm). Az ilyen kupakok, amelyek gyártása nem munkaigényes, kiválónak bizonyultak a második öttokos kemencében (a teljes működési időszak alatt egyik sem ment tönkre). A fűtőkamra felső részén perforált ív található. Az ömlesztett réteg magassága 250 mm, a rács és a réteg ellenállása (összesen) ~8 kN/m2. A pneumatikus cseppfolyósítás feltételes sebessége (hideg keverékre számítva) névleges üzemmódban és indításkor 0,1-0,15, 0,22-0,25 m/s.

A technológiai rendszer követelményeinek megfelelően a kemence három zónájában különböző hőmérsékleteket tartanak fenn. A VAZ kész méretű csövek (30x1,5 és 36x2,1 mm-es csövek, TUZ-208-69) feldolgozásakor ezek 850, 820 és 810 ° C-osak. A csőmozgási sebességek 0,8-1,2 m/perc, ami 600 kg/h átlagos termelékenységet biztosít. A GOST 9567-60 és más zónák szerinti kész és előkészített méretű csöveknél a hőmérséklet 950, 920 és 820 °C, a csövek mozgási sebessége pedig 0,8-8 m/perc, a falvastagságtól függően. Az átlagos termelékenység ezeken a csöveken eléri az 1 t/h-t.

Fontos megjegyezni, hogy az egyik hőmérsékleti rendszerről a másikra való átmenet (például a hőmérséklet 820-ról 950 ° C-ra történő emelése) csak 5-6 percig tart, ami gyakorlatilag kiküszöböli a kemence állásidejét, amikor egy másik csőtartományra vált. A hőmérséklet-szabályozás automatikusan történik, az egyes zónák gázáramlási sebességének állandó légáramlási sebesség mellett történő változtatásával. Az abszolút üzemanyag-fogyasztás (földgáz) ebben az üzemmódban 55-80 m 3 /h. Az egység beruházási költsége 12 086 RUB volt a kemence esetében, 8 461 RUB a műszerezés és automatizálás, valamint 23 048 RUB a mechanikai berendezések esetében.

Mivel ez az egység egy rekonstruált lángtokos kemence volt, nem lehetett optimális gépesítési lehetőséget kialakítani. Eközben most már minden kezdeti adatunk megvan az ilyen kemencék gépesítéséhez, amely szinte teljesen kiküszöböli a kézi munkát. Jelenleg egy ilyen kemencét fejlesztünk. Ennek ellenére a meglévő drága és nem túl fejlett gépesítés mellett is 81 ezer rubel/év a becsült gazdasági hatás a kemence rekonstrukciójából. Az utolsó fejezetben megadott számítási módszertanból az következik, hogy a tokos egységekben a fluidágy alkalmazása kifizetődőbb, minél nagyobb a tokos hőterhelése, vagyis annál több fém halad át rajta egységnyi idő alatt. Éppen ezért a fluidágyas egység a lánggal ellentétben nagyobb termelékenységet biztosít, ha a tompa teljes keresztmetszete csövekkel van megtöltve. Ez azt jelenti, hogy a fluidágyas hangtompító egységek nagyon ígéretesek, és enyhe melegítésre a hangtompókban meglehetősen masszív termékek (csövek, orsók, gyűrűk stb.), ami szintén lehetővé teszi a mozgásuk nagyon egyszerű gépesítését. Jelenleg az egyik üzemben befejezzük a csapágygyűrűk fűtésére szolgáló fluidágyas tompa egység építését. Kísérletek kimutatták, hogy a 130-140 mm átmérőjű, 20 mm vastag és 30-50 mm széles gyűrűket 8-12 perc alatt 1100-1150 °C-ra melegítik. A következő módszerrel végzett számítás ugyanazokat a mutatókat adja.

A csőgyárakban meglehetősen elterjedtek a csövek könnyű, kockázatmentes feldolgozására szolgáló tokos szállítószalagos kemencék. Ezekben a kemencékben a csöveket szállító szállítólánc felmelegítése többszörösen több hőt igényel, mint maguknak a csöveknek a felfűtése, ami mind az adott hőmérsékletre való felfűtési, mind a hűtési idő meredek növekedését eredményezi. Az elemzés kimutatta, hogy a fluidágy alkalmazása a tokfűtéshez lehetővé teszi, hogy ilyen körülmények között jelentősen fokozzuk a hőátadást. Ezenkívül általában ugyanaz a szállítólánc fut végig a kemencén és a hűtőn. Ha az egyik szállítószalagot két láncra osztja (az egyik a kemencében, a másik a hűtőszekrényben), a szállítószalagos kemencék hátrányát az előnyükre fordíthatja, mert ebben az esetben az első lánc szinte teljes hosszában forró lesz, azaz felgyorsítja a csövek felmelegedését, a második, a teljes hosszban hideg pedig segíti a csövek hűtését. A forró lánc hosszának csökkentése csökkenti a mechanikai és termikus terhelést, és növeli működésének megbízhatóságát. Egy ilyen egységet jelenleg is fejlesztünk a PNTZ munkatársaival közösen.

Adminisztráció A cikk általános értékelése: Közzétett: 2012.05.21

Valószínűleg mindenki hallott már a tokos kemencékről, de ritkán vállalkozik valaki arra, hogy elmagyarázza ennek az eszköznek nemcsak a szerkezetét, hanem a célját is. Eközben a tokos kemence egy rendkívül speciális kialakítás, amelyet fémek olvasztására, agyag vagy kerámia termékek égetésére, műszerek sterilizálására vagy bizonyos kristályok termesztésére terveztek. Az ipari kemencéken kívül néha otthoni tokos kemence is található, mert a házi kézművesek termékei széles körben ismertek.

Az otthoni használatra szánt, kompakt gyári sütők meglehetősen drágák, ezért egyre gyakrabban beszélnek arról, hogy maguk építik meg a készüléket. A kemencegyártás egyes szakaszainak teljes megértéséhez először meg kell ismerkednie a jellemzőivel, szerkezetével és osztályozásával kapcsolatos általános elméleti kérdésekben.

Kész gyári változat

Osztályozás

Az alcsoportokra való felosztás első jele a megjelenés. A tájolás alapján a kemencék függőleges és vízszintesre oszthatók. Az anyag feldolgozható normál légtérben, levegőtlen térben, vagy inert gázzal töltött kapszulában. A második és harmadik feldolgozási módszert nem lehet saját kezűleg elvégezni, amelyet a munka megkezdése előtt figyelembe kell venni.

A tűzifa nem tud hőforrásként működni, mivel a tokban a hőmérséklet 1000°C fölé is emelkedhet, és a fának nincs ilyen fajlagos égéshője. Ezért a fűtőelem gyártásához csak két lehetőséget használnak:

1. Az első lehetőség egy gáztokos kemence, amely csak a gyártásban található. Ismeretes, hogy a gázberendezésekkel végzett bármilyen manipulációt több szabályozó hatóság azonnal leállítja, és szó sem lehet arról, hogy házilagos módszerrel készítsenek bármilyen készüléket.
2. Az elektromos tokos kemence lehetővé teszi a kreativitás használatát, feltéve, hogy minden szükséges biztonsági feltétel teljesül.

Nagy kemence gyártásban

Felkészülés a munkára

Minden munkát egy bizonyos előkészítő szakaszban kell kezdeni. Még ha intézkedési tervet is jóváhagytak, szükséges szerszámok és anyagok előkészítése, ellenkező esetben a munkában olyan hosszú megszakítások léphetnek fel, amelyek negatívan befolyásolják a kézműves teljesítményét és az épített szerkezet minőségét.

A tényleges építkezés megkezdése előtt azonnal elő kell készítenie egy darálót a fémlemez vágásához és a tűzoltó téglák feldolgozásához. A daráló köreinek megfelelőnek kell lenniük. A listát az elektromos hegesztés fogyóeszközökkel és egyéb, mindennapi használatra szánt vízvezeték-szerszámokkal egészíti ki.

Az anyagok közé tartozik a nikróm vagy fekrális huzal, a bazaltgyapot, a tűzoltótégla és a legalább 2 mm vastagságú vaslemez. A szerkezet elkészítésének módjától függően előfordulhat, hogy bizonyos eszközökre vagy anyagokra nincs szükség, és a folyamat során továbbiakat kell beszerezni.

Házi tűzhely

Néhány kész elem kályha készítéséhez

A munka megtervezésekor nemcsak türelmet és szerszámhasználati képességet kell mutatnia, hanem találékonyságot is. Hiszen annyi felesleges dolog vesz körül bennünket, amelyek egyes szerkezetek kész kulcselemeivé válhatnak. Jelenleg néhány kézműves kész tapasztalatait és megfigyeléseit használjuk fel, hogy leegyszerűsítsük a kályha saját készítésének folyamatát.

A jövő sütőjének testeként fém sütőt használhat. Biztosan tudja, hol lehet beszerezni egy régi gáztűzhelyet vagy elektromos sütőt. Ha a fémfelületet nem károsítja a korrózió, akkor a lelet házként szolgálhat, mivel szerkezetileg ellenáll a magas hőmérsékletnek. Már csak a felesleges alkatrészek szétszerelése és a műanyag elemektől való megszabadulás van hátra.

Régi sütő

A fűtőelemet saját magának kell elkészítenie, mivel sok elektromos készülékben szigetelőanyaggal van feltöltve, és valószínűleg nem lesz szétszerelve sérülés nélkül. De van egy jelentős előnye az öngyártásnak - az a képesség, hogy a kívánt geometria elemét létrehozzák a megadott paraméterekkel.

A legelőnyösebb a fechral használata, mivel ellenáll a magasabb hőmérsékleteknek, és a levegővel való érintkezés nem okoz sok kárt, ami nem mondható el a nichrome-ról.

A huzal átmérőjének 2 mm-nek kell lennie. A tekercs átmérője és a vezeték hossza a fűtőelem méretei alapján könnyen kiszámítható egy elemi fizikai képlet segítségével. Azonnal meg kell jegyezni, hogy a kapott sütő sok energiát fogyaszt. Értéke eléri a 4 kW-ot, ami azt jelenti, hogy külön vonalat kell húznia a panelről egy 25 A névleges megszakítóval.

Kész huzal

Hőszigetelésként olyan anyagokat kell használni, amelyek nemcsak alacsony hővezető képességgel rendelkeznek, hanem ellenállnak a magas hőmérsékletnek is. Annak érdekében, hogy ne kényszerítsük az olvasót a fizikai táblázatok közötti turkálásra, azonnal megjegyezzük, hogy a megfelelő anyagok a bazaltgyapot, a hőálló ragasztó, amelyet a boltban vásárolnak, és a tűzálló tégla vagy a tűzálló agyag. Ha nem biztosítja a megfelelő fokú szigetelést, akkor a hő nagy része céltalanul távozik, ami felesleges energiafogyasztáshoz vezet.

Saját gyártás

Ha nem talál régi sütőt, akkor fémlemezt és elektromos hegesztést kell használnia. Daráló segítségével leendő termékünk falait fémlemezből vágjuk ki a szükséges méreteknek megfelelően. A folyamat egyszerűsítése érdekében a sütő hengeres alakban készül. Ezután a fémcsíkot hengerré hengereljük, és egy varrással hegesztjük.

Az egyik vége a fém kör fog szolgálni, a másik oldalra pedig egy kicsit később egy ajtó kerül beépítésre. A szerkezetet meg kell erősíteni, és ehhez több sarkot kell hegeszteni a henger és a kör falainak találkozásánál.

Hajlítsa meg a fémlapot hengerré

A kapott henger belső falai bazaltgyapottal vannak bélelve. Ezt az anyagot nem véletlenül választották ki. A maximális hőmérséklet nyílt tűzzel érintkezve 1114°C, az anyag rossz hővezető képességgel rendelkezik, ami ilyen körülmények között egyszerűen szükséges számunkra, és kritikus hőmérsékleten is biztonságos az emberi egészségre.

A tűzoltó tégla éleit darálóval dolgozzák meg úgy, hogy keresztmetszetében trapéznak tűnjön. Ezekből az elemekből egyfajta tűzálló gyűrűt lehet kialakítani.

Tűzálló gyűrű készítése

Mivel az élek különböző szögben helyezkednek el, és a szerkezetet szét kell szerelni, ajánlatos minden téglára sorszámot feltenni. Miután a téglákat sima felületre helyezte úgy, hogy a belső élek „felfelé nézzenek”, enyhe szögben készítsen sekély réseket, és ezekbe a résekbe spirál kerül. A hornyoknak el kell különíteniük a spirálfordulatokat egymástól, és biztosítaniuk kell a fűtőelem eloszlását az aktív zónában. Most ismét össze kell szerelnie a téglákat egy gyűrűbe, és meg kell húznia őket dróttal vagy bilinccsel.

Az előkészített spirált a horonyba helyezzük, a végeit kihúzzuk, ahová a csatlakozó kapcsokat rögzítjük. A spirálgyűrű a sütő fűtőelemét jelenti.

Spirálfektetés

A bazaltgyapot hengert a végével vízszintes síkra kell felszerelni. Az aljára tűzoltó téglákat helyeznek el, hogy megvédjék a kerek falat a magas hőmérséklettől. Egy fűtőelem van behelyezve, és minden üreg ki van töltve hőálló ragasztóval. A készülék megszáradása több napig tart. Ez idő alatt megtervezheti és elkészítheti a sütő ajtaját. Minél szorosabban fedi le a tűzteret, annál tovább tart a házi készítésű spirál. A saját építésű tokos kemence képes nemesfémek olvasztására, agyag égetésére és egyes fémek olvasztására.

A kis agyagtermékek otthoni tüzeléséhez elkészítheti a sütő egyszerűbb változatát. Egy szabad fűtőelemmel ellátott elektromos tűzhelyből és egy megfelelő méretű kerámia edényből áll. Az alkatrészt nem lehet közvetlenül a spirálra helyezni, ezért tűzkőtéglákat helyeznek alá, és a tetejére egy edényt borítanak.

Anyagok kemence létrehozásához

A házi tervezés hátrányai

Mindegyik készülék nem mentes bizonyos hiányosságoktól, és egy házi készítésű készülék is megsokszorozza ezeket. A kitűzött célt figyelembe véve feláldozhat bizonyos követelményeket mások teljesítése érdekében. A negatív következmények listáját azonban mindenkinek ismernie kell.

• A házi készítésű kivitel minden garanciától megfoszt, beleértve a biztonsági garanciákat is.
• A fémnek a fűtőtekercsből történő párolgása ahhoz vezethet, hogy a feldolgozandó nemesfém összetételében szennyeződések formájában kerülhet bele.
• A házi hőszigetelés nem biztosítja a teljes hőkoncentrációt a tűztérben, ezért a házi készítésű kályha teste nagyon forró, és gondos kezelést igényel. Ez egyébként egyes gyári modellek hátránya is.
• A hőmérséklet megfelelő figyelésének és szabályozásának elmulasztása azt eredményezheti, hogy a sütő nem tud elvégezni egy adott hőkezelési feladatot.

A kész gyári kemencéket meglehetősen szűk feladatok elvégzésére tervezték, de ez inkább a professzionalizmus mutatója, mint a hátránya. Egy adott eszköz fő paraméterei és alkalmazási köre az útlevélben szerepel.

A kompakt és helyhez kötött tokos kemencék gyártásában a vezetők olyan cégek, mint a TSMP Ltd (Anglia), a SNOL-TERM (Oroszország), a CZYLOK (Lengyelország), a Daihan (Dél-Korea). A bemutatott lista az orosz piac magas hőmérsékletű berendezések beszállítóit értékelő cégek toplistáját tükrözi.