V mufelni peči pri temperaturi 820 stopinj. Kako sami zgraditi mufelno peč za vaš dom

Začetek

Ta podvig se je začel, kot se običajno začne veliko podobnih podvigov - po naključju sem šel v prijateljevo delavnico in pokazal mi je novo "igračo" - napol razstavljeno mufelno peč MP-2UM ( Slika 1). Peč je stara, manjka originalna krmilna enota, ni termoelementa, je pa grelec nepoškodovan in komora v dobrem stanju. Seveda ima lastnik vprašanje: ali je mogoče nanj pritrditi nekakšen domači nadzor? Tudi če je preprosto, tudi z malo natančnosti pri vzdrževanju temperature, ampak da pečica deluje? Hm, verjetno je možno ... Toda najprej bi bilo lepo pogledati dokumentacijo zanj, nato pa razjasniti tehnične specifikacije in oceniti možnosti njegove izvedbe.

Torej, prvič, dokumentacija je na spletu in jo je mogoče zlahka najti z iskanjem »MP-2UM« (tudi vključeno v dodatek k članku). Iz seznama glavnih značilnosti izhaja, da je napajanje peči enofazno 220 V, poraba energije je približno 2,6 kW, zgornji temperaturni prag je 1000 ° C.

Drugič, morate sestaviti elektronsko enoto, ki bi lahko nadzorovala napajanje grelnika s porabo toka 12-13 A in bi lahko prikazala tudi nastavljene in dejanske temperature v komori. Pri načrtovanju krmilne enote ne smete pozabiti, da v delavnici ni normalne ozemljitve in ni znano, kdaj bo.

Ob upoštevanju zgornjih pogojev in razpoložljive elektronske baze podatkov smo se odločili sestaviti vezje, ki meri potencial termočlena in ga primerja z nastavljeno »nastavljeno« vrednostjo. Primerjava se izvede s primerjalnikom, katerega izhodni signal bo krmilil rele, ta pa bo odpiral in zapiral močan triac, skozi katerega bo omrežna napetost 220 V napajana na grelni element. Zavrnitev fazno-impulznega nadzora triaka je povezana z visokimi tokovi v obremenitvi in pomanjkanjem ozemljitve. Odločili smo se, da če se z "diskretnim" nadzorom izkaže, da temperatura v komori niha v širokih mejah, bomo vezje pretvorili v "fazno". Za prikaz temperature lahko uporabite merilno številčnico. Napajanje vezja je navaden transformator, zavrnitev stikalnega napajanja je tudi posledica pomanjkanja ozemljitve.

Najtežje je bilo najti termočlen. V našem mestecu v trgovinah tovrstnih stvari ni, a kot ponavadi so na pomoč priskočili radioamaterji z željo, da bi v svojih garažah za vedno pospravili raznovrstno radioelektronsko kramo. Približno teden dni po tem, ko sem svoje najbližje obvestil o "potrebi po termočlenu", je poklical eden najstarejših radioamaterjev v mestu in rekel, da obstaja neka vrsta, ki leži naokoli še iz časov Sovjetske zveze. Bo pa treba preveriti - lahko se izkaže, da gre za nizkotemperaturni kromel-kopel. Ja, seveda bomo preverili, hvala, a kateri koli bo primeren za poskuse.

Kratek "izlet v net", da pogledam, kaj so drugi že naredili na to temo, je pokazal, da jih v bistvu po tem principu sestavljajo domači ljudje - "termočlen - ojačevalnik - primerjalnik - krmiljenje moči" ( Slika 2). Zato ne bomo izvirni - poskušali bomo ponoviti že dokazano.

Poskusi

Najprej se odločimo za termočlen - samo eden je in je enostični, zato v kompenzacijskem krogu ne bo sprememb sobne temperature. S priključitvijo voltmetra na sponke termočlena in pihanjem zraka na stičišču pri različnih temperaturah iz pištole na vroč zrak ( Slika 3), sestavite tabelo potencialov ( Slika 4), iz katerega je razvidno, da se napetost poveča s postopkom približno 5 mV na vsakih 100 stopinj. Ob upoštevanju videza prevodnikov in primerjavi odčitkov z značilnostmi različnih stičišč v skladu s tabelami, vzetimi iz omrežja ( Slika 5), se lahko z veliko verjetnostjo domneva, da je uporabljeni termoelement kromel-alumel (TCA) in da ga je mogoče uporabljati dolgo časa pri temperaturi 900-1000 °C.

Po določitvi značilnosti termočlena eksperimentiramo z zasnovo vezja ( Slika 6). Vezje je bilo testirano brez močnostnega dela, v prvih različicah je bil uporabljen operacijski ojačevalnik LM358, v končni različici pa je bil vgrajen LMV722. Je tudi dvokanalni in prav tako zasnovan za delovanje z enojnim napajanjem (5 V), vendar ima po opisu sodeč boljšo temperaturno stabilnost. Čeprav je prav lahko, da je šlo za pretirano pozavarovanje, saj je pri uporabljenem vezju napaka pri nastavljanju in vzdrževanju nastavljene temperature že precej velika.

rezultate

Končni kontrolni diagram je prikazan v Slika 7. Tukaj se potencial s sponk termočlena T1 dovaja na direktne in inverzne vhode operacijskega ojačevalnika OP1.1, ki ima ojačanje približno 34 dB (50-krat). Ojačani signal gre nato skozi nizkopasovni filter R5C2R6C3, kjer je 50-THz šum oslabljen na -26 dB glede na raven, ki prihaja iz termočlena (to vezje je bilo predhodno simulirano v programu, izračunani rezultat je prikazan v Slika 8). Nato se filtrirana napetost dovaja na inverzni vhod operacijskega ojačevalnika OP1.2, ki deluje kot primerjalnik. Raven praga primerjalnika lahko izberete s pomočjo spremenljivega upora R12 (približno od 0,1 V do 2,5 V). Največja vrednost je odvisna od priključnega vezja nastavljive zener diode VR2, na kateri je sestavljen vir referenčne napetosti.

Za zagotovitev, da primerjalnik nima preklopnega "odboja" pri vhodnih napetostih, ki so blizu ravni, se vanj vnese pozitivno povratno vezje - nameščen je visokoodporni upor R14. To omogoča, da vsakič, ko se sproži primerjalnik, premakne nivo referenčne napetosti za nekaj milivoltov, kar vodi v način proženja in odpravi "odbijanje". Izhodna napetost primerjalnika skozi tokovno omejevalni upor R17 se napaja na osnovo tranzistorja VT1, ki krmili delovanje releja K1, katerega kontakti odpirajo ali zapirajo triak VS1, skozi katerega je napetost 220 V. ki se dovaja v grelnik mufelne peči.

Napajanje elektronskega dela temelji na transformatorju Tr1. Omrežna napetost se napaja v primarno navitje skozi nizkopasovni filter C8L1L2C9. Izmenična napetost iz sekundarnega navitja se popravi z mostom na diodah VD2 ... VD5 in se izravna na kondenzatorju C7 na ravni približno +15 V in se napaja na vhod stabilizatorskega mikrovezja VR1, iz izhoda ki ga dobimo stabiliziranega +5 V za napajanje OP1. Za delovanje releja K1 se vzame nestabilizirana napetost +15 V, presežna napetost "ugasne" z uporom R19.

Pojav napetosti v napajalniku prikazuje zelena LED HL1. Način delovanja releja K1 in s tem proces ogrevanja peči prikazuje LED HL2 z rdečim sijem.

Kazalec P1 služi za prikaz temperature v kurišču v levem položaju stikala S1 in zahtevane temperature v desnem položaju S1.

Podrobnosti in dizajn

Deli v vezju se uporabljajo tako navadni izhodni kot tisti za površinsko montažo. Skoraj vsi so nameščeni na tiskanem vezju iz enostransko folijskega tiskanega vezja dimenzij 100x145 mm. Nanj so pritrjeni tudi močnostni transformator, elementi prenapetostne zaščite in radiator s triakom. Vklopljeno Slika 9 prikazuje pogled na ploščo s tiskarske strani (datoteka v programski obliki je v prilogi k članku; risba za LUT mora biti “preslikana”). Možnost namestitve plošče v ohišje je prikazana v riž. 10. Tukaj lahko vidite tudi kazalec P1, LED diodi HL1 in HL2, gumb S1, upor R12 in paketno stikalo S2 nameščeno na sprednji steni.

Jedra feritnih obročev za prenapetostno zaščito so vzeta iz starega računalniškega napajalnika in nato ovita, dokler niso napolnjena z izolirano žico. Uporabite lahko druge vrste dušilk, vendar boste takrat morali narediti potrebne spremembe na tiskanem vezju.

Tik pred namestitvijo krmilne enote na peč je bil v režo enega od vodnikov, ki gredo od filtra do transformatorja, prispajkani prekinitveni upor. Njegov namen ni toliko zaščititi napajanje, kot zmanjšati faktor kakovosti resonančnega vezja, ki ga dobimo s ranžiranjem primarnega navitja transformatorja s kondenzatorjem C9.

Varovalka F1 je spajkana na vhodu 220 V na ploščo (nameščena navpično).

Primeren je kateri koli močnostni transformator z močjo več kot 3...5 W in z napetostjo na sekundarnem navitju v območju 10...17 V. Možno je z manj, potem boste morali namestiti rele pri nižji obratovalni napetosti (na primer petvoltni).

Operacijski ojačevalnik OP1 je mogoče zamenjati z LM358, tranzistorjem VT1 s podobnimi parametri, ki imajo koeficient prenosa statičnega toka več kot 50 in delovni kolektorski tok več kot 50 ... 100 mA (KT3102, KT3117). Na tiskanem vezju je tudi prostor za vgradnjo SMD tranzistorja (BC817, BC846, BC847).

Upori R3 in R4 z uporom 50 kOhm so 4 upori z nazivno vrednostjo 100 kOhm, dva vzporedna.

R15 in R16 sta spajkana na sponke LED HL1, HL2.

Rele K1 – OSA-SS-212DM5. Upor R19 je sestavljen iz več zaporedno povezanih, da se ne pregreje.

Spremenljivi upor R12 – RK-1111N.

Tipkalno stikalo S1 – KM1-I. Paketno stikalo S2 – PV 3-16 (verzija 1) ali podobno iz serije PV ali PP za potrebno število polov.

Triak VS1 – TC132-40-10 ali drug iz serije TC122…142, primeren za tok in napetost. Elementi R20, R21, R22 in C10 so povezani s sponkami triaka. Hladilnik je bil vzet iz starega računalniškega napajalnika.

Kot kazalno električno merilno napravo P1 lahko uporabimo poljubno primerno velikost in občutljivost do 1 mA.

Prevodniki, ki gredo od termoelementa do krmilne enote, so čim krajši in so izdelani v obliki simetričnega štirižilnega voda (kot je opisano).

Vhodni napajalni kabel ima prečni prerez jedra približno 1,5 kvadratnih mm.

Nastavitev in konfiguracija

Bolje je, da vezje odpravite korak za korakom. Tisti. spajkajte usmerniške elemente s stabilizatorji napetosti - preverite napetosti. Spajkajte elektronski del, priključite termočlen - preverite pragove odziva releja (na tej stopnji boste potrebovali bodisi nekakšen grelni element, povezan z zunanjim dodatnim napajanjem ( Sl.11), ali vsaj svečo ali vžigalnik). Nato odpajkajte celoten napajalni del in priključite obremenitev (na primer žarnico ( Slika 12 in Slika 13)) poskrbite, da krmilna enota vzdržuje nastavljeno temperaturo s prižiganjem in ugašanjem žarnice.

Prilagoditev bo morda potrebna le v delu ojačevalnika - tukaj je glavna stvar, da napetost na izhodu OP1.1 pri največjem segrevanju termoelementa ne preseže ravni 2,5 V. Torej, če je izhodna napetost visoka, potem zmanjšati ga je treba s spreminjanjem ojačanja kaskade (z zmanjšanjem upora uporov R3 in R4). Če se uporablja termoelement z nizko izhodno vrednostjo EMF in je napetost na izhodu OP1.1 majhna, je v tem primeru potrebno povečati kaskadni dobiček.

Vrednost nastavitvenega upora R7 je odvisna od občutljivosti uporabljene naprave P1.

Možno je sestaviti različico krmilne enote brez indikacije napetosti in s tem brez načina za prednastavitev želenega temperaturnega praga - tj. odstranite S1, P1 in R7 iz vezja, nato pa za izbiro temperature naredite oznako na ročaju upora R12 in narišite lestvico s temperaturnimi oznakami na telesu bloka.

Skalice ni težko umeriti - na spodnjih mejah je to mogoče storiti s pištolo za vroč zrak spajkalnika (vendar morate termočlen čim bolj segreti, da se njegovi dolgi in razmeroma hladni vodniki ne ohladijo. termični spoj). In višje temperature je mogoče določiti s taljenjem različnih kovin v komori peči ( Slika 14) – to je relativno dolg proces, saj je treba nastavitve spreminjati v majhnih korakih in dati peči dovolj časa, da se ogreje.

Fotografija prikazana na riž. 15, opravljeno med prvimi zagoni v delavnici. Temperaturna kalibracija še ni bila opravljena, zato je lestvica naprave čista - v prihodnosti se bo na njej pojavilo veliko večbarvnih oznak, nanesenih z markerjem neposredno na steklo.

Čez nekaj časa je poklical lastnik peči in se pritožil, da je rdeča LED nehala svetiti. Ob pregledu se je izkazalo, da je v okvari. Najverjetneje se je to zgodilo zaradi dejstva, da so bile ob zadnjem vklopu preverjene zmogljivosti pečice in komora se je po mnenju lastnika segrela do bele barve. LED je bila zamenjana, vendar krmilna enota ni bila premaknjena - prvič, morda ni šlo za pregrevanje krmilne enote, in drugič, takšnih ekstremnih načinov ne bo več, saj ni potrebe po takšnih temperaturah.

Andrej Golcov, r9o-11, Iskitim, poletje 2017

Seznam radioelementov

Imenovanje	Vrsta	Denominacija	Količina	Opomba	Moja beležka
OP1	Operacijski ojačevalnik	LMV722	1	Lahko se zamenja z LM358	V beležnico
VR1	Linearni regulator	LM78L05	1		V beležnico
VR2	Referenčna napetost IC	TL431	1		V beležnico
VT1	Bipolarni tranzistor	KT315V	1		V beležnico
HL1	Svetleča dioda	AL307VM	1		V beležnico
HL2	Svetleča dioda	AL307AM	1		V beležnico
VD1...VD5	Usmerniška dioda	1N4003	5		V beležnico
VS1	Tiristor in triak	TS132-40-12	1		V beležnico
R1, R2, R5, R6, R9, R17	upor	1 kOhm	6	smd 0805	V beležnico
R3, R4	upor	100 kOhm	4	glej besedilo	V beležnico
R8, R10, R11	upor	15 kOhm	3	smd 0805	V beležnico
R13	upor	51 ohmov	1	smd 0805	V beležnico
R14	upor	1,5 MOhm	1	smd ali MLT-0,125	V beležnico
R15, R16	upor	1,2 kOhm	2	MLT-0,125	V beležnico
R18	upor	510 ohmov	1	smd 0805	V beležnico
R19	upor	160 ohmov	1	smd 0805, glej besedilo	V beležnico
R20	upor	300 ohmov	1	MLT-2	V beležnico
R21	upor

Mufelna peč je zasnovana za enakomerno segrevanje snovi na različne temperature. Dušilec, ki je v njem, ščiti segreti predmet pred neposredno izpostavljenostjo produktom zgorevanja.

Navigacija:

Mufelne peči ločimo po več kriterijih.

Po viru ogrevanja.
Glede na način obdelave.
Po projektnih podatkih.

Vir ogrevanja mufelne peči je lahko plin ali elektrika.

Način obdelave je:

v normalni (zračni) atmosferi;
v posebnem plinskem okolju - vodik, argon, dušik in drugi plini;
pri vakuumskem tlaku.

Strukturno so mufelne peči razdeljene na peči:

zgornje polnjenje;
vodoravno polnjenje;
zvončasta - pečica bo ločena od ognjišča;
cevne peči.

Poleg tega obstaja več vrst peči glede na toplotne indikatorje:

pečice z nizkimi temperaturami: 100 - 500 stopinj;
pečice s povprečno temperaturo: 400 - 900 stopinj;
visokotemperaturne pečice: 400 - 1400 stopinj;
pečice z zelo visokimi temperaturami: do 1700 - 2000 stopinj.

Opomba. Temperatura mufelne peči neposredno določa njene stroške, tj. višja kot je najvišja temperatura, dražja bo peč.

Prednosti mufelnih peči vključujejo zaščito segrete snovi pred produkti zgorevanja goriva ali izhlapevanjem grelnih elementov in njeno enakomerno segrevanje po vsej komori.

V primeru okvare dušilca zasnova peči omogoča hitro zamenjavo, kar močno olajša popravila.

Pomanjkljivost je počasno segrevanje (čeprav to ni vedno potrebno). V mufelni peči je nemogoče izdelati hitre načine ogrevanja. To je posledica dejstva, da je potreben čas, da se dušilec segreje. Kar pomeni še eno pomanjkljivost - dodatne stroške energije za ogrevanje.

Glavni sestavni del mufelne peči je mufel, ki je največkrat izdelan iz keramike. Ta material je univerzalen za izdelavo različnih vrst pečic. Obstajajo tudi korundni dušilci, vendar se uporabljajo samo v kemičnih okoljih.

Grelni element v obliki žice je navit okoli dušilca in prekrit s keramično prevleko.

Okoli dušilca je toplotnoizolacijski material, vse skupaj pa je obloženo s kovinskim ohišjem iz pločevine debeline 1,5-2 mm.

Ker se segrevanje peči začne okoli dušilca, ni mogoče doseči visokih temperatur (nad 1150 stopinj). V zvezi s tem so proizvajalci razvili poseben vlaknasti material za izdelavo dušilca, ki omogoča namestitev grelnih elementov od znotraj. To omogoča povečanje temperaturne meje mufelnih peči. Toda pomanjkljivost vlaknastega materiala je njegova krhkost: pod vplivom plinskih hlapov, soli in olj iz segretega materiala se vlakno uniči.

Danes se za visokotemperaturne mufelne peči uporabljajo japonska zelo kvalitetna grelna telesa, ki omogočajo doseganje temperatur v kurišču do 1750 stopinj.

Peči, ki delujejo na plinasto gorivo, imajo na začetku višje temperature.

Za bolj enakomerno ogrevanje delovne komore nekateri proizvajalci vgradijo prezračevanje. In za odstranitev produktov izgorevanja obstaja izpušni mehanizem, ki odstranjuje dim in paro iz peči skozi cev.

Za nadzor in regulacijo temperature v kurišču se uporablja elektronski termostat, ki je povezan z grelcem in termočlenom. Termostat vam omogoča nadzor ne le temperature, ampak tudi časa zadrževanja izdelka v pečici. Poleg tega imajo ti indikatorji zelo visoko natančnost, zlasti v laboratorijski mufelni peči, saj je natančnost raziskave odvisna od njihove vrednosti in dobljenega rezultata.

Uporaba mufelnih peči

Mufelna peč se pogosto uporablja predvsem kot oprema za toplotno obdelavo kovin. Toda zahvaljujoč svojim prednostim je mufelna peč (ki jo je mogoče kupiti v kateri koli regiji Rusije) močno razširila področje uporabe in to je:

toplotna obdelava kovin (kaljenje, popuščanje, žarjenje, staranje);
žganje keramičnih materialov je zadnja faza obdelave keramike;
upepelitev - pretvorba preskusne snovi v pepel brez zgorevanja za preiskavo;
upepelitev;
Testna analiza je metoda za identifikacijo in ločevanje plemenitih kovin (zlato, srebro, platina) iz rud, zlitin in končnih izdelkov;
sušenje – ločevanje vlage v obliki vode ali druge tekoče snovi iz materialov;
sterilizacija instrumentov v medicini (zobozdravstvo).

Toplotno obdelavo kovin lahko izvajamo doma, v laboratoriju ali v industrijskem obsegu. Na podlagi tega obstaja cela paleta mufelnih peči z različnimi prostorninami delovnih komor, zmogljivostmi in najvišjimi temperaturami segrevanja. Za osebno uporabo lahko kupite mufelno peč za kaljenje nožev, za raziskave pa je primerna laboratorijska mufelna peč.

Za toplotno obdelavo kovin in zlitin mora imeti mufelna peč posebne lastnosti.

Najprej mora imeti mufelna peč za kaljenje kovin, popuščanje itd. zelo dobre izolacijske lastnosti. Običajno so opremljeni z več sloji: ognjevarna opeka, vlaknokeramični material in pločevinasti zaščitni ovoj. Dno peči mora biti opremljeno s posebnimi ploščami iz silicijevega karbida in dodatnim pladnjem za zaščito pred udarci grelnih elementov med nalaganjem in razkladanjem. In kar je najpomembnejše, električna mufelna peč mora imeti posebne grelne tuljave iz visokokakovostne zlitine, ki zagotavljajo dovolj visoko temperaturo ogrevanja - do 1400 stopinj.

Laboratorijska mufelna peč (cena je odvisna od moči in konstrukcijskih značilnosti) se lahko uporablja za segrevanje materialov različnih sestav.

Mufelna peč za žganje keramike se uporablja v umetniških in lončarskih delavnicah. Poleg kurjenja segreje bučke in tali steklo. Mufelna peč za keramiko ima temperaturno območje do 1300 stopinj in je opremljena z avtomatskim regulatorjem, ki vam omogoča počasno segrevanje in hlajenje izdelkov brez temperaturnih skokov. Tako gladek prehod je potreben tudi pri žganju gline v mufelni peči.

Mufelno peč za keramiko lahko kupite neposredno od proizvajalca, kar znatno zmanjša stroške.

Opomba. Mufelna peč je pogosto opremljena z odstranljivimi grelnimi elementi, ki jih je mogoče enostavno zamenjati, če odpovejo.

Mufelna peč za žganje keramike (cena je odvisna od velikosti, moči, načina nalaganja in konfiguracije) ima lahko notranjo prostornino komore od 1 litra do 200 litrov in tudi več. Zasnova peči je lahko okrogla z nakladanjem od zgoraj, komora z nakladanjem spredaj, obstajajo zvončaste peči. Zato je mufelna peč za žganje keramike, ki jo lahko kupite tudi za domačo uporabo, na voljo za široko paleto dejavnosti vsakega mojstra.

Za delo s plemenitimi kovinami, pa tudi v zobozdravstvu, je odlična majhna mufelna peč ali celo mini mufelna peč s prostornino delovne komore približno dva litra.

Ko razmišljate o tem, koliko stane mufelna peč, morate upoštevati zahtevane lastnosti, ki bi morale biti v njej, in izbrati dobrega proizvajalca. Mufelne peči ruske proizvodnje so med potrošniki prejele dobre ocene in imajo dobro cenovno politiko.

Široka paleta modelov vam omogoča izbiro RF dušilnih peči različnih izvedb: vodoravne in navpične dušilne peči z zahtevanim mestom nalaganja, laboratorijske dušilne peči (proizvodna baza je v Samari).

Muflne peči Nacal so znane po svoji kakovosti. Ta mufelna peč (v Moskvi jo lahko kupite takoj z dostavo) je prejela številne pozitivne ocene vodilnih podjetij na različnih področjih.

Med kupci se je dobro izkazala tudi mufelna peč (v Sankt Peterburgu lahko kupite različne modele) podjetja Elektropribor.

Beloruska mufelna peč je dobre kakovosti (nakup v Minsku ne bo problem, saj obstaja veliko spletnih trgovin, ki imajo takšne peči).

Nekateri obrtniki se lotijo izdelave mufelne peči z lastnimi rokami, saj tovarniška mufelna peč (katere cena je še vedno precej visoka) presega njihove možnosti. Ko sami izdelujete peč, morate veliko pozornosti nameniti izdelavi dušilca. Za domačo uporabo je lahko dušilec izdelan iz ognjevzdržne gline, ki tvori delovno komoro okoli kartonskega okvirja. Ko se glina posuši, se karton odstrani. Tik pred nadaljnjim sestavljanjem glineni mufel obvezno žgemo, da se strdi in pridobi potrebno trdoto. Nadaljnja montaža se ne razlikuje od tovarniške.

Toda takšnih domačih strokovnjakov ni veliko, večina potrošnikov še vedno raje kupi mufelno peč, cena je izbrana glede na njihove zmožnosti.

Izum se nanaša na področje tehnologije penastih silikatnih materialov. Tehnični rezultat izuma je ustvariti postopek za proizvodnjo granulatov za proizvodnjo steklokristalnih penastih materialov brez izvajanja postopka taljenja stekla. Frakcijo surovin z visoko vsebnostjo kremena z vsebnostjo SiO 2 več kot 60 mas.% pripravimo s segrevanjem pri temperaturi 200-450°C. Nato dodamo natrijev pepel v količini 12-16 mas.%, Nastalo zmes stisnemo v toplotno odpornem jeklenem kalupu. Kalup damo v neprekinjeno pečico in toplotno obdelamo pri maksimalni temperaturi 10-20 minut ter nastalo pogačo zdrobimo. 1 tabela

Izum se nanaša na področje tehnologije penastih silikatnih materialov, pridobljenih s penjenjem pri temperaturah nad 800 °C - penastega stekla, ekspandirane gline, petrozitov, vključno s penozeoliti, in se lahko uporablja za izdelavo toplotnoizolacijskih materialov z gostoto 150- 350 kg/m3. Pred penjenjem začetne zmesi dobimo granule ali granule, ki jih v nekaterih primerih zdrobimo v prah s specifično površino 6000-7000 m 2 /g.

Znan je postopek izdelave granulatov za penjenje z oblikovanjem plastičnih mas na vijačnih ali valjčnih stiskalnicah, ki mu sledi sušenje pri temperaturi 100-120 °C, penjenje materiala pa poteka pri temperaturah 1180-1200 °C. Pomanjkljivost te metode je njena omejena uporabnost - samo za naboje, ki vsebujejo glino, pri proizvodnji zrnatega poroznega materiala (Onatsky S.P. Proizvodnja ekspandirane gline. - M.: Stroyizdat, 1987). S to metodo ni mogoče dobiti začetne mešanice za penjenje, na primer iz stekla.

Znan je postopek za proizvodnjo steklenega granulata z mešanjem komponent polnila zahtevane sestave in taljenjem steklene taline pri temperaturah nad 1400 °C, ohlajanjem steklene taline, čemur sledi drobljenje in mletje na specifično površino 6000-7000. m 2 /g (Kitaygorodsky I.I., Keshishyan T.N. Peneno steklo. - M., 1958; Demidovich V.K. Peneno steklo. - Minsk, 1975). Pomanjkljivost te metode je potreba po organizaciji procesa pri visokih temperaturah z visoko porabo energije.

Predlagani rešitvi je po tehničnem bistvu najbližja metoda izdelave granulatov, ki vključuje pripravo frakcije surovin z visoko vsebnostjo kremena, dodajanje natrijevega pepela, mešanje praškov in žganje v kontinuirnih pečeh pri temperaturi 750-850 °C. (Ivanenko V.N. Gradbeni materiali in izdelki iz silikatnih pasem - Kijev: Budivelnik, 1978, str. 22-25). Pomanjkljivost te metode je njena omejena uporabnost - pridobivajo se termoliti, ki se uporabljajo kot porozni agregati za beton, ki so izdelani samo iz silikatnih opalnih kamnin (diatomit, tripolit, opoka).

Namen izuma je pripraviti granulat na osnovi toplotne obdelave mešanice komponent: a) surovin s SiO 2 več kot 60 mas.%, na primer zeolitnih tufov, maršalitov, diatomitov, tripola itd. b) tehnološke dodatke, ki zagotavljajo procese tvorbe silikata brez taljenja stekla.

Cilj je dosežen na naslednji način:

1. Silikatna kamnina, ki vsebuje SiO 2 več kot 60 mas.% je zdrobljena, zdrobljena, presejana (frakcija manjša od 0,3 mm);

2. Kremenčev prah se aktivira s segrevanjem pri temperaturi 200-450°C, da se odstrani t.i. "molekularna voda";

3. Za pripravo mešanice surovin dodajte natrijev pepel v količini 12-16 mas.%;

4. Dobljeno mešanico stisnemo v kalup iz toplotno odpornega jekla in toplotno obdelamo v neprekinjenih pečeh pri temperaturi 750-850 °C z izpostavljenostjo pri najvišji temperaturi 10-20 minut;

5. Dobljeno pogačo zdrobimo na frakcijo manjšo od 0,15 mm in uporabimo za pripravo polnila s sredstvom za razpenjanje in drugimi dodatki za proizvodnjo penastega stekla in penastega stekla-kristalnih materialov po znanih tehnoloških postopkih.

Predlagano metodo za proizvodnjo granulata ponazarja primer:

1. Zeolitiziran tuf iz nahajališča Sakhaptinskoe (Krasnojarsko ozemlje) z naslednjo kemično sestavo, mas.%: SiO 2 - 66,1; Al2O3 - 12,51; Fe 2 O 3 - 2,36; CaO - 2,27; MgO - 1,66; Na2O - 1,04; K20 - 3,24; TiO2 - 0,34; izguba pri žarenju - 10,28.

2. Pripravljen vzorec - zdrobljen, presejan s frakcijo manjšo od 0,3 mm - se aktivira s segrevanjem v pečici pri 400 °C 10 minut.

3. Izračun količine natrijevega karbona se izvede na podlagi predpogojev za največjo tvorbo Na 2 SiO 3 med trdno fazno interakcijo SiO 2 in Na 2 CO 3 - t.j. na 100 g aktiviranega vzorca dodamo 18,62 g natrijevega karbona.

4. Za sintranje se uporabljajo kalupi iz toplotno odpornega jekla. Notranja površina kalupa je prevlečena s suspenzijo kaolina, da se prevleka ne bi prijela na kovino.

5. Pripravljeno praškasto mešanico stisnemo v kalup, postavimo v mufelno peč in segrejemo na temperaturo 800°C ter držimo 15 minut.

6. Nastala pogača z vsebnostjo steklene faze 65-85% se ohladi, zdrobi in je polizdelek za pripravo polnila za proizvodnjo penjenega stekla.

Granulat, pridobljen po tej metodi, je testiran v tehnološkem procesu proizvodnje penjenega stekla:

Granulat je bil zdrobljen na frakcijo manjšo od 0,15 mm;

V nastalo praškasto zmes smo dodali plinotvorno sredstvo - koks, antracit, tekoče ogljikovodike v količini 1 mas.%;

Polnjenje je bilo kompaktirano v kalupih in termično obdelano v mufelni peči pri temperaturi 820°C 15 minut. Po strjevanju so bili kalupi odstranjeni iz pečice, da se ohladijo in stabilizirajo celično strukturo.

Dobili smo steklokristalni penast material z značilnostmi, podanimi v tabeli.

Tako avtorji predlagajo metodo izdelave granulatov za proizvodnjo steklokristalnega penastega materiala, ki omogoča uporabo naravnih surovin namesto redkega odpadnega odpadka. Tehnološki proces ne zahteva visokih temperatur, zaradi česar je proizvodnja stroškovno učinkovita.


Glavne značilnosti metode in lastnosti stekleno-kristalne pene
Vrsta granulata	Način obdelave, parameter					Lastnosti kristalita penastega stekla
Vrsta granulata	Temperatura obdelave, °C	Velikost delcev granulata za pripravo serije	Temperatura za proizvodnjo penastega stekla in kristalita penastega stekla, °C	Temperatura zadrževanja, min	Količina steklene faze, ut.%	Gostota kg/m3	Tlačna trdnost, MPa
Stekleni granulat (talina mešanice zeolit + soda)	1480-1500	6000 cm 2 /g	820	15	100	300	08,-1,5
Trdnofazno sintranje mešanice zeolit + soda	750	0,15 mm	820	15	65	350	3-4
Enako	800	0,15 mm	820	15	70	300	2,5-3,5
Enako	850	0,15 mm	820	15	80	300	2,5-3,5
Steklo	1500	6000 cm 2 /g	750-850	15	100	150-200	0,8-2,0

ZAHTEVEK

Postopek za proizvodnjo granulata za proizvodnjo penastega stekla in kristaliničnih materialov iz penastega stekla, vključno s pripravo frakcije surovin z visoko vsebnostjo silicijevega dioksida z vsebnostjo SiO 2 več kot 60 mas. %, dodajanjem natrijevega pepela, mešanjem praškov in žganjem v neprekinjene peči pri temperaturi 750-850 ° C, označene s tem, da se nastala frakcija surovin z visoko vsebnostjo silicijevega dioksida aktivira s segrevanjem pri temperaturi 200-450 ° C, nato se doda natrijev pepel v količini 12- 16 mas.%, Dobljeno mešanico stisnemo v kalup iz toplotno odpornega jekla, kalup postavimo v neprekinjeno peč, toplotno obdelamo z izpostavljenostjo pri najvišji temperaturi 10 -20 min in nastalo pogačo zdrobimo.

Trenutno se med toplotno obdelavo v kontinuirnih pečeh različnih izvedb z dovajanjem zaščitnega plina za pridobitev svetle površine ogreva in ohlaja precej raznolika paleta kritičnih cevi. Dušilci se segrevajo od zunaj s produkti zgorevanja ali z električnimi grelci. Peči so obsežne, električni grelniki v visokotemperaturnih pečeh pogosto pregorijo, življenjska doba dušilcev je kratka zaradi neenakomernega segrevanja in krivljenja. Vendar pa je njihova glavna pomanjkljivost pomanjkanje mehanizacije: za organiziranje neprekinjenega toka (ena cev skozi vsak mufl) na vstopni strani peči so cevi ročno spojene med seboj s pomočjo puš, na izhodni strani pa ročno. odsidran. To zmanjšuje produktivnost dela in vodi do opaznih napak, zlasti na ceveh majhnega premera (6-12 mm). Peči s tekočim muflom so obsežne, negospodarne in pogosto odpovedo zaradi prekinjenih tokokrogov.

Organiziranje neprekinjenega transporta cevi majhnega premera (zlasti tankostenskih) pri neposrednem segrevanju z vrtinčeno plastjo povzroča tudi znatne težave, da ne omenjamo tehnoloških procesov, v katerih se cev, kot žica, premika v obliki neprekinjenega neskončnega gibanja. nit.

Zaposleni v Pervouralsk New Pipe Plant so predlagali izvedbo toplotne obdelave (ogrevanje in hlajenje) hladno deformiranih cevi perlitnega razreda, da bi razbremenili napetosti, ki nastanejo med deformacijo v dušilcih, ogrevanih od zunaj z zvrtinčeno plastjo. Opisana je prva taka enota.

Preliminarni poskusi so pokazali, da je hitrost segrevanja v vrtinčenih plastnih ogrevanih dušilcih približno polovica hitrosti neposrednega segrevanja teh cevi v vrtinčeni plasti 320 mm delcev korunda, vendar bistveno večja kot v plamensko plinski dušilni peči z verižnim transporterjem. Pri enaki temperaturi mufla (920 ° C) je bil čas segrevanja v muflih cevi 25 X 2 (jeklo 20) na 820 ° C 2,5 oziroma 6 minut, temperatura delovnega prostora plamenske peči pa je bila 70-80 ° C višja od temperature vrelišča. Razliko v stopnjah segrevanja pri teh pogojih pojasnjujejo z veliko maso kovine v verigah, ki se segrevajo skupaj s cevjo transportne peči, in neenakomernimi temperaturami vzdolž dolžine dušilca. To pojasnjuje tudi približno polovico nižjo hitrost ohlajanja cevi v tekoči peči. Zanimivo je, da se je v dušilki majhnega premera (25 mm) izkazalo, da je površina ogrevanih cevi lahka tudi brez dovoda zaščitnega plina zaradi zgorevanja maziva, saj so bile neposnete cevi segrete neposredno po mlin HPTR.

Na podlagi teh podatkov sta oblikovalski oddelek tovarne in laboratorij za toplotno tehniko skupaj z UPI zasnovala popolnoma mehanizirano petžilno dušilno enoto. Vključuje nakladalno mizo z regali; naprava, ki vnaša cevi v peč in je sestavljena iz petžilnega cevnega aparata z individualnim električnim pogonom in pnevmatsko tlačno napravo; grelna komora z zvrtinčeno plastjo, v kateri je pet dušilcev dolžine ~2,8 m (dolžina ogrevanega dela je 1,3 m) s premerom 114 mm in debelino stene 10 mm iz jekla X23N18. korak 175 mm; cevni vodni hladilnik (cev v cevi) dolžine 1,7 m, ki je pravzaprav nadaljevanje dušilcev; sprejemne cevi naprave (magnetni valj z individualnim električnim pogonom, katerega hitrost vrtenja je enaka hitrosti pogonske naprave); valjčna transportna miza z gladkimi valji in verižnim izmetom.

Peč z vrtinčeno plastjo ima grelno komoro pravokotnega prereza, obloženo s šamotom na tekočem steklu, s plinotesno kovinsko oblogo. Vlogo kurišča v peči opravljata dve odstranljivi rešetki za distribucijo plina s površino 960 x 570 mm, od katerih ima vsaka nameščenih 40 (dejansko 39) pokrovov iz jekla X23N18 s premerom glave 50 mm. z razmikom 110 mm na vogalih kvadrata. Vsaka kapica ima šest lukenj s premerom 2,8 mm, skozi katere se dovaja mešanica plina in zraka iz mešalnih komor. Za sušenje pečice in ogrevanje je predviden dvožilni gorilnik GNP-2. Utekočinjeni material je korund št. 32 (320 mikronov) GOST 3647-71 in OH-11-60 z višino nasipne plasti (od lukenj v pokrovčkih) 300 mm.

Enota je bila izdelana in nameščena v obratu in dana v komercialno obratovanje decembra 1970. Ocenjeni stroški peči so 9 tisoč rubljev, od tega 2,5 tisoč rubljev za zidanje. in korund EB-32 naložen v peč 1,5 tisoč rubljev. Dejanski stroški korunda so bistveno nižji, saj stane 293 rubljev / t, njegova obremenitev pa ne presega 1 tone, puhalo stane -2 tisoč rubljev. Ocenjeni stroški mehanizacije so 11 tisoč rubljev, instrumentov in avtomatizacije - 4 tisoč rubljev.

Pospeševanje segrevanja cevi v enoti z vrtinčeno plastjo je omogočilo zmanjšanje njene dolžine v primerjavi s pečmi s plamenskim dušilcem, kar je odpravilo potrebo po spajanju cevi. Ker je dolžina peči s hladilnikom manjša od dolžine toplotno obdelanih cevi, je zunaj peči vedno prost konec cevi, ki se nahaja bodisi v napravi za potiskanje cevi pred pečjo bodisi v magnetnem valj, ki ga vleče za hladilnikom. Po prehodu magnetnega valja, cevi padejo na avtomatsko ali daljinsko voden verižni ejektor in se izvržejo iz podajalne mize.

Edina ročna operacija na enoti je naloga pakiranja cevi v tribe aparat, od 1 do 30 cevi pa se hkrati premika skozi vsak mufl s hitrostjo 1,0-0,2 m/min, odvisno od premera cevi in debeline stene. .

Temperatura v peči se vzdržuje samodejno s spreminjanjem pretoka plina pri konstantnem pretoku zraka za dano nazivno temperaturo, ki znatno presega teoretično zahtevano količino (a = 1,15-2,5). Delovne hitrosti fluidizacije so 0,5-0,8 m/s pri temperaturi peči 900-1100 ° C. Ta način krmiljenja poveča izgube z izpušnimi plini, vendar poenostavi sistem avtomatizacije in vam omogoča uravnavanje temperature brez praktičnega spreminjanja nastavljene hitrosti. fluidizacijskega sredstva. Ko se nazivna temperatura poveča, regulator poveča pretok zraka.

Meritve s tesnilnimi termočleni so pokazale, da je po tem, ko je bila peč segreta in je dosegla stacionarni način (približno 2 uri po vžigu), postala temperatura vseh dušilcev enaka po dolžini in prerezu ter skoraj enaka temperaturi fluidiziranega postelja. Nekoliko nižja je bila samo temperatura na vstopnem koncu dušilca. Posledično v muflnih pečeh z vrtinčeno plastjo prenos toplote od plasti do mufla ne omejuje hitrosti segrevanja cevi, ki je določena le z notranjim prenosom toplote.

Peč normalno deluje pri 900-1000° C. V prostem teku pri 900; Pri 950 in 1000° C je poraba zemeljskega plina reducirana na normalne pogoje 16, 21 oziroma 24 m 3 /h. Vidimo, da se s povečanjem produktivnosti peči skupna poraba plina nekoliko poveča, specifična poraba plina pa se močno zmanjša. Predstavljeni so podatki različnih avtorjev o specifični porabi toplote, porabljeni za ogrevanje 1 tone cevnih izdelkov v neprekinjenih pečeh; jasno je, da je v peči z zvrtinčeno plastjo specifična poraba toplote 1,9-1,25-krat manjša kot v plamenskih pečeh.

Bilančni testi, izvedeni pri temperaturi peči 1000 °C in segrevanju 520 kg/h cevi dimenzij 8 X 1,5 mm v njej na 820 °C so pokazali, da se 29,8 % dovedene toplote porabi za ogrevanje cevi, izgube skozi zid. so 18 ,7 %, radiacijske izgube skozi odprt vrh peči 11 %, segrevanje zaščitnega plina (dušika) dovedenega v dušilke 5,2 %, izgube z dimnimi plini 35,3 %. Izkazalo se je, da je odvisnost učinkovitosti peči od njene produktivnosti precej blizu izračunani, ki je bila osnova projekta.

Termogrami, dobljeni z merjenjem temperature cevi, ki se giblje v muflu z vstavljenim termočlenom, kažejo, da se čas segrevanja vsake cevi na določeno temperaturo povečuje s povečanjem števila cevi v muflu, kljub posledičnemu zmanjšanju pri hitrosti gibanja cevi se poveča produktivnost peči. Če se ena cev s premerom 40 X 2 mm pri hitrosti 0,55 m / min segreje na 820 ° C v 120-130 s, nato pa dve - v 180 s, kar z zmanjšanjem hitrosti za 1,5-krat omogoča za približno 35-odstotno povečanje produktivnosti.

Pri analizi podatkov je treba upoštevati: prisotnost vode in maziva v ceveh, večjih od 10 mm, ki upočasnijo segrevanje v začetnem delu; počasno segrevanje cevi v delu dušilca, ki se nahaja v zidu; hlajenje izhodnega dela mufla in cevi s toplotno prevodnostjo (mufl je povezan s hladilnikom brez toplotnoizolacijskega tesnila, tako da se hlajenje cevi začne že v izstopnem delu mufla).

V opisani peči, ki je bila v neprekinjenem industrijskem obratovanju od decembra 1970 do marca 1972, so bile žarjene cevi vmesnih in končnih velikosti (tudi za izvoz) iz jekla 10; 20; 35; 45; 15X; 20X; 40X; 20A s premerom 4-12 mm z debelino stene<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.

V normalnih delovnih pogojih imajo toplotno obdelane cevi svetlo površino. S povečanjem produktivnosti cevi zapustijo hladilnik segrete na temperaturo nad 300 ° C, zato se na površini pojavijo zatemnjene barve (dovoljeno s tehničnimi pogoji).

V letu 1971 je peč delovala pod obremenitvijo 6589 ur s povprečno produktivnostjo 300 kg / h, tj. proizvedla je -2000 ton izdelka (-1000 ur je peč delovala brez obremenitve - prosti tek, testiranje, delovni načini; -1000 ure je bil izpad ), in za 2 meseca leta 1972 - 1116 ur s povprečno produktivnostjo 322 kg / h. Največja produktivnost peči pri temperaturi plasti 1000 ° C na ceveh končnih velikosti (5 X 1-8 X 1 mm) doseže (od 3,6-4 do 1 mm ali manj). V letu delovanja je peč predelala več kot 3,5 tisoč ton cevi. Primerjalni kazalniki mufelnih peči z vrtinčeno plastjo in ogrevanjem s plamenom so podani v tabeli. 27, sestavljeno po podatkih trgovine.

Iz mize 27 je razvidno, da se odvzem cevi z 1 m 2 dna peči pri prehodu na vrtinčeno plast poveča iz 58,5 na 240 kg/(m 2 h), torej šestkrat. Število strežnih delavcev se je prepolovilo (z dveh na enega na izmeno). Stroški peči z opremo in instrumenti so znašali 35,5 tisoč rubljev, ekonomski učinek je bil več kot 45 tisoč rubljev na leto.

Z uporabo pozitivnih izkušenj pri delovanju teh peči so zaposleni v isti delavnici PNTZ novembra 1972 začeli komercialno obratovati tretjo enoto z desetimi mufli za lahko toplotno obdelavo cevi za VAZ in druge stranke.

Sestava enote Sl. 74 vključuje stojalo 1; rolo naloga 2; trije elektromagnetni sekcijski valji 3 z električnim pogonom, ki poganjajo cevi v peč; deset dušilcev 4 s premerom 89x6 mm iz jekla X23N18, ki se nahajajo v grelni komori 5 s fluidizirano plastjo elektrokorunda 0,4 mm; cevni vodni hladilnik 6; elektromagnetni profilni valj 7 za odklop cevi; vodilne cevi 8 iz nemagnetnega jekla z električnimi tuljavami, ki signalizirajo prehod cevi in odpirajo izpustne žlebove 10 cevi; elektromagnetni pogonski valj 9, ki premika cevi v izpustni žleb 10; tračni transporter za cevi, ki padajo iz žleba 10 v žep 11. Pred dovajanjem v peč, cevi spojita dva delavca z uporabo nemagnetnih jeklenih cevi.

Na izhodu iz hladilnika se cevi samodejno odklopijo z valjem 7, katerega hitrost vrtenja je večja od hitrosti valjev za nalogo cevi, in cevi prosto padajo v košaro. V območju podajalne mize in transportnega traku je nameščen daljinski upravljalnik za ročno upravljanje izpusta cevi, ki ga po potrebi servisira tretji delavec. Enota ogreva cevi s premerom 12-30 mm z debelino stene 0,5-3,5 mm iz ogljikovega jekla. Osnovne zahteve za kakovost toplotno obdelanih cevi:

Kakovost cevi, obdelanih na napravi, ustreza zahtevam. Za pridobitev svetle površine se v dušilke dovaja 70-80 m 3 /h zaščitnega plina (95-96% dušika, 4-5% vodika). Mufli so nameščeni na nosilcih iz enakih cevi kot dušilci. Praksa kaže, da je optimalna razdalja med nosilci za dušilke z debelino stene 5-7 in 10-14 mm 300 oziroma 500 mm. Prisotnost nosilcev ne vpliva na fluidizacijo materiala.

Po dolžini grelne komore enote, podobne tistim, prikazanim na sl. 69 in 74, z notranjimi tlorisnimi dimenzijami 3,78 x 1,58 m in razširitvijo na vrhu do 2,04 m, so predvidene tri plinske distribucijske rešetke s površino 1,94 m 2 in v skladu s tem tri neodvisne cone za regulacijo temperature. . Pri izdelavi je v vsako rešetko z razmakom 100x100 mm privarjenih 180 pokrovčkov. Tako kot pri peči, prikazani na sl. 74, pokrovi so izdelani iz cevi (jeklo X23N18) s premerom 24 mm, katere en konec je kovan, spodaj pa so izvrtane štiri luknje s premerom 3 mm (debelina stene cevi 7 mm). Takšni pokrovi, ki niso delovno intenzivni za izdelavo, so se odlično izkazali na drugi peči s petimi mufli (v celotnem obdobju delovanja nobena ni odpovedala). V zgornjem delu grelne komore je perforiran lok. Višina nasipne plasti je 250 mm, upor mreže in plasti (skupaj) ~8 kN/m2. Pogojna hitrost pnevmatskega utekočinjenja (izračunana za hladno zmes) pri nominalnem načinu in ob zagonu je 0,1-0,15, 0,22-0,25 m / s.

V skladu z zahtevami tehnološkega režima se v treh conah peči vzdržujejo različne temperature. Pri obdelavi cevi končnih velikosti za VAZ (cevi 30x1,5 in 36x2,1 mm, TUZ-208-69) so 850, 820 in 810 ° C. Hitrosti gibanja cevi so 0,8-1,2 m/min, kar zagotavlja povprečno produktivnost 600 kg/h. Za cevi končnih in gotovih velikosti v skladu z GOST 9567-60 in drugimi conskimi temperaturami so 950, 920 in 820 ° C, hitrosti gibanja cevi pa 0,8-8 m / min, odvisno od debeline stene. Povprečna produktivnost na teh ceveh doseže 1 t/h.

Pomembno je omeniti, da prehod iz enega temperaturnega režima v drugega (na primer zvišanje temperature z 820 na 950 ° C) traja le 5-6 minut, kar praktično odpravlja izpad peči pri prehodu na drug obseg cevi. Nadzor temperature se izvaja samodejno s spreminjanjem pretoka plina za vsako cono pri konstantnem pretoku zraka. Absolutna poraba goriva (zemeljskega plina) v tem načinu se giblje od 55-80 m 3 /h. Stroški kapitala za enoto so znašali 12.086 rubljev za peč, 8.461 rubljev za instrumentacijo in avtomatizacijo ter 23.048 rubljev za mehansko opremo.

Ker je bila ta enota rekonstruirana plamensko mufelna peč, ni bilo mogoče ustvariti optimalne možnosti mehanizacije. Medtem imamo zdaj vse začetne podatke za ustvarjanje mehanizacije takšnih peči, ki skoraj popolnoma odpravlja ročno delo. Trenutno razvijamo takšno peč. Kljub temu, tudi z obstoječo drago in ne zelo napredno mehanizacijo, je ocenjeni ekonomski učinek rekonstrukcije peči 81 tisoč rubljev na leto. Iz metodologije izračuna, podane v zadnjem poglavju, izhaja, da je uporaba vrtinčene plasti v dušilnih enotah donosnejša, večja je toplotna obremenitev dušilne lopute, tj. več kovine prehaja skozi njo na enoto časa. Zato enota z vrtinčeno posteljo, v nasprotju s plamensko, zagotavlja večjo produktivnost, ko je celoten presek dušilnika napolnjen s cevmi. To pomeni, da so dušilne enote z vrtinčeno posteljo zelo obetavne in za rahlo segrevanje v dušilcih precej masivni izdelki (cevi, vretena, obroči itd.), Zaradi česar je mogoče zelo preprosto mehanizirati njihovo gibanje. V enem od obratov trenutno končujemo izdelavo dušilne enote z vrtinčeno plastjo za ogrevanje ležajnih obročev. Poskusi so pokazali, da se obroči s premerom 130-140 mm, debelino 20 in širino 30-50 mm segrejejo na 1100-1150 ° C v 8-12 minutah. Izračun po naslednji metodi daje enake kazalnike.

V tovarnah cevi so precej pogoste tekoče peči z dušilcem za lahko in netvegano obdelavo cevi. V teh pečeh je za ogrevanje transportne verige transportnih cevi v muflih potrebno nekajkrat več toplote kot za ogrevanje samih cevi, zaradi česar se tako čas segrevanja na določeno temperaturo kot čas ohlajanja močno povečata. Analiza je pokazala, da uporaba fluidiziranega sloja za ogrevanje dušilnikov omogoča v teh pogojih znatno intenziviranje prenosa toplote. Poleg tega običajno poteka ista transportna veriga skozi peč in hladilnik. Če en transporter razdelite na dve verigi (eno v peči, drugo v hladilniku), lahko pomanjkljivost transportnih peči spremenite v njihovo prednost, saj bo v tem primeru prva veriga skoraj po vsej dolžini vroča, tj. pospešil bo segrevanje cevi, drugi, hladen po celotni dolžini pa bo pomagal ohladiti cevi. Zmanjšanje dolžine vroče verige bo zmanjšalo mehanske in toplotne obremenitve na njej ter povečalo zanesljivost njenega delovanja. Tako enoto trenutno razvijamo skupaj z zaposlenimi v PNTZ.

Administracija Skupna ocena članka: Objavljeno: 2012.05.21

Verjetno so vsi slišali za mufelne peči, vendar se le redko kdo loti razlage ne le strukture, temveč tudi namena te naprave. Medtem je mufelna peč visoko specializirana zasnova, ki je zasnovana za taljenje kovin, žganje glinenih ali keramičnih izdelkov, sterilizacijo instrumentov ali gojenje določenih kristalov. Poleg industrijskih peči je včasih tudi mufelna peč za dom, saj so izdelki domačih mojstrov splošno znani.

Kompaktne tovarniško izdelane pečice, ki so namenjene domači uporabi, so precej drage, zato se vse pogosteje govori o sami izdelavi naprave. Da bi v celoti razumeli vsako stopnjo izdelave peči, se morate najprej seznaniti s splošnimi teoretičnimi vprašanji, povezanimi z njenimi značilnostmi, strukturo in klasifikacijo.

Pripravljena tovarniška različica

Razvrstitev

Prvi znak za delitev na podskupine je videz. Glede na orientacijo delimo peči na navpične in vodoravne. Material se lahko obdeluje v običajnem zračnem prostoru, v brezzračnem prostoru ali v kapsuli, napolnjeni z inertnim plinom. Drugega in tretjega načina obdelave ne bo mogoče izvesti sami, kar je treba upoštevati pred začetkom dela.

Drva ne morejo biti vir toplote, saj lahko temperatura v dušilki doseže tudi preko 1000°C stopinj, les pa nima tako specifične zgorevalne toplote. Zato se uporabljata samo dve možnosti za izdelavo grelnika:

Prva možnost je plinska peč, ki jo je mogoče najti le v proizvodnji. Znano je, da vse manipulacije s plinsko opremo takoj ustavi več regulativnih organov in ni govora o izdelavi kakršnih koli naprav z domačo metodo.
Električna mufelna peč vam omogoča, da uporabite nekaj ustvarjalnosti, če so izpolnjeni vsi potrebni varnostni pogoji.

Velika peč v proizvodnji

Priprave na delo

Vsako delo se mora začeti z določeno pripravljalno fazo. Tudi če je bil akcijski načrt potrjen, je treba pripraviti orodja in materiale, sicer lahko pride do dolgih prekinitev dela, kar bo negativno vplivalo na uspešnost mojstra in kakovost zgrajene konstrukcije.

Pred začetkom dejanske gradnje je treba takoj pripraviti brusilnik za rezanje pločevine in obdelavo šamotne opeke. Krogi za mlinček morajo biti ustrezni. Seznam bomo dopolnili z elektrovarjenjem s potrošnim materialom in ostalim kleparskim orodjem za vsakodnevno uporabo.

Materiali vključujejo nikromovo ali fekralno žico, bazaltno volno, šamotno opeko in železno pločevino debeline najmanj 2 mm. Odvisno od tega, kako je konstrukcija izdelana, nekatera orodja ali materiali morda ne bodo potrebni, med postopkom pa bodo pridobljeni dodatni.

Domača peč

Nekaj že pripravljenih elementov za izdelavo peči

Pri načrtovanju dela boste morali pokazati ne le potrpežljivost in sposobnost uporabe orodja, ampak tudi iznajdljivost. Navsezadnje smo obkroženi s toliko nepotrebnimi stvarmi, ki lahko postanejo že pripravljeni ključni elementi nekaterih struktur. Trenutno bomo uporabili že pripravljene izkušnje in opažanja nekaterih obrtnikov, da poenostavimo postopek izdelave peči sami.

Kot telo prihodnje pečice lahko uporabite kovinsko pečico. Zagotovo veste, kje dobiti star plinski štedilnik ali električno pečico. Če kovinska površina ni poškodovana zaradi korozije, lahko najdba služi kot ohišje, saj je konstrukcijsko prilagojena visokim temperaturam. Ostaja samo še razstaviti nepotrebne dele in se znebiti plastičnih elementov.

Stara peč

Grelni element boste morali izdelati sami, saj je v mnogih električnih napravah napolnjen z izolacijsko snovjo in ga je malo verjetno, da ga boste razstavili brez poškodb. Toda pri samoizdelavi obstaja ena pomembna prednost - možnost ustvarjanja elementa želene geometrije z določenimi parametri.

Najbolj zaželeno je, da uporabite fehral, saj lahko prenese višje temperature in stik z zrakom mu ne povzroča veliko škode, česar pa ne moremo reči o nikromu.

Žica naj ima premer 2 mm. Premer tuljave in dolžino žice je mogoče enostavno izračunati na podlagi dimenzij grelnega elementa z uporabo osnovne fizikalne formule. Takoj je treba opozoriti, da nastala pečica porabi veliko energije. Njegova vrednost doseže 4 kW, kar pomeni, da boste morali iz plošče potegniti ločeno linijo z odklopnikom z nazivno močjo 25 A.

Končana žica

Kot toplotno izolacijo morate uporabiti materiale, ki nimajo le nizke toplotne prevodnosti, ampak tudi prenesejo visoke temperature. Da bralca ne bomo silili v brskanje po fizikalnih tabelah, takoj opozorimo, da so primerni materiali bazaltna volna, toplotno obstojno lepilo, ki ga kupimo v trgovini, in šamotna opeka ali šamotna glina. Če ne zagotovite ustrezne stopnje izolacije, bo velik del toplote odšel brez cilja, kar bo povzročilo nepotrebno porabo energije.

Samoprodukcija

Če stare pečice ni mogoče najti, boste morali uporabiti pločevino in električno varjenje. S pomočjo brusilnika stene našega prihodnjega izdelka izrežemo iz kovinske pločevine glede na zahtevane dimenzije. Za poenostavitev postopka je peč izdelana v cilindrični obliki. Nato se kovinski trak zvije v valj in zvari z enim šivom.

Kovinski krog bo služil kot en konec, na drugi strani pa bodo nekoliko kasneje nameščena vrata. Konstrukcijo je treba okrepiti, za to pa boste morali zvariti več vogalov na stičišču sten valja in kroga.

Upognite pločevino v valj

Notranje stene nastalega valja so obložene z bazaltno volno. Ta material ni bil izbran naključno. Najvišja temperatura ob stiku z odprtim ognjem je 1114 °C stopinj, material ima slabo toplotno prevodnost, ki nam je v teh razmerah preprosto potrebna, poleg tega pa je tudi pri kritičnih temperaturah varen za zdravje ljudi.

Robovi šamotne opeke so obdelani z brusilnikom, tako da v prerezu izgleda kot trapez. Ti elementi se lahko uporabijo za oblikovanje neke vrste ognjevarnega obroča.

Izdelava ognjevarnega obroča

Ker bodo robovi pod različnimi koti in bo treba strukturo razstaviti, je priporočljivo, da na vsako opeko postavite serijsko številko. Ko opeke položite na ravno površino, tako da notranji robovi "gledajo" navzgor, naredite plitke reže pod rahlim kotom, v te reže bo vstavljena spirala. Žlebovi morajo izolirati zavoje spirale drug od drugega in zagotoviti porazdelitev grelnega elementa po celotnem aktivnem območju. Zdaj boste morali opeke spet sestaviti v obroč in jih zategniti z žico ali sponko.

Pripravljena spirala se namesti v utor, njeni konci pa se izvlečejo, kjer bodo nameščene priključne sponke. Spiralni obroč predstavlja grelni element pečice.

Spiralno polaganje

Cilinder z bazaltno volno je nameščen s koncem na vodoravni ravnini. Na dnu so postavljene šamotne opeke, ki ščitijo okroglo steno pred izpostavljenostjo visokim temperaturam. V notranjost je vstavljen grelni element, vse praznine pa so napolnjene s toplotno odpornim lepilom. Trajalo bo nekaj dni, da se naprava posuši. V tem času lahko načrtujete in izdelate vratca za pečico. Bolj kot tesno pokriva kurišče, dlje bo trajala domača spirala. Samozgrajena mufelna peč je sposobna taliti plemenite kovine, žgati glino in taliti nekatere kovine.

Za žganje majhnih glinenih izdelkov doma lahko naredite preprostejšo različico pečice. Sestavljen je iz električnega štedilnika z izpostavljenim grelnim elementom in primerne velikosti keramičnega lonca. Dela je nemogoče postaviti neposredno na spiralo, zato so šamotne opeke postavljene pod njim in pokrite z loncem na vrhu.

Materiali za izdelavo peči

Slabosti domačega oblikovanja

Vsaka naprava ni brez določenih pomanjkljivosti, doma narejena naprava pa jih tudi pomnoži. Glede na zastavljeni cilj lahko žrtvujete nekatere zahteve zaradi izpolnjevanja drugih. Vendar bi morali vsi poznati seznam negativnih posledic.

Domača zasnova je prikrajšana za vsa jamstva, vključno z varnostnimi.
Izhlapevanje kovine iz grelne tuljave lahko privede do tega, da ostane v obliki nečistoč v sestavi plemenite kovine, ki se obdeluje.
Domača toplotna izolacija ne bo zagotovila popolne koncentracije toplote v kurišču, zato je telo domače peči zelo vroče in zahteva previdno ravnanje. Mimogrede, to je tudi pomanjkljivost nekaterih tovarniških modelov.
Neustrezno spremljanje in uravnavanje temperature lahko povzroči, da pečica ne bo mogla izvesti določene naloge toplotne obdelave.

Pripravljene tovarniške pečice so zasnovane za opravljanje precej ozkega obsega nalog, vendar je to bolj pokazatelj strokovnosti kot pomanjkljivosti. Glavni parametri in obseg uporabe določene naprave so navedeni v njenem potnem listu.

Vodilni v proizvodnji kompaktnih in stacionarnih mufelnih peči so podjetja, kot so TSMP Ltd (Anglija), SNOL-TERM (Rusija), CZYLOK (Poljska), Daihan (Južna Koreja). Predstavljeni seznam odraža top seznam podjetij za ocenjevanje dobaviteljev visokotemperaturne opreme na ruski trg.