Forgóvázas kandallós kemence alapjai: Hogyan működik egy mozgatható kandallós hőkezelő kemence
A forgóvázas kandallós kemence a nagyméretű munkadarabok hőkezelésének igáslova. Amikor a munkadarab súlya meghaladja a 10 tonnát, amikor nem fér be egy dobozos kemencébe, vagy amikor a be- és kirakodási ciklusidő számít, a forgóvázas kandalló kialakítás általában a megfelelő megoldás. A forgóváz - egy tűzálló anyaggal bélelt, kerekeken guruló, mozgatható kandalló - kigurul a kemencéből, a rakományt egy híddaru helyezi le, majd a forgóváz visszagurul. Ez az egyszerű koncepció teszi a forgóvázas kandallós kemencéket nélkülözhetetlenné olyan iparágakban, mint a hajógyártás, a vasútépítés, a nyomástartó edények gyártása, a kovácsolás és a nehézgépek gyártása.
Mi teszi a forgóvázas kandallós kemencét mássá?
Egy hagyományos dobozos kemence fix kandallóval rendelkezik. A kemence betöltéséhez a kezelő kinyitja az ajtót, és vagy síneken betolja a rakományt, vagy egy híddaruval leteszi. Egy 5 tonnás kovácsolt terméknél ez működik. Egy 200 tonnás nyomástartó edény héjánál nem. A rakomány túl nehéz ahhoz, hogy síneken betolják, az ajtó pedig túl kicsi.
A forgózsámolyos kandallós kemence ezt úgy oldja meg, hogy magát a kandallót mozgathatóvá teszi. A forgózsámoly egy nehéz acélplatform tűzálló béléssel, sínkerekekre szerelve. Egy elektromos csörlő, egy hidraulikus dugattyú vagy egy hajtóműves motor hajtja be és ki a forgózsámolyt a kemencéből. Amikor a forgózsámoly a helyén van, a kemence ajtaja bezárul, és az ajtókeret és a forgózsámoly pereme közötti tömítés fenntartja a kemence légkörét.
Tipikus működési ciklus
Egy 50 tonnás kovácsolt anyaggal végzett forgóvázas kandallós kemence ciklusa 18-36 órát vesz igénybe a hőkezelési folyamattól függően. A standard sorrend a következő: betöltés, ajtó zárása, átfúvatás (ha szabályozott atmoszférájú), óránként 100-150 Celsius-fokon történő felmelegítés, áztatási hőmérsékleten tartás, szabályozott hűtés, ajtó nyitása, forgóváz kihúzása, kirakodás.
A felmelegedés a leghosszabb fázis. Vastag kovácsdarabok esetében a felmelegítés során a felület és a középpont közötti hőmérséklet-gradienst szabályozni kell a hőfeszültség okozta repedések elkerülése érdekében. Egy tipikus ökölszabály: a felmelegedési sebesség Celsius-fokban óránként nem haladhatja meg a legvastagabb szakasz milliméterben kifejezett értékének 1,5-szeresét, legfeljebb 200 Celsius-fokot óránként. Tehát egy 200 mm vastag kovácsdarab legfeljebb 200-300 Celsius-fokkal melegszik fel óránként, míg egy 500 mm vastag kovácsdarab legfeljebb 150 Celsius-fokkal.
Kemencék méretei és kapacitásai
A forgóvázas kandallós kemencék méretei a kis 5 tonnás műhelyegységektől a hatalmas, 500 tonnás acélhenger hőkezelési egységekig terjednek. A MONTE INTELLIGENCE forgóvázas kandallós kemencék kialakítása 10 tonnától 400 tonnáig terjed, a működési méretek 3 m széles x 4 m hosszú x 2 m magastól 8 m széles x 30 m hosszú x 6 m magasig terjednek.
A világ legnagyobb forgóvázas kandallókemencéi acélművek munkahengereit, hajócsavar-tengelyeket és atomreaktor nyomástartó edényeinek alkatrészeit kezelik. Az acélművek 400 tonnás kemencéi gyakran földgázzal működnek, és rekuperatív égőkkel vannak felszerelve, hogy megfeleljenek a magas hőbeviteli követelményeknek.
Fűtési módok: Gáz, Elektromos, Vegyes üzemanyagú
A forgózsámolyos kandallós kemencék földgázzal, elektromos árammal vagy kettős tüzelőanyaggal működnek. A gáztüzelésű kivitelek nagy sebességű rekuperatív égőket használnak, amelyek a füstgázból származó hulladékhő 50-65 százalékát visszanyerik. Az elektromos kivitelek szilícium-karbid vagy nikkel-króm ellenállású fűtőelemeket használnak az oldalfalakra, a tetőre és a forgózsámolyra szerelve.
A gáztüzelésű konstrukciók jellemzően gyorsabban melegszenek és alacsonyabb üzemeltetési költséggel rendelkeznek az olcsó földgázzal rendelkező régiókban. Az elektromos konstrukciók jobb légkör-szabályozást biztosítanak, és azoknál a folyamatoknál előnyösebbek, amelyek precíz hőmérséklet-egyenletességet igényelnek. A kettős üzemanyagú konstrukciók lehetővé teszik a kezelő számára, hogy a rendelkezésre állás és az ár alapján váltson a gáz és az elektromos rendszer között.
A MONTE INTELLIGENCE forgóvázas kandallós kemencéi mindhárom fűtési módszert támogatják, a gázégő és az elektromos fűtőelemek elrendezése pedig az adott töltetgeometriához és a folyamatrecepthez van optimalizálva.
Tűzálló és szigetelés
A modern forgóvázas kandallós kemencék réteges tűzálló rendszert használnak: magas alumínium-oxid tartalmú tégla vagy kerámia szálas modul forró felületét, amelyet szigetelő tűzálló tégla és kerámia szálas takaró borít. A teljes falvastagság 250-400 mm, ami teljes üzemi hőmérsékleten 60 Celsius-fok alatti héjhőmérsékletet biztosít.
A kerámia szálas modulburkolatok nagyrészt felváltották a téglaburkolatokat az új forgóvázas kandallós kemencék tetején és oldalfalain. A szálas modulok alacsonyabb hőtömeggel, gyorsabban melegszenek fel és jobban ellenállnak a hősokknak. A kompromisszum a magasabb kezdeti költség és a rövidebb élettartam nagyon magas hőmérsékleten (1100 Celsius-fok felett). A 950 Celsius-fok alatt működő forgóvázas kandallós kemencék esetében a szálas modulburkolatok a szabványos megoldást jelentik.
Ajtó és tömítés
A forgóvázas kandallós kemence ajtaja a kritikus tömítési pont. Az ajtókialakítások közé tartozik a függőleges emelés (leggyakoribb), a vízszintes tolóajtó (nagy kemencék) és a lengőajtó (kis kemencék). Az ajtó és az ajtókeret közötti tömítés jellemzően egy kerámia szálas kötéltömítés, amelyet hidraulikus vagy mechanikus reteszek nyomnak össze.
Egy kis rés az ajtónál a hideg levegő beszivárgása miatt a bevitt energia 5-15 százalékába kerülhet. Egy 1 millió BTU/órás kazán esetében ez óránként 50 000-150 000 BTU hulladékhőt, vagy évi 50 000-150 000 USD üzemanyagköltséget jelent, 8-10 USD/millió BTU földgázárak mellett. A jó ajtótömítések hónapok alatt megtérülnek.
Légkörszabályozás
A rozsdamentes acél és szerszámacél fényes lágyításához, normalizálásához vagy feszültségmentesítéséhez használt forgóvázas kandallós kemencék szabályozott atmoszférával működnek. A légköri típusok a következők: nitrogén alapú (rozsdamentes acélhoz), endoterm gáz (szénacélhoz) és argon (reaktív fémekhez). A lezárt forgóvázas kemence légkörfogyasztása jellemzően 1-3 kemencetérfogat óránként a megadott hőmérsékleten.
A kemence nyomásának szabályozása elengedhetetlen. A kemencében lévő 5-15 Pa pozitív nyomás megakadályozza a levegő beszivárgását. A nyomásszabályozó a kipufogógáz zsaluját a beállított érték fenntartása érdekében modulálja.
Folyamatképességek
A forgóvázas kandallós kemencék számos folyamatot képesek kezelni: lágyítás, normalizálás, feszültségmentesítés, megeresztés, oldatkezelés és öregítés. A maximális üzemi hőmérséklet a standard kiviteleknél jellemzően 950 és 1100 Celsius fok között van, míg a speciális, magas hőmérsékletű kivitelek elérik a 1250 Celsius fokot.
Az olaj- és gáziparban a forgóvázas kandallókemencék szabványosak nagy csőszakaszok, szeleptestek és kútfej-alkatrészek normalizálására és feszültségmentesítésére. A szélenergia-iparban a forgóvázas kandallókemencéket toronyszakaszok feszültségmentesítésére és nagy tányérkerekek lágyítására használják. A forgóvázas kandalló kialakításának rugalmassága teszi hosszú távú előnyzé számos ipari szektorban.
Együttműködés a MONTE INTELLIGENCE-szel
Azoknak a vásárlóknak, akik egy adott folyamathoz keresnek forgóvázas kandallós kemencét, a MONTE INTELLIGENCE mérnöki csapata modellezheti a felfűtési görbét, a hőmérséklet-egyenletességet, az energiafogyasztást és a tűzálló anyagok kiválasztását a töltet méretei és a folyamatrecept alapján. Látogasson el a következő weboldalra:www.cnlymonte.com/products-bogie-hearth-furnace.html Termékleírásokért és esettanulmányokért. Projekt megbeszéléséhez írjon e-mailt a helenxu@cnlymonte.com címre, a tárgy mezőben a forgóváz kandalló ajánlatkérése, valamint a töltet méretei és a folyamatkövetelmények részleteivel.
