فرن تينيل مستمر عالي الحرارة يعمل بالنيتروجين بقدرة 1100 سيزيوس
الهيكل الأساسي
- الهيكل الأساسي
الفرن: مصنوع من مواد مقاومة لدرجات الحرارة العالية (مثل العزل بسمك 80 مم والفولاذ المقاوم للصدأ SUS310S)، ويتميز جسم الفرن بقناة تسخين داخلية ضيقة وهو مقاوم للصدأ مع طلاء خارجي.
نظام التدفئة:
عناصر التسخين: يتم استخدام سلك مقاومة عالي الحرارة 0Cr27Al7M02 لدرجات حرارة أقل من 1000 درجة مئوية؛ قضبان كربيد السيليكون (مقاومة لدرجة حرارة 1450 درجة مئوية) أو قضبان السيليكون والموليبدينوم (مقاومة لدرجة حرارة 1750 درجة مئوية) اختيارية لدرجات الحرارة الأعلى.
التصميم: يتم توزيع الحرارة بالتساوي على طول جسم الفرن، ونقل الحرارة من خلال الإشعاع والحمل الحراري والتوصيل.
الناقل: حزام شبكي من التفلون أو حزام شبكي من الفولاذ المقاوم للصدأ SUS310S، مقاوم لدرجات الحرارة العالية والتآكل، مما يضمن نقل المواد بشكل مستمر وموحد.
نظام التحكم في درجة الحرارة:
المستشعر: مصفوفة من المزدوجات الحرارية تراقب درجة الحرارة في الوقت الحقيقي.
خوارزمية التحكم: نموذج ضبط دقيق لمعاملات PID الديناميكي يجمع بين التحكم الضبابي والشبكة العصبية لتحقيق دقة في التحكم في درجة الحرارة تبلغ ±1.5 درجة مئوية.
طبقة التنفيذ: يتم ضمان استقرار درجة الحرارة من خلال ضبط طاقة عنصر التسخين وسرعة الناقل. 2. سير العمل
تدخل المادة إلى الفرن عبر سير ناقل، وتخضع لعمليات التجفيف أو المعالجة أو التلبيد عند درجة حرارة محددة مسبقًا، ثم تُفرغ من منفذ التفريغ. يستخدم قسم التبريد التبريد الهوائي لتسريع خفض درجة الحرارة، بينما يقلل نظام العادم من فقدان الحرارة.
القيم الأساسية
فرن النفق عالي الحرارة (1100 درجة مئوية) هو فرن صناعي يستخدم بنية نفقية لتحقيق نقل مستمر للمواد ومعالجة حرارية عند درجة حرارة 1100 درجة مئوية ±5 درجات مئوية (دقة نموذجية للتحكم في درجة الحرارة). تتمثل ميزته الأساسية في "استمرارية درجة الحرارة المتوسطة إلى العالية": حيث تُنقل المواد (أو صواني النقل) بسرعة ثابتة عبر حجرة الفرن بواسطة نظام دفع. تُقسم حجرة الفرن على طولها إلى أقسام وظيفية: منطقة التسخين المسبق (200-400 درجة مئوية)، ومنطقة التسخين (400-1100 درجة مئوية)، ومنطقة الاحتفاظ (1100 درجة مئوية ±5 درجات مئوية)، ومنطقة التبريد (1100-200 درجة مئوية). يتم التحكم في درجة حرارة كل منطقة بشكل مستقل، مما يخلق بيئة حرارية متدرجة بدقة. بالمقارنة مع أفران الصندوق التقليدية من النوع الدفعي، تكمن مزاياه في ثلاثة جوانب:
أولًا، كفاءة الإنتاج على نطاق واسع. على سبيل المثال، في تلبيد السيراميك الإلكتروني (مثل طبقات العزل الكهربائي في المكثفات متعددة الطبقات)، يمكن لفرن نفق واحد بدرجة حرارة 1100 درجة مئوية معالجة ما بين 5000 و10000 قطعة يوميًا، أي ما يعادل 5 إلى 8 أضعاف ما ينتجه فرن الصندوق، مما يقلل بشكل كبير من استهلاك الطاقة وتكاليف العمالة لكل وحدة منتج. ثانيًا، اتساق العملية واستقرارها. من خلال التحكم في درجة الحرارة على مستوى المناطق (فرق درجة الحرارة بين المناطق ≤ ±3 درجات مئوية)، وضبط سرعة التشغيل بدقة (خطأ
ثالثًا، كفاءة الطاقة والمزايا البيئية. يقع نطاق درجة الحرارة 1100 درجة مئوية ضمن نطاق درجات الحرارة المتوسطة إلى العالية، مما يُغني عن الحاجة إلى عناصر التسخين باهظة الثمن (مثل قضبان الجرافيت أو منتجات التنجستن-الموليبدينوم) المطلوبة في أفران درجات الحرارة العالية جدًا (>1600 درجة مئوية). علاوة على ذلك، يُمكن لاستعادة الحرارة المهدرة (على سبيل المثال، استخدام غاز العادم من مؤخرة الفرن لتسخين هواء الاحتراق مسبقًا) أن تُقلل استهلاك الطاقة بنسبة 20-30%. يُقلل الهيكل المُغلق، بالإضافة إلى نظام معالجة غاز العادم (إزالة الغبار ونزع النيتروجين)، من انبعاثات الملوثات مثل الغبار وأكاسيد النيتروجين، مُلبيًا بذلك متطلبات التصنيع الأخضر لأهداف "الكربون المزدوج".
اختيار المواد
- مادة جسم الفرن
صب الكروم والمنغنيز والنيتروجين: يحتوي على الكروم والمنغنيز والنيتروجين، مما يوفر مقاومة ممتازة للزحف والأكسدة، وهو مناسب لدرجات حرارة تصل إلى 1000 درجة مئوية.
الفولاذ المقاوم للصدأ: الحجرة الداخلية مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ SUS316S#، بينما الحجرة الخارجية مثنية على البارد لضمان مقاومة التآكل والاستقرار الهيكلي.
- سير ناقل
حزام شبكي من الفولاذ المقاوم للصدأ SUS310S: مقاوم لدرجات الحرارة العالية (1100 درجة مئوية) والتآكل، ومناسب للبيئات ذات درجات الحرارة العالية.