Existuje mnoho typov procesov tepelného spracovania, vrátane kalenia, popúšťania, žíhania, normalizácie, nauhličovania, nitridácie atď. Každý proces má iné požiadavky na teplotu pece, zloženie atmosféry, časové riadenie atď. Preto rôzne typy procesov majú rôzne požiadavky na teplotnú odolnosť, koróznu odolnosť a tepelnú stabilitu doplnkových materiálov.
Napríklad v procese nauhličovania musí byť príslušenstvo dlhodobo vo vysokej teplote a prostredí bohatom na uhlík a kľúčom je schopnosť odolávať nauhličovaniu; zatiaľ čo pri vákuovom tepelnom spracovaní alebo nitridácii by mal mať materiál silnejšiu odolnosť proti oxidácii a rozmerovú stabilitu. V týchto scenároch sa viac používajú zliatiny s vysokým obsahom chrómu a niklu, žiaruvzdorné ocele série Fe-Cr-Ni atď. a výber materiálu by sa mal čo najviac približovať špecifickým procesným podmienkam.
V peciach na tepelné spracovanie patrí medzi bežné príslušenstvo konzoly, závesy, spodné dosky pece, obežné kolesá ventilátorov, sálavé rúrky, plášte, muflové nádrže atď. Tieto konštrukčné doplnky musia nielen odolávať prostrediam s vysokou teplotou, ale musia tiež opakovane znášať hmotnosť obrobkov a odolávať tepelnej rozťažnosti a teplotným šokom.
Napríklad pre spodné dosky pece s vysokofrekvenčným nakladaním a odoberaním by sa mali použiť materiály s dobrou odolnosťou proti tepelnej únave a zosilnenou štruktúrou; zatiaľ čo dopravníkové valčeky používané v kontinuálnych peciach musia zohľadňovať odolnosť proti opotrebovaniu aj rozmerovú stálosť. Okrem toho musia teplovýmenné komponenty ako sálavé trubice spĺňať aj požiadavky na rovnomernosť vykurovania a tepelnú účinnosť a konštrukčný tvar úzko súvisí s vedením prúdenia vzduchu. Rozumný návrh konštrukčných parametrov je základom pre predĺženie životnosti príslušenstva a zachovanie konzistencie tepelného spracovania.
Časti pece na tepelné spracovanie (časti pece na tepelné spracovanie) sa často vyrábajú pomocou rôznych metód, ako je investičné liatie, odlievanie stratenej peny EPC a odlievanie živicového piesku. Výber spôsobu odlievania by mal byť prispôsobený zložitosti štruktúry príslušenstva, veľkosti šarže a výkonnostných požiadaviek.
Investičné liatie (presné liatie) je vhodné pre diely s jemnou štruktúrou a vysokými požiadavkami na povrchovú úpravu, ako sú malé a zložité konštrukčné diely, ako sú plynové dýzy a ochranné rúrky termočlánkov. Jeho vysoká rozmerová presnosť pomáha zlepšiť efektivitu montáže a konzistenciu procesu.
Odlievanie zo stratenej peny je vhodné na výrobu príslušenstva pre stredné a veľké pece so zložitými štruktúrami a veľkou voľnosťou tvaru, ako sú vyžarovacie trubice, vešiaky, komponenty dvierok pece atď. Tento proces znižuje konštrukčné obmedzenia deliacej plochy formy, môže vytvárať duté štruktúry alebo diely špeciálneho tvaru naraz a prispieva k redukcii postupov následného spracovania.
Odlievanie do piesku je vhodné pre veľké príslušenstvo telesa pece s hrubými stenami, jednoduchými konštrukciami a vysokými mechanickými požiadavkami, ako sú podstavce a palety. Rozumným výberom cesty procesu možno kontrolovať deformáciu a zmršťovanie odliatku pri splnení požiadaviek na pevnosť.
Pece na tepelné spracovanie často pracujú v zložitých pracovných podmienkach, ako je vysokoteplotná oxidácia, vysokoteplotný uhlíkový potenciál, vlhké chladenie, atmosférické pece a iné prostredia. Rôzne prostredia majú rôzny vplyv na povrchovú koróziu príslušenstva.
Pre muflovú nádrž alebo vykurovací plášť v atmosférickej peci je prostredie, v ktorom sa nachádza, väčšinou uzavretý stav redukcie alebo vysokého uhlíkového potenciálu a na zlepšenie odolnosti voči praskaniu a karbonizácii sú potrebné zliatinové materiály odolné voči nauhličovaniu, ako sú HK40, HT, HU a iné zliatiny s vysokým obsahom chrómu a niklu.
V miestach s horúcim a vlhkým alebo kyslým prchavým prostredím, ako sú niektoré chemické žíhacie pece a oblasti nádrží na žíhaciu vodu, sa odporúča použiť zliatinové materiály s vysokým podielom kremíka, chrómu a hliníka, aby sa zlepšila odolnosť proti korózii a znížilo sa riziko odlupovania a zníženia výkonu spôsobeného chemickou koróziou.
Životnosť častí pece na tepelné spracovanie nie je určená len materiálmi a procesmi, ale súvisí aj s rytmom prevádzky zariadenia, frekvenciou procesu a metódami údržby. Napríklad:
* Kontinuálne bežiace sálavé trubice: Dlhodobá prevádzka pri vysokej teplote je náchylná na deformáciu dotvarovania a rozloženie teploty a stav rozťažnosti materiálu je potrebné pravidelne monitorovať.
* Vysokofrekvenčné nakladanie a vykladanie spodnej dosky pece: Častý tepelný šok vedie k prasklinám z tepelnej únavy a ku každodennej údržbe je potrebné pridať prepojenia na riadenie chladenia a pozorovanie trhlín.
* Obežné koleso ventilátora: V dôsledku vysokorýchlostného prúdenia vzduchu a tepelnej záťaže je potrebné pravidelne čistiť oxidové usadeniny a karbónové usadeniny, aby sa predišlo poškodeniu vibráciami spôsobenému nerovnováhou.
Rozumné nastavenie cyklov údržby a hodnotenie zostávajúcej životnosti sú účinnými stratégiami na zlepšenie cyklu ekonomického používania príslušenstva.
Hoci štandardizované príslušenstvo môže znížiť náklady, niekedy nemôže dosiahnuť najlepšiu rovnováhu medzi tepelnou účinnosťou a životnosťou pre špecifické procesné cesty, špeciálne typy pecí alebo prispôsobené obrobky. Prispôsobené príslušenstvo má zjavné výhody prispôsobenia pri štrukturálnej optimalizácii, úprave materiálu a prispôsobení procesných ciest.
Napríklad konzolový systém nakonfigurovaný na výrobu viacerých druhov malosériového tepelného spracovania môže zlepšiť účinnosť upnutia prostredníctvom modulárnej kombinácie a znížiť odchýlku tepelného spracovania spôsobenú nesúladom tvaru. Závesy používané pre niektoré veľké zdvíhacie obrobky môžu tiež optimalizovať usporiadanie zdvíhacích uší a rozloženie napätia prostredníctvom štrukturálnej analýzy konečných prvkov, aby sa zabránilo deformácii ohybom počas prevádzky.
Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. má v tomto ohľade silné možnosti prispôsobenia. Kombináciou presného liatia, odstredivého liatia a výrobných procesov EPC dokáže realizovať smerový dizajn a výrobu podľa potrieb zákazníka a zlepšiť procesnú adaptabilitu celkového párovania.
S rozvojom domáceho tepelného spracovania, hutníctva a petrochemického priemyslu sa zvyšuje dopyt po vysokovýkonnom príslušenstve pecí. Po pomerne dlhú dobu v minulosti sa niektoré špičkové diely spoliehali na dovoz, ale teraz čoraz viac spoločností, ako je Dongmingguan, postupne realizuje domácu substitúciu prostredníctvom akumulácie technológií a zlepšovania výrobného procesu.
Zlepšenie technickej vyspelosti v presnosti odlievania, kontrola zliatiny, proces tepelného spracovania a ďalšie prepojenia umožňuje lokálnym výrobcom poskytovať stabilnejšie a prispôsobivejšie riešenia produktov. To tiež poskytuje silnú podporu pre celkovú kontrolu nákladov na údržbu a rýchlu odozvu zariadenia na tepelné spracovanie.
Vo väčšine pecí na tepelné spracovanie musia časti pece na tepelné spracovanie vydržať dlhodobú alebo dokonca nepretržitú prevádzku pri vysokej teplote a teplota je často medzi 800 ℃ a 1200 ℃. V tomto čase sa vlastnosti materiálu pri vysokej teplote, odolnosti proti tečeniu a tepelnej rozťažnosti stávajú hlavnými ukazovateľmi výberu materiálu.
*Použiteľné materiály: žiaruvzdorná oceľ reprezentovaná zliatinou Fe-Cr-Ni (ako séria HK40, HU, HT, HP), s dobrou odolnosťou proti oxidácii pri vysokých teplotách a stabilnou organizačnou štruktúrou.
*Aplikované časti: spodná doska pece, vyžarovacia trubica, muflová nádrž, vešiak a ďalšie časti vystavené na dlhú dobu zóne pece s vysokou teplotou.
*Kľúčové požiadavky na výkon: stabilný koeficient tepelnej rozťažnosti, aby sa zabránilo tepelným trhlinám, vysoká medza klzu, aby sa zabránilo štrukturálnej deformácii, a odolnosť proti tečeniu na podporu dlhodobého vysokoteplotného zaťaženia.
V zariadeniach na tepelné spracovanie, ako sú vzduchové pece s atmosférickým tlakom a odporové pece, kyslík a vysoká teplota spoločne vytvárajú oxidové usadeniny na povrchu kovu. Opakovaná oxidácia a odlupovanie spôsobí zmeny štrukturálnych rozmerov a dokonca spôsobí praskliny komponentov.
*Použiteľné materiály: zliatiny s vysokým obsahom chrómu (ako je obsah Cr nad 20 %), chróm môže pri vysokej teplote rýchlo vytvoriť ochrannú vrstvu Cr₂O3, čím sa zníži rýchlosť ďalšej oxidácie.
*Použiteľné časti: plášťové rúrky, plášte horákov, usmerňovače ohňa a iné časti vystavené atmosfére vzduchu v peci.
*Návrhy na výber materiálu: vyberte zliatiny s obsahom chrómu najmenej 25 % a miernym obsahom niklu, aby ste zohľadnili antioxidačné vlastnosti a vlastnosti tepelnej pevnosti.
V nauhličovacích peciach a atmosférických peciach je atmosféra bohatá na zdroje uhlíka (ako CO, CH4, atď.), ktoré môžu ľahko spôsobiť nauhličovaciu reakciu na povrchu tepelne spracovaných častí pece pri vysokých teplotách, čo vedie k tvorbe tvrdých a krehkých fáz, ktoré spôsobujú praskanie, odlupovanie a iné poškodenia.
*Použiteľné materiály: zliatinové materiály s vysokým obsahom hliníka alebo kremíka, ako napríklad HP-MA (Modified Alloy), zliatiny s vysokým obsahom kremíka atď. Hliník a kremík môžu vytvárať stabilné oxidy, ktoré blokujú prenikanie atómov uhlíka.
*Použiteľné časti: muflové nádrže, radiačné trubice, tepelné štíty, obežné kolesá ventilátorov a iné časti, ktoré sú dlhodobo v karburizačnej atmosfére.
* Metóda ochrany: Kombinujte proces keramického povlaku alebo kompozitného povlaku na zlepšenie odolnosti proti karbonizácii; vyhnite sa ostrým rohom a nerovnomernej hrúbke v dizajne, aby ste znížili akumuláciu tepelného napätia.
Niektoré pece na tepelné spracovanie používané v petrochemickom priemysle, tavení a iných priemyselných odvetviach môžu vo svojej atmosfére obsahovať korozívne médiá, ako je SO₂, H2S alebo kyslý kondenzát spalín, ktorý môže ľahko spôsobiť koróziu pod napätím alebo medzikryštalickú koróziu kovu.
*Použiteľné materiály: zliatiny na báze niklu (ako Inconel 600, 601, 625) alebo legované ocele obsahujúce molybdén, ktoré majú lepšiu stabilitu v sírnom prostredí.
*Použiteľné časti: výstupné vodiace rúrky pražiacej pece, vzduchové kanály, rúrky na výmenu atmosféry a iné časti, ktoré prichádzajú do styku so sírou alebo kyslými plynmi.
*Návrhy na dizajn: Vyhnite sa vysokému obsahu železa alebo nečistôt v materiáli a zároveň zabezpečte kvalitu povrchovej úpravy materiálu a znížte počiatočný bod korózie.
Periodické zahrievanie a chladenie je bežným prevádzkovým rytmom pecí na tepelné spracovanie, najmä v prerušovaných peciach, ktoré spracovávajú obrobky v dávkach. Tento častý tepelný cyklus môže spôsobiť tepelnú únavu, trhliny, štrukturálnu deformáciu a dokonca aj lom.
* Použiteľné materiály: Zliatiny na odlievanie so silnou odolnosťou voči tepelnej únave, ako sú žiaruvzdorné ocele série HT a HP, najmä materiály s jemnou štruktúrou a malým počtom chýb odliatku.
* Použiteľné časti: Podpery dverí pece, vešiaky, sedlá kolies pece, konzoly zdvíhacieho systému a ďalšie časti, ktoré sú často vystavené striedaniu tepla a chladu.
* Stratégia výberu materiálu: Okrem samotného materiálu je mimoriadne dôležitá aj kvalita procesu odlievania. Napríklad použitie procesu odlievania na vytaviteľné liatie alebo procesu odlievania stratenej peny môže znížiť defekty, ako sú pieskové otvory, póry, zmršťovacie otvory atď., čo pomáha zlepšiť únavovú životnosť komponentov.
Okrem odolnosti voči vysokej teplote musia komponenty ventilátorového systému pece na tepelné spracovanie odolávať aj kombinovaným účinkom vysokorýchlostnej rotácie, nárazu prúdenia vzduchu a náhlych teplotných zmien.
* Použiteľné materiály: Vysokopevnostné chrómniklové zliatiny alebo nikel-chróm-molybdénové materiály, ktoré si zachovávajú vysokú mechanickú pevnosť a odolnosť proti korózii pri vysokých teplotách.
* Použiteľné časti: obežné kolesá obehového ventilátora, vodiace kryty, prípojky vzduchového potrubia atď.
*Návrhy na vystuženie: Spolupracujte s návrhom mechanickej dynamickej rovnováhy, posilnite kontrolu hustoty odlievania a potrebné následné tepelné spracovanie (ako je úprava roztokom) na stabilizáciu mikroštruktúry a zlepšenie tolerancie tepelného šoku.
Niektoré časti pece na tepelné spracovanie musia byť pravidelne v kontakte s chladiacou vodou, olejom alebo plynom, ako sú valce pece, chladiace potrubia a iné časti. Drastické zmeny teploty urýchlia akumuláciu tepelného stresu. Zároveň nečistoty v chladiacom médiu budú korodovať aj povrch materiálu.
*Použiteľné materiály: Austenitická nehrdzavejúca oceľ, ako je 304, 316L alebo oceľ s vysokým obsahom chróm-molybdénu, ktorá má dobrú odolnosť proti praskaniu a korózii v určitom teplotnom rozsahu.
*Aplikované časti: vstupná vanička chladiacej komory, časti prenosového mechanizmu po tepelnom spracovaní, vodiaca konštrukcia v zariadení na chladenie núteným vzduchom atď.
*Ďalšie návrhy: Technológia povrchovej úpravy odolná voči opotrebovaniu (ako je povrchový nástrek, vytvrdzovacia úprava) je možné kombinovať, aby sa spomalila rýchlosť opotrebovania a zlepšila sa celková životnosť.
Okrem environmentálnych faktorov je dôležitým faktorom ovplyvňujúcim výber materiálu aj proces výroby častí pece na tepelné spracovanie. Napríklad odstredivé liatie je vhodné pre vysokopevnostné hrubostenné diely, zatiaľ čo investičné liatie je vhodné pre malé diely so zložitými detailmi. Zodpovedajúce materiály a procesy môžu zlepšiť kvalitu a spoľahlivosť odlievania.
* Investičné liatie: Vhodné pre malé diely so zložitými detailmi, ako sú dýzy a plášte, a medzi použiteľné materiály patrí žiaruvzdorná nehrdzavejúca oceľ (napríklad CF8M).
* EPC odlievanie zo stratenej peny: Vhodné pre stredne veľké a veľké zložité konštrukčné diely, ako sú ventilátory a radiačné trubice, vhodné pre zliatiny s vysokým obsahom chrómu a niklu.
* Živicové odlievanie do piesku: Používa sa na ťažké diely alebo jednoduché konštrukčné diely, ako sú spodné dosky pece a závesy, často sa používajú zliatiny série HT alebo HP.
Pri výbere materiálov by sa mali brať do úvahy nielen environmentálne požiadavky, ale mala by sa zvážiť aj adaptabilita procesu, aby sa znížila chybovosť vo výrobnom procese.
Pri výbere materiálov častí pece na tepelné spracovanie, ak sa dajú skombinovať schopnosti procesu odlievania a popredajné servisné skúsenosti miestnych dodávateľov, prispeje to skôr k dosiahnutiu dlhodobého zosúladenia medzi materiálmi a aplikačnými prostrediami.
Napríklad spoločnosť Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. má viacero možností odlievania, ako je investičné liatie, odlievanie stratenej peny EPC a odlievanie živicového piesku a môže prispôsobiť zloženie materiálov a konštrukčné návrhy na základe environmentálnych charakteristík zákazníka. Tento integrovaný model materiálov, dizajnu, odlievania a služieb pomáha skrátiť adaptačný cyklus a zlepšiť efektivitu používania.
 |  |
Komponenty pece na tepelné spracovanie sú väčšinou v prostredí s vysokou teplotou a fyzikálne, chemické a mechanické vlastnosti rôznych materiálov určujú ich životnosť a spôsob poruchy.
* Pevnosť materiálu a vysoká teplotná stabilita: Ak má vybraný materiál vysokú rýchlosť tečenia alebo slabý výkon pri tepelnej únave pri vysokej teplote, je ľahké ho v krátkom čase zdeformovať a prasknúť, čo spôsobí zlyhanie komponentov, čo ovplyvňuje rovnomernosť teploty v peci a kvalitu spracovania obrobku.
*Odolnosť proti korózii a odolnosť proti oxidácii: Ak je v peci oxidačná atmosféra alebo atmosféra prepúšťajúca uhlík-dusík, odolnosť materiálu voči chemickej korózii priamo súvisí s povrchovou stabilitou a životnosťou komponentu. Korózne javy ako karbonizácia, oxidácia a sulfidácia urýchľujú starnutie materiálu.
Vhodné zlepšenie konštrukcie zliatiny, ako je pridanie prvkov, ako je hliník, chróm, nikel a molybdén, na zlepšenie odolnosti kovu proti korózii a odolnosti proti tepelnej deformácii, pomôže predĺžiť životnosť komponentu.
Či je konštrukčný návrh častí pece na tepelné spracovanie primeraný, určuje výkon viacerých systémov, ako je distribúcia tepla, dráha prúdenia vzduchu a stav zaťaženia v peci.
*Účinnosť vedenia tepla a cirkulácie atmosféry: Napríklad, ak sú muflová nádrž, radiačná trubica, tepelný štít a iné konštrukcie primerane navrhnuté, môžu prenášať teplo rovnomerne, zabrániť lokálnemu prehriatiu, zlepšiť tepelnú účinnosť a znížiť spotrebu paliva alebo elektriny.
* Štruktúra pece, podnosu a závesu: Mali by mať dostatočnú pevnosť a nízku hmotnosť na zníženie tepelnej zotrvačnosti, zvýšenie rýchlosti ohrevu a skrátenie času chladenia, čím sa zlepší celý cyklus tepelného spracovania.
Ak sa do návrhu prevezmú modulárne nápady alebo čiastočne vymeniteľné štruktúry, môže to tiež zlepšiť pohodlie údržby a kontinuitu prevádzky.
Výrobný proces častí pece na tepelné spracovanie, ako je odlievanie, tepelné spracovanie a zváranie, je kľúčovým krokom na určenie jej skutočného servisného výkonu.
*Chyby odliatku ovplyvňujú štrukturálnu integritu: Chyby odlievania, ako sú póry, zmršťovanie, inklúzie trosky a praskliny, sa môžu počas používania stať bodmi koncentrácie napätia, ktoré spôsobujú skoré zlomenie dielov pri vysokej teplote alebo zaťažení.
*Stav tepelného spracovania ovplyvňuje organizačné vlastnosti: Nesprávny proces tepelného spracovania môže spôsobiť hrubé zrná a krehké usporiadanie materiálov, čím sa zníži ich odolnosť voči tepelným šokom.
Výber vhodných výrobných procesov (ako je investičné liatie, formovanie živicového piesku, odstredivé liatie atď.) a posilnenie kontroly kvality sú základom pre zabezpečenie spoľahlivosti prevádzky komponentov.
V zariadeniach na tepelné spracovanie frekvencia údržby a pohodlnosť výmeny komponentov priamo ovplyvňujú stabilitu prevádzky zariadení a kontinuitu výrobných liniek.
* Krehkosť komponentov ovplyvňuje frekvenciu údržby: Ak je dizajn príslušenstva neprimeraný alebo výber materiálu nevhodný, môže dochádzať k častej údržbe alebo dokonca k odstavovaniu celej pece, čo má vplyv na efektivitu výroby vsádzky.
* Konštrukcia vymeniteľnej konštrukcie: Použitie zásuvnej alebo kombinovanej konštrukcie skracuje cyklus výmeny niektorých zraniteľných častí a obsluhuje pohodlnejšiu, čo môže znížiť náklady na údržbu a čas manuálneho zásahu celej pece.
Predĺženie cyklu údržby komponentov a zníženie rizika núdzového vypnutia prispieva k zlepšeniu celkovej rýchlosti spúšťania zariadení.
Charakteristiky tepelnej vodivosti a tepelnej zotrvačnosti niektorých časti pece na tepelné spracovanie ovplyvní tepelnú účinnosť a spotrebu energie telesa pece.
*Ťažké časti sa zahrievajú pomaly: Ak sú spodná doska, držiak izolačnej vrstvy atď. príliš hrubé, predĺži sa čas ohrevu pece a dôjde k plytvaniu energiou.
* Časti s vysokou tepelnou vodivosťou optimalizujú cestu prenosu tepla: Napríklad tepelná vodivosť materiálov komponentov, ako sú radiačné rúrky a vzduchové kanály, je vysoká a dizajn tepelnej vodivosti je primeraný, čo pomáha zlepšiť účinnosť využitia tepla.
Optimalizáciou materiálu, redukciou štrukturálnej hmotnosti a povrchovou úpravou možno zlepšiť rýchlosť tepelnej odozvy pece bez obetovania pevnosti, čím sa zníži spotreba energie.
Po dlhodobej prevádzke pri vysokej teplote sa môže teleso pece zdeformovať, ohnúť, premiestniť atď., čím sa zničí celistvosť konštrukcie a dôjde k abnormálnej prevádzke.
*Kontrola deformácie spodnej dosky pece a rámu pece: Ak sa tieto časti deformujú v dôsledku nerovnomernej tepelnej rozťažnosti, ovplyvní to rovinnosť a bezpečnosť zaťaženia obrobku.
* Nosná stabilita popruhu a palety: Silná tepelná deformácia spôsobí pád alebo kolíziu obrobku, čo zvyšuje bezpečnostné riziká a straty na zariadení.
Výber kombinácie materiálov s nízkou mierou tepelnej rozťažnosti a silnou štrukturálnou tuhosťou a primeraná konštrukcia podpery môže účinne oddialiť výskyt nestability zariadenia.
Po stovkách teplotných cyklov sú časti pece na tepelné spracovanie náchylné na praskliny alebo dokonca praskliny z tepelnej únavy, ktoré sa stávajú hlavnou príčinou neplánovaných odstávok zariadenia.
*Reťazové reakcie spôsobené zlomeninami komponentov: ako je prasknutie konzoly, nevyváženosť obežného kolesa ventilátora, prasknutie trubice žiarenia atď., ktoré ovplyvňujú nielen stabilitu regulácie teploty, ale môžu ohroziť aj kvalitu obrobkov a osobnú bezpečnosť.
*Stratégia dizajnu proti únave: V častiach, kde sa často mení tepelné namáhanie, by sa mali zvoliť materiály so silnou odolnosťou voči tepelnej únave a častiam s koncentráciou napätia, ako sú ostré rohy a mutácie, by sa malo čo najviac vyhnúť.
Posilnenie hodnotenia únavovej životnosti komponentov je účinným prostriedkom na predĺženie cyklu generálnej opravy zariadenia a zlepšenie spoľahlivosti systému.
Pre rôzne typy atmosfér pece na tepelné spracovanie (ako je ochranný plyn, nauhličovací plyn, plyn rozkladu amoniaku atď.) musí mať výber materiálu častí pece na tepelné spracovanie dobrú prispôsobivosť atmosféry.
*Zlyhanie materiálu spôsobené nesúladom atmosféry: Nesprávne zvolené materiály môžu zlyhať v dôsledku karbonizácie, denickelizácie, oxidácie a dokonca kontaminovať tepelne spracované obrobky.
*Význam spojovacích materiálov a procesov: Napríklad zliatiny niklu bohaté na chróm sú vhodné pre oxidačné atmosféry a zliatiny kremíka a hliníka sú vhodné na nauhličovanie pecí s vysokým potenciálom uhlíka.
Návrh materiálu a procesu musí zohľadňovať požiadavky na prispôsobenie sa atmosfére zo zdroja, aby sa zabezpečila stabilita procesu a konzistencia produktu.
Vplyv rovnováhy nákladov a životnosti na návratnosť investícií do zariadenia
Pri výbere príslušenstva k zariadeniu môže len zvažovanie počiatočných obstarávacích nákladov viesť k častej výmene a vysokým nákladom na údržbu, čo z dlhodobého hľadiska neprispieva k riadeniu prevádzkových nákladov.
* Nákladovo efektívna stratégia: Výber materiálov strednej až vyššej triedy a vyzretých procesov odlievania v rozumnom cenovom rozpätí môže často dosiahnuť dlhšiu životnosť a nižšiu ročnú frekvenciu výmeny.
* Úvaha o riadení celého životného cyklu: Počnúc celým procesom návrhu-výroby-prevádzky-údržby by sa mal zostaviť model životného cyklu komponentov, aby sa maximalizovala hodnota investície do zariadenia.
Vo veľkých výrobných linkách tepelného spracovania pomôže optimalizácia pomeru návratnosti investícií životnosti a výkonu častí pece na tepelné spracovanie zlepšiť celkovú prevádzkovú efektivitu.
Zariadenia na tepelné spracovanie v hutníckom priemysle sa používajú najmä na žíhanie, normalizáciu a kalenie materiálov, ako je oceľ, zliatinové ingoty a výkovky. Prostredie tepelného spracovania má vysokú teplotu, dlhú dobu a zložité médiá.
*Požiadavky na materiál: Musí mať vysokú tepelnú pevnosť a odolnosť proti tečeniu a často sa používa zliatina chrómu a niklu, austenitická nehrdzavejúca oceľ a iné materiály.
*Korozívne prostredie: Niektoré telesá pecí používajú atmosféru s obsahom síry alebo chlóru, čo si vyžaduje, aby príslušenstvo malo silnú odolnosť proti korózii, aby sa zabránilo oxidačnému odlupovaniu a praskaniu povrchu.
*Konštrukčné zameranie: Zamerajte sa na štrukturálnu pevnosť a kontrolu deformácie pecí, muflových nádrží, radiačných rúrok a nosných konzol, aby sa zabezpečilo rovnomerné zahrievanie obrobkov v peci.
Priemysel kladie vysoké očakávania na životnosť a intervaly údržby príslušenstva a zvyčajne uprednostňuje veľké vysokoteplotné komponenty odlievané odstredivým liatím alebo liatím do piesku.
Tepelné spracovanie v automobilovom priemysle sa väčšinou používa na spevnenie povrchu a organizačnú optimalizáciu mechanických dielov, ako sú ozubené kolesá, hriadele, ojnice, kľukové hriadele a pod. Výrobná dávka je veľká a požiadavky na spracovanie a konzistenciu sú vysoké.
* Zameranie na tepelnú účinnosť: Príslušenstvo musí pomôcť zlepšiť účinnosť výmeny tepla v peci, skrátiť čas ohrevu a izolácie a zlepšiť celkový rytmus.
* Ľahká konštrukcia: Bežne používané palety, vešiaky, rámy a ďalšie komponenty by mali zohľadňovať pevnosť aj ľahkosť, znižovať tepelnú zotrvačnosť a uľahčovať automatizované nakladanie a recykláciu.
* Prispôsobivosť atmosféry: Procesy tepelného spracovania, ako je nauhličovanie a karbonitridácia, musia prebiehať v kontrolovanej atmosfére, čo si vyžaduje, aby komponenty mali silnú prispôsobivosť atmosfére a neboli náchylné na deformáciu nauhličovacej vrstvy.
Automobilový priemysel zvyčajne uprednostňuje modulárne a vysoko štandardizované konfigurácie komponentov, aby vyhovovali potrebám prevádzky montážnej linky a rýchlej výmene.
Petrochemický priemysel široko používa pece na tepelné spracovanie vo vysokoteplotných procesných prepojeniach, ako je katalýza, krakovanie a regenerácia. Pracovné podmienky sú zložité a atmosféra je premenlivá, čo predstavuje špeciálne výzvy pre tepelné spracovanie častí pecí.
* Zložité korózne prostredie: Pece sú často sprevádzané korozívnymi látkami, ako je sírovodík, chlór a vodná para. Komponenty musia mať silnú odolnosť proti korózii a odolnosť voči kovovému prášku.
* Časté tepelné cykly: Pri nepretržitých a prerušovaných prevádzkach sa často strieda vysoká teplota a chladenie, čo si vyžaduje, aby komponenty mali silnú odolnosť voči tepelnej únave a teplotným šokom.
* Výber materiálu: Na zlepšenie štrukturálnej stability a predĺženie životného cyklu použite vysokolegovanú žiaruvzdornú oceľ (ako je HK40, HP Nb-modifikovaná séria).
Takéto odvetvia venujú väčšiu pozornosť stabilite materiálového zloženia a konzistentnosti životnosti príslušenstva, aby sa znížili neplánované prestoje.
Tepelné spracovanie v oblasti letectva je väčšinou zamerané na vysokopevnostné zliatiny titánu, zliatiny na báze niklu a iné materiály. Riadenie procesu je presné a technické ukazovatele zariadení a príslušenstva sú prísne.
* Konzistentnosť riadenia teploty: Časti pece na tepelné spracovanie musia zabezpečiť rovnomerné rozloženie tepelných polí v rôznych oblastiach pece, aby sa predišlo odchýlkam vo výkone materiálu v dôsledku nerovnomerného lokálneho ohrevu.
* Kontrola znečistenia: Niektoré procesy sa vykonávajú vo vákuu alebo v inertnej atmosfére s vysokou čistotou a sú stanovené prísne normy pre rýchlosť odplyňovania, obsah kyslíka a kontrolu zvyškových prvkov na povrchu príslušenstva.
* Kontrola deformácie: Podnosy a vešiaky si musia udržiavať geometrickú stabilitu po dlhú dobu, aby sa zabezpečilo, že si obrobok zachová presnosť tvaru a polohy počas tepelného spracovania.
Letecký priemysel preferuje vysoko presné prispôsobenie, vákuovú kompatibilitu a dlhodobú stabilitu riešení vývoja príslušenstva.
Hardvérsky priemysel zahŕňa veľké množstvo rôznych typov nástrojov, foriem, spojovacích prvkov atď. a požiadavky na tepelné spracovanie sú relatívne štandardizované, ale dôraz je kladený na hospodárnosť a jednoduchosť prevádzky.
* Štrukturálna štandardizácia: Dizajn príslušenstva je často založený na univerzálnych závesoch, sieťových pásoch a valčekoch na zlepšenie účinnosti nakladania pece.
* Kontrola nákladov na údržbu: Cyklus tepelného spracovania je krátky a zariadenie sa často používa, čo si vyžaduje, aby príslušenstvo malo vlastnosti rýchlej výmeny a lacnej údržby.
* Požiadavky na odolnosť proti opotrebovaniu: Nosné časti obrobku (ako sú sieťové pásy a podnosy) musia mať odolnosť proti opotrebovaniu a nárazu, aby sa prispôsobili častému nakladaniu a vykladaniu.
Priemysel často kombinuje skutočné výrobné linky pre zjednodušený dizajn, aby našiel rovnováhu medzi výkonom a nákladmi.
V oblasti jadrovej energie, tepelnej energie, veternej energie atď. sa časti pecí na tepelné spracovanie často používajú na predhrievanie a temperovanie veľkých konštrukčných dielov a vysoko namáhaných dielov.
*Podpera veľkých obrobkov: Príslušenstvo musí mať vysokú nosnosť a štrukturálnu stabilitu, aby sa vyrovnalo s vysokoteplotným spracovaním veľkých prírub, rotorov a hriadeľov.
*Dlhodobá stabilná prevádzka: Väčšina cyklov tepelného spracovania je dlhá a zmeny teploty sú pomalé, ale na dlhodobú stabilitu sú kladené vyššie požiadavky.
*Bezpečnosť a štandardizácia: Takéto priemyselné odvetvia musia spĺňať vyššie bezpečnostné faktory a štandardné špecifikácie, ako sú ISO alebo špecifické požiadavky jadrového priemyslu.
Konštrukcia komponentov väčšinou využíva hrubostenné odliatky z vysokopevnostných zliatin a zlepšuje celkovú stabilitu pomocou odstredivého liatia, integrálneho tvarovania atď.
Oblasť železničnej dopravy zahŕňa vysokofrekvenčné tepelné spracovanie komponentov, ako sú kolesá, rozchodové diely a brzdové systémy, čo kladie vysoké požiadavky na presnosť kontroly kvality tepelného spracovania.
*Požiadavky na symetrické vykurovanie: Obrobky sú väčšinou osovo symetrické konštrukcie a časti pece na tepelné spracovanie by mali byť schopné spolupracovať s rotačným alebo deliacim vykurovacím systémom, aby sa zabezpečila symetria.
* Kontrola únavovej životnosti: Dlhodobé servisné diely musia zlepšiť únavovú pevnosť tepelným spracovaním a štruktúra príslušenstva musí byť stabilná a nedá sa ľahko deformovať, aby sa zabránilo nepriaznivému namáhaniu počas procesu spracovania.
* Potlačenie opotrebovania nástrojov: Komponenty, ako sú kladkostroje a otočné stoly, musia mať dobrú odolnosť proti opotrebovaniu a toleranciu únavy pri vysokocyklovom používaní.
Odvetvie železničnej dopravy je obzvlášť citlivé na reprodukovateľnosť procesov a stabilitu kvality a často zavádza digitálnu simuláciu a simuláciu tepelného poľa na overenie výkonu príslušenstva.
 |  |
Prvá vec, ktorej čelia časti pece na tepelné spracovanie, je nepretržitá vysoká teplota alebo periodické zmeny vysokej a nízkej teploty. Dobrá tepelná odolnosť je jednou zo základných vlastností.
* Pevnosť pri vysokej teplote: Časti si stále musia udržiavať určitú štrukturálnu pevnosť v podmienkach vysokej teploty, aby sa zabránilo deformácii, kolapsu alebo tečeniu. Bežne sa používajú zliatiny s vysokým obsahom niklu a chrómu, ako sú žiaruvzdorné ocele série HK, HT a HP.
*Oxidačná odolnosť: Oxidácia pri vysokej teplote spôsobuje odlupovanie povrchu, odlupovanie a dokonca poškodenie konštrukcie. Materiál musí mať povrchovú hustotu a stabilitu filmu odolného voči oxidácii, ako je austenitická nehrdzavejúca oceľ s vysokým obsahom Cr.
*Schopnosť tepelnej únavy: Opakované zahrievanie a ochladzovanie spôsobuje, že sa materiál rozťahuje a zmršťuje, vytvára trhliny alebo praskliny. Je potrebné zvoliť materiály s dobrým koeficientom tepelnej rozťažnosti a stabilnou štruktúrou zrna.
Pri výbere materiálov je potrebné cielené prispôsobenie vykonať aj v kombinácii s typom pece (plynová, vákuová, soľný kúpeľ atď.) a procesnou teplotou (700~1200°C).
Niektoré časti pece na tepelné spracovanie budú počas prevádzky vystavené mechanizmom opotrebovania, ako je trenie, náraz a valcovanie, najmä počas nepretržitého nakladania, prepravy alebo preklápania.
*Typické časti: ako sú podnosy, koše na materiál, dopravníkové koľajnice, valčeky, závesné zariadenia atď. sú náchylné na mechanické opotrebovanie a poškodenie nárazom.
*Materiálové protiopatrenia: Ocele s vysokou tvrdosťou so zliatinovými prvkami ako Mo, V a Nb sa často používajú na zlepšenie odolnosti proti opotrebovaniu; alebo sa na povrchu vykonáva povrchová úprava, tepelné striekanie, nauhličovanie atď., aby sa zvýšila tvrdosť povrchu.
* Forma opotrebenia: vrátane adhézneho opotrebenia, oxidačného opotrebenia a opotrebenia častíc. Materiál musí mať dobrú odolnosť proti praskaniu a schopnosť zotavenia sa z deformácie, aby sa zabránilo únavovému odlupovaniu.
Návrh odolnosti proti opotrebeniu by mal brať do úvahy aj štrukturálnu pevnosť príslušenstva, aby sa predišlo celkovému skrehnutiu a zároveň sa zvýšila tvrdosť.
V peciach na tepelné spracovanie sa často používajú špecifické atmosféry, ako sú kontrolované atmosféry, plynný rozklad amoniaku, dusičnany, zmesné plyny uhlík-dusík atď. Tieto prostredia vytvárajú komplexné korózne účinky na príslušenstvo.
*Vplyv typu atmosféry: Nauhličovacie atmosféry s vyšším uhlíkovým potenciálom sú náchylné na uhlíkovú koróziu; chlórové alebo sulfidové atmosféry sú náchylné na jamkovú koróziu, koróziu pod napätím a medzikryštalickú koróziu.
*Stratégia odozvy materiálu: Medzi bežne používané materiály odolné voči korózii patria zliatiny s vysokým obsahom Cr/Ni (ako IN-800, IN-600), duplexná nehrdzavejúca oceľ a liatina odolná voči korózii s obsahom Si.
*Prispôsobenie procesu: Vyhnite sa napríklad používaniu bežnej nehrdzavejúcej ocele v prostrediach nauhličovania, pretože difúzia uhlíka pri vysokých teplotách môže spôsobiť krehnutie konštrukcie.
Stabilita materiálov odolných voči korózii závisí od štruktúry ich povrchového filmu a zloženia zliatiny. Pred výberom materiálu by sa malo vyhodnotiť špecifické médium tepelného spracovania a jeho prchavé produkty.
Pri skutočnom použití nie sú časti pece na tepelné spracovanie vystavené iba jedinému účinku, ale zvyčajne podliehajú korózii, opotrebovaniu a zaťažovaciemu tlaku pri vysokých teplotách.
* Prostredie s vysokou teplotou korózie: Napríklad, keď sa muflové nádrže a radiačné trubice prevádzkujú v peci s uzavretou atmosférou, materiály musia brať do úvahy vysokoteplotnú oxidáciu aj koróziu nauhličovania. Spoľahlivejší je výber série HK40 alebo HP Modified.
*Prostredie s vysokou teplotou opotrebovania: Napríklad reťazové koľajnice pecí s reťazovým dopravníkom sú vystavené mechanickému opotrebovaniu a sú vystavené vysokým teplotám. Často sa používa vysokotvrdá austenitická oceľ alebo povrchová úprava kalením.
*Podmienky občasného používania: Keď sa zariadenie často spúšťa a zastavuje, komponenty musia vydržať silnú tepelnú rozťažnosť a kontrakciu a striedanie tepla a chladu. Mali by sa zvoliť zliatinové materiály s malým koeficientom tepelnej rozťažnosti a silnou tepelnou stabilitou.
Pri navrhovaní by sa mala zvážiť kombinovaná materiálová schéma. Použitím vysokovýkonných zliatin pre jadrové komponenty a nákladovo efektívnejších materiálov pre nekritické komponenty možno dosiahnuť komplexnú kontrolu nákladov.
Podľa rôznych priemyselných odvetví a pracovných podmienok sú bežne používané typy materiálov na tepelné spracovanie častí pecí nasledovné:
* Odlievaná žiaruvzdorná oceľ (séria HK, HT, HP): vhodná pre vysokoteplotné telesá pecí, sálavé rúry, podnosy, muflové nádrže atď., s vyváženým komplexným výkonom.
* Zliatiny s vysokým obsahom chrómu a niklu (ako napríklad IN-800H, séria 600): vhodné pre vákuové pece alebo nauhličovacie prostredie so silnou odolnosťou proti oxidácii a koróziou.
* Austenitická nehrdzavejúca oceľ (310S, 304H atď.): široko používaná v teplotne riadených peciach, závesoch atď., berúc do úvahy pevnosť aj tvárnosť.
* Keramika a kompozitné materiály: používajú sa pri príležitostiach s vysokou izoláciou a vysokou tepelnou odolnosťou (ako sú vysokoteplotné elektrické pece, indukčné vykurovacie zariadenia).
Mali by sa použiť rôzne materiály v rozumných kombináciách podľa miesta použitia, konštrukčného namáhania a prevádzkovej frekvencie, aby sa znížila poruchovosť a frekvencia údržby.
Výrobný proces častí pece na tepelné spracovanie ovplyvní ich materiálový výkon a výrobná metóda by mala byť prispôsobená účelu:
* Odstredivé liatie: vhodné pre radiačné rúrky a valcové časti, s hustou štruktúrou, vysokou pevnosťou a dobrou odolnosťou proti tepelnému praskaniu.
* Presné liatie (investičné liatie/EPC): vhodné pre malé diely so zložitou štruktúrou, vysokou rozmerovou presnosťou a širokým výberom materiálov.
* Odlievanie živicového piesku: vhodné pre veľké špeciálne tvarované konštrukčné diely, možno ho použiť na prispôsobenie muflových nádrží, dverí pece, konštrukčných konzol a iných častí.
Stabilita štruktúry zliatiny a odolnosť proti oxidácii sa navyše môžu ďalej zlepšiť následným tepelným spracovaním (ako je tuhý roztok a ošetrenie starnutím).
Na základe predpokladu dosiahnutia základného výkonu by výber materiálu mal zohľadňovať aj náklady na životný cyklus a hospodárnosť obstarávania a údržby:
* Rovnováha medzi počiatočnou investíciou a výmenným cyklom: Aj keď sú špičkové zliatinové materiály drahšie, majú dlhšiu životnosť, čo môže znížiť frekvenciu výmeny a náklady na prácu.
* Pohodlie pri údržbe: Niektoré časti môžu byť navrhnuté s odnímateľnými konštrukciami a konvenčnou nehrdzavejúcou oceľou, aby sa uľahčila čiastočná výmena a oprava zváraním v budúcnosti.
*Viacvrstvové kompozitné riešenie: V kľúčových častiach sa používa vrstva odolná voči korózii alebo obkladová vrstva a substrát je vyrobený z cenovo výhodnejších materiálov, berúc do úvahy výkon aj hospodárnosť.
Výrobcovia a používatelia by mali komplexne vyhodnotiť stratégie výberu materiálov na základe skutočných podmienok používania, rozpočtových obmedzení a zdrojov údržby.
Výber materiálu častí pece na tepelné spracovanie je systematický projekt, ktorý si vyžaduje komplexné zváženie faktorov, ako je teplota tepelného spracovania, prevádzková frekvencia, typ obrobku a prostredie atmosféry. Prostredníctvom primeranej konfigurácie materiálu a výberu výrobného procesu je možné efektívne predĺžiť životnosť príslušenstva, znížiť prestoje pri údržbe a zlepšiť prevádzkovú stabilitu zariadenia.
S neustálym vývojom nových vysokoteplotných zliatin a kompozitných funkčných materiálov, ako aj rozšíreným používaním technológií numerickej simulácie a analýzy tepelného poľa sa výber materiálov častí pecí na tepelné spracovanie postupne rozvíja smerom k inteligencii a prispôsobeniu. Výber materiálu už nie je jediným meradlom, ale mal by sa stať dôležitým článkom pri koordinovanej optimalizácii technológie zariadenia, rytmu výroby a prevádzkových nákladov. Ak existujú špecifické typy zariadení (ako je sieťová pásová pec, jamová pec, kroková pec) alebo požiadavky na materiál (ako je oceľ s vysokým obsahom dusíka, zliatiny vzácnych zemín), ktoré je potrebné prediskutovať do hĺbky, možno vykonať aj ďalšie cielené rozšírenie.
Časti pece na tepelné spracovanie zvyčajne zahŕňajú podnosy, vešiaky, mufle, sálavé rúrky, koše, koľajnice, dvierka pece atď. Tieto časti pracujú dlhú dobu vo vysokoteplotnom prostredí a nielenže sú vystavené vplyvu teploty, zaťaženia a zmien tepelného cyklu, ale čelia aj mnohým výzvam, ako je korózia, opotrebovanie a deformácia.
* Akumulácia napätia v prostredí s vysokou teplotou: Pri prevádzke vo vysokoteplotnej zóne 900 °C~1200 °C musia mať materiály komponentov dobrú odolnosť proti tepelnému tečeniu a štrukturálnu stabilitu.
* Výrazné problémy s atmosférickou koróziou: Riadená atmosféra v peci, plynný rozklad amoniaku, nitridový plyn alebo dusičnanový kúpeľ spôsobia uhlíkovú koróziu, sírovú koróziu alebo napäťovú koróziu na povrchu príslušenstva.
* Riziko tepelnej únavy a deformácie: Zariadenie na tepelné spracovanie sa počas procesu spúšťania a vypínania často rozširuje a zmršťuje, čo urýchľuje únavu kovovej konštrukcie a znižuje životnosť konštrukcie.
* Rušenie procesu: Keď príslušenstvo zlyhá alebo sa zdeformuje, bude to priamo ovplyvňovať umiestnenie obrobku, rytmus prenosu a cirkuláciu atmosféry, čo spôsobí kolísanie procesu.
Je zrejmé, že stabilita častí pece na tepelné spracovanie nie je len problémom mechanickej konštrukcie, ale priamo súvisí aj s bezpečnosťou procesu a výrobným rytmom.
Výber materiálu je prvým krokom pre stabilnú prevádzku častí pece na tepelné spracovanie. Rôzne typy pecí a podmienky procesu majú rôzne požiadavky na vlastnosti materiálu.
* Rad tepelne odolných ocelí: ako sú séria HK40, HP-Nb a HT, ktoré sa často používajú na podnosy, vešiaky a časti koľajníc s vysokými požiadavkami na štrukturálnu pevnosť a majú silnú pevnosť pri vysokej teplote a odolnosť proti oxidácii.
*Zliatiny s vysokým obsahom niklu a chrómu: ako napríklad séria IN-800 a 600, majú stabilnejšiu odolnosť proti korózii a odolnosť proti nauhličeniu vo vákuových peciach, v prostredí s vysokým obsahom uhlíka alebo sulfidácii.
*Keramické a kompozitné materiály: používajú sa na izoláciu častí alebo indukčných vykurovacích prvkov s vlastnosťami, ako je elektrická izolácia a vysoká teplotná stabilita.
*Materiály na povrchovú úpravu: ako sú povrchové zliatiny, povrchové hliníkovanie alebo striekanie keramických povlakov, možno použiť na zvýšenie lokálnej odolnosti dielov proti opotrebovaniu alebo korózii.
Primerané prispôsobenie materiálu by sa malo optimalizovať na základe parametrov, ako je typ pece, teplotný rozsah, procesná atmosféra a hmotnosť vsádzky.
Konštrukčný návrh častí pece na tepelné spracovanie priamo určuje jej stabilný výkon v prostredí s vysokou teplotou.
* Prispôsobenie konštrukčnej hrúbky a deformácie: Primeraná hrúbka steny môže zlepšiť nosnosť a znížiť pravdepodobnosť tepelnej deformácie; príliš tenká hrúbka steny sa ľahko prepáli a príliš silná hrúbka steny ľahko spôsobí koncentráciu tepelného napätia.
*Primeraná konštrukcia kvapalinových kanálov: Napríklad cesta cirkulácie plynu v radiačnej trubici a priestor na cirkuláciu atmosféry vo vnútri pece by sa mali vyhýbať mŕtvym rohom a oblastiam prehriatia, aby sa znížilo lokálne poškodenie.
*Koncepcia modulárnej konštrukcie: Navrhnutím príslušenstva pece na tepelné spracovanie ako vymeniteľných modulov sa znížia celkové náklady na údržbu a zlepší sa schopnosť rýchlej obnovy po poruche.
*Koordinácia koeficientu tepelnej rozťažnosti: Medzi rôznymi komponentmi by sa malo zabrániť nesúladu tepelnej rozťažnosti a primerané medzery a spôsoby pripojenia majú pozitívny vplyv na kontrolu tepelnej rozťažnosti a kontrakcie.
Vedecký konštrukčný návrh ďalej zvyšuje odolnosť častí pece na tepelné spracovanie na základe výberu materiálu.
Počas skutočnej prevádzky budú časti pece na tepelné spracovanie trpieť rôznymi formami poškodenia, ktoré je potrebné vopred identifikovať a zabrániť:
*Tepelné únavové praskanie: V dôsledku opakovaných zmien v horúcich a studených cykloch sú malé trhliny náchylné na výskyt v miestach koncentrácie napätia (ako sú rohy, zvary a spojovacie body), ktoré sa postupne rozširujú do zlomov.
* Creepová deformácia: Keď sú komponenty dlhodobo prevádzkované pod vysokým teplotným namáhaním, dochádza k nevratnej plastickej deformácii, ako je klesanie podnosu, ohnutie závesu, naklonenie nosného stĺpika atď.
* Perforácia koróziou: V sírovej, uhlíkovej alebo chlórovanej atmosfére sú niektoré zliatiny náchylné na medzikryštalickú koróziu alebo jamkovú koróziu, čo vedie k lokálnej strate pevnosti alebo bodovej korózii.
* Odlupovanie alebo opotrebovanie povrchu: Povrch komponentov sa odlupuje alebo oxiduje pri vysokoteplotnom trení, čo ovplyvňuje nosnosť konštrukcie a integritu povrchu.
Klasifikácia a riadenie týchto typických problémov je základom pre formulovanie stratégií údržby.
Rozumná údržba nielenže predlžuje životnosť príslušenstva, ale tiež dokáže vopred odhaliť skryté nebezpečenstvá a vyhnúť sa náhlym nehodám z vypnutia.
* Pravidelná kontrola a vedenie záznamov: Odporúča sa štvrťročne alebo polročne vizuálne kontrolovať a porovnávať rozmery hlavného príslušenstva, ako sú koše na materiál, podnosy, vyžarovacie trubice, muflové nádrže a pod., a zaznamenávať známky deformácií, prasklín atď.
* Čistenie povrchu a odstraňovanie vodného kameňa: V prípade dielov s dlhou životnosťou je možné vykonať čistenie oxidovej kože, pieskovanie povrchu alebo opravu náteru, aby sa znížila rýchlosť akumulácie oxidácie.
* Predúprava tepelnou únavou: Pred použitím možno tepelné napätie "skrotiť" pomalým zahrievaním a chladením kontrolovanou rýchlosťou, aby sa oddialila tvorba počiatočných trhlín.
* Lokálna oprava a prerobenie: Pre diely s počiatočnými prasklinami alebo miernou deformáciou je možné na opätovné použitie použiť lokálne zváranie, korekciu alebo regeneráciu tepelným spracovaním.
* Riadenie cyklu výmeny: Odporúča sa nastaviť cyklus výmeny pre základné diely, ktoré sa často používajú a znášajú vysoké zaťaženie, a zakúpiť náhradné diely vopred, aby sa predišlo náhlym prestojom.
Zaradenie „údržbových“ prác do fázy plánovania vopred pomôže vybudovať kompletný záručný systém pre stabilnú prevádzku zariadení.
V kombinácii so skutočnými aplikačnými scenármi rôznych priemyselných odvetví je niekoľko typických praktických skúseností:
* Petrochemický priemysel: Príslušenstvo pece na vysokoteplotné krakovanie je dlhodobo vystavené uhľovodíkovej atmosfére. Vyberajú sa rúry zo zliatiny s vysokým obsahom Cr/Ni v kombinácii s periodickým čistením oduhličením a žíhaním pod napätím.
* Automobilová linka tepelného spracovania: Problémy s opotrebovaním a deformáciou podnosov a závesov v krokových peciach sú výrazné. Životnosť sa predlžuje optimalizáciou hrúbky, usporiadaním štruktúrnych rebier a použitím zliatin odolných voči opotrebovaniu.
* Priemysel práškovej metalurgie: Vnútorné komponenty vákuových pecí sú výrazne ovplyvnené tepelným šokom, preto sa používajú zliatinové materiály s nízkou rozťažnosťou a vysokou pevnosťou a náklady na údržbu sú kontrolované výmenou modulu.
* Oblasť leteckej výroby: Tepelné spracovanie zložitých obrobkov vyžaduje rovnomernosť teploty v peci, používajú sa konštrukčné diely s nízkou deformáciou a je implementovaný systém správy záznamov o jemnej údržbe.
Tieto prípady odrážajú priamy význam rozumného výberu a údržby na zlepšenie stability zariadenia.
S rozvojom digitálnej výroby sa správa častí pecí na tepelné spracovanie tiež vyvíja inteligentnejším smerom:
* Konštrukcia systému sledovateľnosti materiálu: Zaznamenajte zloženie materiálu, výrobný proces a históriu prevádzky každej šarže príslušenstva prostredníctvom QR kódov alebo RFID štítkov, aby ste dosiahli kvalitnú sledovateľnosť.
* Monitorovanie prevádzkových údajov: Skombinujte systém riadenia teploty pece na tepelné spracovanie so zariadením na vnímanie stavu príslušenstva, aby ste si uvedomili teplotu, napätie, vibrácie a ďalšie údaje o kľúčových komponentoch.
* Predikcia životnosti a návrhy na výmenu: Pomocou algoritmov AI analyzujte históriu prevádzky príslušenstva, predpovedajte možné uzly zlyhania a poskytnite podporu údajov pre prevádzku a údržbu.
* Modulárny a štandardizovaný dizajn: Zlepšite efektivitu výmeny a znížte závislosť na pracovnej sile údržby formulovaním jednotných štandardov rozhrania príslušenstva.
Tento inteligentný režim prevádzky a údržby sa v budúcnosti stane dôležitým smerom pre riadenie častí pecí na tepelné spracovanie.
Stabilita častí pece na tepelné spracovanie súvisí s celkovým výkonom systému tepelného spracovania. Od výberu materiálu, konštrukčného návrhu až po riadenie používania a inteligentnú údržbu, každé prepojenie vyžaduje systematické myslenie a koordinovanú optimalizáciu. Prostredníctvom vedeckých konceptov výberu a systémov nepretržitej údržby možno výrazne zlepšiť stabilitu prevádzky zariadení, znížiť riziko odstávky a podnikom priniesť vyššiu efektivitu výroby a nižšie náklady na údržbu.
Stabilná prevádzka zariadení na tepelné spracovanie sa nedosahuje cez noc, ale je výsledkom neustálej optimalizácie v praxi a neustáleho zlepšovania riadenia. Vedecké riadenie častí pecí na tepelné spracovanie je kľúčovou silou na podporu dlhodobej stabilnej prevádzky zariadení. $
TELEFÓN: +86-13382893387
TEL: +86-510-85308522
FAX: +86-510-85308166
WHATSAPP: +86-15161506024
EMAIL: [email protected]
ADDRESS: Č. 8, Jingfa 6th Road, priemyselná zóna Shuofang, nová štvrť, mesto Wuxi
MOBILNÝ
Autorské práva © Wuxi Dongmingguan Special Metal Manufacturing Co., Ltd. Všetky práva vyhradené.
