آشنایی با کوره های عملیات حرارتی

مایع سختکاری کوئنچ فولاد سختکاری مایع سخت کاری مایع سخت کاری کوئنچ  مایع سختکاری

کوره های عملیات حرارتی می توانند به دو دسته اصلی تقسیم شوند: ثابت و مداوم

تفاوت اصلی بین این دو به لحاظ چگونگی قرار داشتن شارژ بار در محفظه کوره و عکس العمل اتمسفر با کوره هاست.

بعلاوه دو منبع اصلی انرژی برای گرم کردن تجهیزات وجود دارد: گاز و الکتریسیته. البته منابع انرژی دیگر نظیر روغن و دیگر سوختهای هیدروکربنی(نظیر پروپان، مخلوط پروپان/بوتان( می توانند استفاده شوند. تجهیزات کوره عملیات حرارتی  می توانند با معیارهای مختلف از لحاظ اتمسفر کوره(گاز خنثی، خلاء، بدون گاز محافظ، گازهای ایندوترمیک)، روش تولید انرژی گرمایی(شعله­ای، القایی، لیزر و …) نمونه ای از این تقسیم بندی در جدول زیر مشاهده می شود:

مایع سختکاری کوئنچ فولاد سختکاری مایع سخت کاری مایع سخت کاری کوئنچ  مایع سختکاری

تقسیم بندی کوره ها

معیارویژگی متمایز ملاحظات
روش گرم کردن احتراق سوخت گاز(طبیعی یا دیگر هیدروکربنها)
الکتریسیتهمقاومت الکتریکی(فلزی، سرامیکی و ...)
قوس الکتریک(ذوب)
القای الکتریسیته(عملیات حرارتی، ذوب)
روش بارگذاری شارژ ثابتشارژ حرکت نمی کند
مداومشارژ به طور پیوسته در طول تجهیز کوره حرکت می کند
متناوبشارژ مقطعی حرکت می کند
اتمسفر داخلی هوا
غیر از هوا خنثی، مخلوط، خلاء و ...
ارتباط شارژ با اتمسفر بازدر مجاورت شارژ، انتقال حرارت مستقیم
بستهمافل دار(شارژ ایزوله شده، انتقال حرارت غیرمستقیم)
نوع گرمایش ثابت
متحرک
محفظه مایع نمک
غیر نمک سرب مذاب، بستر سیال

مایع سختکاری کوئنچ فولاد سختکاری مایع سخت کاری مایع سخت کاری کوئنچ  مایع سختکاری

کوره های محفظه ثابت Batch furnaces

این فرایند انواع مختلفی از مواد به طور خاص قطعات سنگین و بزرگ که برای مدت زمان طولانی برنامه ریزی شده اند را شامل می گردد. در یک محفظه کوره قطعه کار ثابت است لذا واکنش در اثر تغییرات اتمسفر کوره در نزدیکی شرایط تعادلی انجام می شود.

کوره های محفظه ثابت به دسته های زیر تقسیم می شوند:

  • Bell furnaces
  • Box furnaces
  • Car bottom furnaces
  • Elevating hearth furnaces
  • Fluidized bed furnaces
  • Gantry furnaces
  • (Mechanized box furnaces (also called “sealed quench” or “integral quench” or “in-out” furnaces
  • Pit furnaces
  • Salt pot furnaces
  • Split or Wraparound furnaces
  • Tip-Up furnaces
  • Vacuum furnaces

کوره های مداوم

این نوع کوره ها مشخصا به منظور حرکت قطعه کار به روشهای مختلف در طول کوره طراحی شده اند. در این نوع کوره محیط اطراف قطعه کار با توجه به موقعیت شارژ تغییر می کند.

انواع کوره های مداوم:

  • Cast link belt furnaces
  • Humpback furnaces
  • Mesh belt furnaces
  • Monorail furnaces
  • Pusher furnaces
  • Roller hearth furnaces
  • Rotary drum (rotary retort) furnaces
  • Rotary hearth furnaces
  • Shaker hearth furnaces
  • Vacuum furnaces
  • Walking beam furnaces

کوره های اتمسفریک

در این نوع کوره ها، یک اتمسفر محافظ قطعه کار را در حین گرم و سرد کردن احاطه کرده است. با وجود این رایجترین کوره اتمسفر، هواست و در اغلب اوقات چیزی مورد نیاز نیست. هنگامی که اتمسفر هوا مورد استفاده قرار می گیرد نظیر یک فرایند تمپر دما پایین، سطح نهایی قطعه کار مهم در نظر گرفته نمی شود.

اتمسفرهای کوره نقش حیاتی در موفقیت فرایند عملیات حرارتی بازی می کنند. درک اینکه چرا ما از آنها بهره می بریم و چه اتمسفری برای چه کاربرد ویژه ای مناسب است و نحوه کنترل ایمن آنها بسیار اهمیت دارد.

هدف یک اتمسفر کوره با نتایج مورد نظر عملیات حرارتی تغییر می کند. اتمسفر استفاده شده در صنعت عملیات حرارتی یک از دو هدف رایج زیر را دارد:

۱- به منظور حفاظت مواد در مقابل واکنشهای سطحی که ذاتا شیمیایی است.

۲- به منظور اجازه دادن سطح برای تغییر و واکنش شیمیایی

انواع اتمسفرهای مورد استفاده در کوره های عملیات حرارتی در جدول زیر خلاصه شده است:

مایع سختکاری کوئنچ فولاد سختکاری مایع سخت کاری مایع سخت کاری کوئنچ  مایع سختکاری

اتمسفرهای کوره

نوعنماد شیمیایی ملاحظات
هوا N2+O2  تقریبا ۷۹% نیتروژن و ۲۱%اکسیژن
آرگونArگاز خنثی
دی اکسید کربن CO2
مونوکسید کربن CO
مخلوطهای رایج الکلها، ترکیباتی از نیتروژن با دیگرگازها
اتمسفرهای تولید شده اندوترمیک، اگزوترمیک، آمونیاک تجزیه شده
هلیم Heگاز خنثی
هیدروکربن ها CH4, C3H8,C4H10 متان، پروپان، بوتان
هیدروژنH2
اکسیژنO2
محصولات احتراق مخلوط یک هیدروکربن با هوا
بخارH2O
دی اکسید گوگرد SO2
اتمسفر سینتتیک نیتروژن/متانول
خلاءفقدان اتمسفر

ممایع سختکاری کوئنچ فولاد سختکاری مایع سخت کاری مایع سخت کاری کوئنچ  مایع سختکاری

در زیر کوره تحت اتمسفر در مجمموعه عملیات حرارتی سایا دیده می شود:

مایع سختکاری کوئنچ فولاد سختکاری مایع سخت کاری مایع سخت کاری کوئنچ  مایع سختکاری

مایع سختکاری کوئنچ فولاد سختکاری مایع سخت کاری مایع سخت کاری کوئنچ  مایع سختکاری

برخی اتمسفرها در این لیست نظیر آرگون و هلیم اغلب همراه با کوره های خلا بوده و در فشارهای پایینتر از فشار اتمسفر مورد استفاده قرار می گیرند.

در حین فرایند، حجم اتمسفر محافظ مورد نیاز برای استفاده ایمن در یک کوره عملیات حرارتی ویژه به موارد زیر بستگی دارد:

۱- نوع و اندازه کوره

۲- حضور یا فقدان درب ها یا محفظه ها

۳- محیط

۴- اندازه، نوع بارگذاری، جهت و طبیعت قطعه کار

در همه حالتها، بهتر است توصیه های سازنده در نظر گرفته شود چرا که این فاکتورها در طراحی تجهیزات در نظر گرفته شده است. به خاطر داشته باشید که تخلیه هوای یک کوره قبل از شروع کار یک اتمسفر کوره قابل احتراق نیاز به تغییر حجم حداقل ۵ برابر دارد. این کار اطمینان می دهد که میزان اکسیژن مخزن زیر ۱ درصد قبل از شروع کار باشد.

اتمسفرهای تولیدی مطابق با مقدار نسبی گازهای تکی تقسیم بندی می شوند. جدول زیر یک لیستی از این تقسیم بندی را مطابق انجمن گاز آمریکا (AGA) نشان می دهد. گازها به شش دسته اصلی تقسیم می شوند:

مایع سختکاری

مایع سختکاری کوئنچ فولاد سختکاری مایع سخت کاری مایع سخت کاری کوئنچ  مایع سختکاری

لینکهای مرتبط:

  • برای آشنایی با محلولهای کوئنچ پلیمری سازگار با محیط زیست تولیدی این شرکت اینجا را کلیک نمایید.
  •  برای بازدید از مشخصات فنی محصولات تولیدی شرکت وترا ایتجا کلیک نمایید
  • برای آشنایی با خدمات عملیات حرارتی این شرکت اینجا را کلیک نمایید.
  • برای آشنایی بیشتر با مباحث ایمنی عملیات حرارتی اینجا کلیک نمایید.
  • شما می توانید جهت آشنایی بیشتر با گازهای سمی و مضر که در تماس با آن هستید اینجا را کلیک نمایید.
All Rights Reserved by Vetra Ltd ©
طراحی وب سایت ویراپانیک | Design by Virapanik
طراحی وب سایت: ویراپانیک