En escenarios experimentales como la sinterización de materiales, la incineración y el tratamiento térmico, el horno tradicional de ladrillo refractario maffer ha sido criticado por su lento calentamiento, alto consumo de energía y gran volumen. Con la madurez de la tecnología de fibra cerámica, un horno de alta temperatura "más ligero, más rápido y más eficiente energéticamente", el horno maffer de fibra cerámica, ocupa rápidamente laboratorios y líneas de producción industrial. Reemplaza el revestimiento de ladrillo pesado con fibra cerámica de baja capacidad térmica, baja conducción térmica y resistencia a los choques térmicos, reduce el tiempo de calentamiento del nivel "hora" al nivel "minuto", reduce el consumo de energía entre un 30% y un 50%, y se convierte en un "mayordomo térmico" de alta eficiencia y ahorro de energía en investigación científica y producción. Este artículo analizará exhaustivamente esta "armadura ligera y delgada de aislamiento térmico" desde cinco dimensiones: principio estructural, ventajas centrales, aplicaciones típicas, puntos clave de selección y experiencia de operación y mantenimiento.

I. análisis estructural: los cuatro núcleos de un "horno rápido"

1. sistema de aislamiento térmico del horno

- material: alúmina policristalina o fibra de silicato de aluminio de alta pureza, con una densidad de 200 - 300 kg / mwh, solo 1 / 3 de ladrillos refractarios;

Estructura: manta plegable modular + agente de curado a alta temperatura, espesor de 50 - 80 mm puede resistir 1300 ℃;

- efecto: conductividad térmica ≤ 0,15 W / (m · k) (a 600 ° c), el calor está "encerrado" en el horno.

2. elementos de calefacción

- 0 - 1200 ° c: el tornillo de alambre de resistencia fe - CR - al está incrustado en la ranura de fibra, calentado en tres o cuatro lados, y la uniformidad del campo de temperatura ≤ ± 5 ° c;

- 1200 - 1600 ° c: la barra de carbono de silicio o la barra de molibdeno de silicio cuelgan verticalmente, y el borde del revestimiento del horno de fibra se protege con Corindón para evitar la deformación de la barra.

3. control de temperatura

- instrumento inteligente IDP + termómetro S / k, precisión de control de temperatura ± 1 ° c, se puede compilar una curva de 16 - 30 secciones, que admite calentamiento - temperatura constante - enfriamiento automático;

Algunos modelos tienen una matriz de medición de temperatura láser incorporada para construir un campo térmico tridimensional en tiempo real, y las fluctuaciones anormales desencadenan inmediatamente la compensación del flujo de aire.

4. seguridad y hombre - máquina

- carcasa metálica de doble capa + refrigeración forzada por aire para evitar quemaduras;

La puerta del horno adopta una cuerda de fibra cerámica + cerradura de compresión para formar un sello gradiente, que no sólo aísla el calor, sino que también facilita la apertura rápida;

- selección de módulos de Internet de las cosas, temperatura, consumo de energía y tiempo de funcionamiento subidos a la nube en tiempo real, soporte para el monitoreo remoto y el funcionamiento intermitente de la aplicación móvil.

2. ventajas básicas: convertir "lento, pesado y costoso" en "rápido, ligero y provincial"

1. el calentamiento es extremadamente rápido

La capacidad térmica de la fibra cerámica es baja, el calentamiento a 1200 ° C solo necesita 12 - 20 minutos, mientras que el horno de ladrillo tradicional necesita 80 - 120 minutos; En las pruebas por lotes, se pueden hacer un promedio diario de 3 a 4 lotes más de experimentos.

2. ahorro de energía significativo

Baja conductividad térmica + revestimiento delgado del horno, lo que reduce la Potencia nominal entre un 30% y un 40%; Tomando como ejemplo el horno de 300 × 200 × 200 mm, el horno tradicional es de 6 kw, y el horno de fibra solo necesita 3,5 KW. según las 8 horas diarias y el precio industrial de la electricidad de 0,8 yuanes por kwh, la factura anual de electricidad se ahorra en unos 7000 yuanes.

3. campo de temperatura uniforme

La densidad de la manta plegable modular es uniforme, los cables de calefacción están dispuestos en tres lados, y la diferencia de temperatura entre el centro del horno y la esquina es ≤ 5 ° c, lo que cumple con los requisitos de ASTM c113 par de zonas de temperatura media ≥ 6 ° c.

4. resistencia al choque térmico

La estructura poroso de la fibra es comprimible y se enfría de 1100 ° C a temperatura ambiente sin agrietarse en 10 minutos; Por su parte, el horno de ladrillo refractario debe enfriarse mediante un procedimiento, de lo contrario el revestimiento del horno se pelará.

5. ligero y portátil

El cuerpo del horno del mismo volumen, el peso es solo 1 / 2 - 1 / 3 del revestimiento de ladrillo; El horno 50 l en su conjunto, la reubicación del piso del laboratorio se puede utilizar con carritos hidráulicos, sin necesidad de elevación.

3. escenarios de aplicación: de la "pequeña prueba de investigación científica" a la "línea industrial"

1. sinterización de materiales

La nueva cerámica y el adobe mlcc se descargan y sinterizan en uno, y el horno de fibra aumenta a 850 ° C en 30 minutos, sin tensión térmica en la etapa de descarga.

2. tostado del catalizador

El portador de Tamiz molecular necesita una temperatura constante de 4 horas después de que el programa se caliente a 600 ° c, una curva de 16 secciones del horno de fibra se controla con precisión, y la reproducibilidad de la superficie específica es de ± 1 m2 / g, lo que cumple con los requisitos de datos de los trabajos de investigación científica.

3. alimentación y incineración agrícola

La leche en polvo y las muestras de plantas se determinan a 550 ° C de ceniza, y el horno de fibra se puede calentar durante 15 minutos para poner las muestras, completando la prueba por lotes el mismo día, lo que duplica la eficiencia.

4. pruebas electrónicas de envejecimiento

El pegamento de encapsulamiento de semiconductores envejece continuamente a 300 ° C y 500 h, y el horno de fibra fluctúa ± 1 ° C durante mucho tiempo, sin necesidad de una Sala de aire acondicionado separada, ahorrando consumo de energía de laboratorio.

5. joyas, fundición dental

Quemar rápidamente el molde de pérdida de cera a 900 ℃, el horno de fibra puede alcanzar la temperatura de trabajo en 10 minutos, el horno está limpio y sin escoria, y la limpieza de la superficie de la fundición se mejora en un nivel.

4. guía de selección:

1. límite superior de temperatura

Sinterización diaria ≤ 1200 ℃ para seleccionar el alambre de resistencia; La fusión de cerámica y vidrio de alta pureza requiere 1600 ° c, y se seleccionan barras de silicio y molibdeno + revestimiento de horno compuesto de fibra de corindón.

2. tamaño del horno

De acuerdo con el principio de "muestra máxima + crisol + 25% de espacio"; Si se necesitan piezas pequeñas por lotes, se puede optar por una placa inferior de horno de varias capas para aumentar la capacidad de carga única.

3. precisión de control

Se pueden programar ± 1 ° C y 30 secciones para la selección del nivel de investigación científica; Industrial online puede elegir ± 3 ° c, valor fijo de un solo tramo, y la relación calidad - precio es mayor.

4. ahorro de energía y Seguridad

Mirando el índice de temperatura de la superficie de la cáscara del horno y la curva de potencia de calentamiento, cuanto más rápido disminuya la potencia, mejor será el aislamiento térmico; Al mismo tiempo, se confirman las funciones de corte de energía de la puerta, alarma de sobretemperatura y detección de fugas de gas.

5. servicios y certificación

Dar prioridad a los fabricantes que proporcionen una garantía de calidad de horno ≥ 3 años y un elemento de calefacción ≥ 1 año; Tener las certificaciones ce, ISO 14001 y 45001 para garantizar el cumplimiento de la protección del medio ambiente y la salud y seguridad en el Trabajo.

V. operación, mantenimiento y mantenimiento: deje que el "horno rápido" mantenga un "ritmo rápido" durante mucho tiempo

1. horno

El nuevo horno contiene una pequeña cantidad de adhesivo orgánico, que debe subir a 500 ° c con ≤ 5 ° C / min y mantenerse caliente durante 1 h, drenar todos los volátiles y evitar el humo posterior.

2. limpieza y prevención de la contaminación

Si la superficie de la fibra cae vidrio o metal, se retira inmediatamente con una barra de succión; No raspar con objetos duros para no destruir la estructura de la fibra.

3. inspección de elementos de calefacción

Inspeccionar visualmente la capa de óxido en la superficie del alambre de resistencia o la barra de carbono de silicio cada mes, y reemplazar a tiempo si hay exceso local, grietas o cambios de resistencia; Trabajando a 1200 ° C durante mucho tiempo, el desgaste anual del diámetro del alambre es de aproximadamente 0,02 mm, por lo que se puede formular un plan de reemplazo en consecuencia.

4. calibración de temperatura

Cada seis meses, se compara con el par térmico estándar, y cuando el centro del horno se desvía de la lectura del instrumento, se ajustan los parámetros de la EIP o se reemplaza el par térmico.

5. pequeñas habilidades de operación de ahorro de energía

- los experimentos por lotes se concentran en la medida de lo posible en el horno para reducir el número de veces que se abren las puertas del horno;

- la Sección de baja temperatura adopta un calentamiento natural, y la alta potencia solo se utiliza por encima de 700 ° c, lo que puede reducir la corriente máxima en un 20%;

Está previsto desactivar durante mucho tiempo, primero calentar el horno vacío a 200 ° C para secar la humedad, luego apagar la fuente de alimentación y abrir la grieta de la puerta a la mitad para evitar que el horno absorba la humedad.

VI. tendencias de vanguardia: más inteligentes, más verdes e integradas

- control de temperatura de autoaprendizaje ai: el sistema registra las primeras 20 curvas de proceso, optimiza automáticamente la tasa de calentamiento y reduce el consumo de energía en la etapa de crecimiento del cristal en un 15%;

- Medición de temperatura espectral + gemelo digital: la medición de temperatura láser de 16 puntos construye un campo térmico tridimensional en tiempo real, el error desencadena la compensación del flujo de aire y lo carga a la nube para la trazabilidad del proceso;

- fotovoltaica + almacenamiento de energía: los componentes bipv en el techo del horno suministran energía a ventiladores e instrumentos, con una electricidad provincial y municipal anual del 10% - 15%;

- empalme modular: el horno adopta un módulo de fibra cerámica "lego", el usuario puede completar la expansión o reparación del horno en 30 minutos, y el tiempo de parada se reduce en un 80%;

- óxido de nitrógeno ultra bajo: la nueva generación de barras de carbono de silicio está recubierta con catalizadores de tierras raras, y la generación de NOx en la reacción de oxidación a alta temperatura ayuda al laboratorio Verde.