Lò nung – Phần 2

707

Các loại lò nung

Lò nung phục vụ mục đích kép là cung cấp nhiệt và hỗ trợ sản xuất. Lò công nghiệp có xu hướng tập trung vào quá trình ủ, nấu chảy, ủ và cacbon hóa kim loại. Mặc dù đây là những chức năng quan trọng của lò nung, nhưng chúng phục vụ nhiều mục đích hơn và có thiết kế phù hợp với những chức năng khác nhau đó.

Lò nung dân dụng là những thiết bị đơn giản được thiết kế để cung cấp đủ lượng nhiệt. Những loại được thiết kế để sử dụng trong công nghiệp phức tạp hơn và cung cấp lượng nhiệt lớn hơn nhiều. Thiết kế cơ bản của hai loại này tương tự nhau, nhưng lò sử dụng trong công nghiệp phức tạp hơn.

Việc lựa chọn một lò sưởi dân dụng khá dễ dàng vì mục đích của nó là cung cấp nhiệt. Trong trường hợp lò công nghiệp, có nhiều thông số cần xem xét, bắt đầu từ mục đích của lò và tầm quan trọng của nó trong sản xuất. Lò công nghiệp có thể được chia thành lò tiếp xúc trực tiếp và lò tiếp xúc gián tiếp.

Lò tro

Tro hóa là một quá trình định lượng sự thay đổi trọng lượng của mẫu khi các thành phần khác nhau của mẫu bị đốt cháy. Đó là một quá trình loại bỏ vật liệu hữu cơ trước khi được phân tích. Phương pháp tro hóa liên quan đến việc đốt cháy hoàn toàn vật liệu đang được thử nghiệm. Do sự phức tạp của quá trình tro hóa, lò tro hóa được thiết kế đặc biệt cho (các) sản phẩm được thử nghiệm.

Lò tro điển hình có bộ phận làm nóng trong vỏ bọc có gắn cân để cân mẫu trước, trong và sau khi đốt. Một lò tro tương đối nhỏ. Nó chứa buồng, bộ phận làm nóng, tấm nhiệt và ngưỡng buồng, tất cả đều có thể dễ dàng thay thế.

Lò tro được sử dụng trong công nghiệp thực phẩm để ước tính hàm lượng khoáng chất trong thực phẩm. Các mẫu được gia nhiệt đến 1112°F (600°C). Trọng lượng khô của tro cung cấp dữ liệu về nồng độ khoáng chất của mẫu. Ngoài ra, ngành dầu khí còn sử dụng lò đốt tro để kiểm tra khả năng cháy của sản phẩm và dầu thô.

Lò nung

Quá trình nung là quá trình xử lý nhiệt trong đó các mẫu được gia nhiệt đến điểm ngay dưới nhiệt độ nóng chảy của chúng để tạo ra sự phân hủy nhiệt hoặc loại bỏ các chất dễ bay hơi. Khi quặng được khai thác dưới dạng cacbonat hoặc sunfat, cách duy nhất để tách kim loại ra khỏi quặng là áp dụng quá trình khử; việc này được thực hiện trong lò nung.

Trong quá trình nung, quặng được nung đến nhiệt độ cao trong điều kiện không có không khí hoặc oxy; điều này loại bỏ độ ẩm từ quặng. Trong một số trường hợp, quá trình nung được coi là quá trình tinh chế vì các phần dễ bay hơi và oxy hóa được loại bỏ khỏi quặng.

Lò ủ

Lò ủ được thiết kế để xử lý nhiệt các sản phẩm kim loại nhằm tăng độ bền và độ cứng của chúng. Việc tăng độ dẻo dai cho sản phẩm kim loại giúp tăng cường khả năng chịu biến dạng và hấp thụ năng lượng của sản phẩm trước khi bị nứt. Lò ủ mang lại những đặc tính có lợi của kim loại và cải thiện các đặc tính cơ học của nó.

Lò ủ có các bộ phận làm nóng bằng gốm và thạch anh được lót bằng các cuộn dây điện để cung cấp nhiệt đồng đều cho buồng. Có nhiều phạm vi gia nhiệt khác nhau tùy thuộc vào vật liệu cần xử lý. Quá trình ủ diễn ra ở nhiệt độ từ 542 ° F đến 1382 ° F (300 ° C và 750 ° C).

Lò luyện kim

Ủ là phương pháp xử lý nhiệt làm mềm kim loại để cho phép gia công nguội nhằm cải thiện các tính chất cơ, điện và vật lý khác của chúng. Lò ủ làm giảm ứng suất bên trong của vật liệu bằng cách nung chúng đến nhiệt độ kết tinh lại để làm cho chúng dẻo để gia công tiếp. Sau khi phôi trải qua quá trình ủ, nó được cán, kéo, rèn, ép đùn, hàn đầu hoặc hàn—đây là những quá trình gây ra ứng suất bên trong.

Lò thiêu kết

Thiêu kết là một quá trình xử lý nhiệt được thiết kế để biến vật liệu rời, rời rạc thành khối rắn. Lượng nhiệt cung cấp trong quá trình thiêu kết thay đổi tùy theo loại vật liệu, nhưng nó luôn thấp hơn điểm nóng chảy của vật liệu một chút. Trong quá trình thiêu kết, các khoảng trống trong phôi được giảm thiểu khi vật liệu được ép và tạo hình ở nhiệt độ và áp suất cao. Mục đích là nâng cao các đặc tính của vật liệu, chẳng hạn như độ dẫn nhiệt và điện, độ bền và độ trong suốt.

Lò thử kéo

Kiểm tra độ bền kéo là một quá trình kiểm tra vật liệu bằng cách cho chúng chịu lực căng cho đến khi chúng bị gãy hoặc hỏng. Các đặc tính được thử nghiệm là độ bền, độ giãn dài và giảm diện tích. Quá trình này là một phương pháp thử nghiệm mang tính phá hủy để xác định điểm hỏng hóc và độ bền của chúng. Thử nghiệm độ bền kéo là một trong một số thử nghiệm được áp dụng cho sản phẩm. Phần lớn các lò thử độ bền kéo đều nhỏ và phù hợp trong phòng thí nghiệm.

Lò ống quay

Lò ống quay là lò tròn xử lý nhiệt quay trong quá trình xử lý nhiệt. Vật liệu di chuyển theo một đường tròn qua lò khi chúng được xử lý. Lò nung ống quay sử dụng phương pháp xử lý liên tục để truyền nhiệt vào các vùng nhiệt nơi nguồn nhiệt cung cấp nhiệt cho ống quay.

Lò chuông

Lò chuông là lò xử lý nhiệt hàng loạt có khả năng thiêu kết hoặc sấy khô. Tải được làm nóng bên trong một mái vòm kèm theo. Lò chuông rất cần thiết khi khối lượng công việc rất cao. Chúng không được sử dụng cho các lô nhỏ và được cung cấp năng lượng bằng điện, khí đốt hoặc hệ thống tuần hoàn nhiệt.

Lò hộp

Lò hộp được sử dụng để xử lý nhiệt, nung, đóng rắn, ủ, giảm căng thẳng, gia nhiệt trước và ủ. Chúng có thiết kế rất đơn giản, khiến chúng rất linh hoạt và không có vấn đề gì. Lò nung hộp có thể được thiết kế với hệ thống sưởi một hoặc nhiều vùng, với nhiệt độ nằm trong khoảng từ 1800 ° F đến 3100 ° F (1000 ° C và 1700 ° C). Chúng có nhiều cấu hình và kích cỡ, từ mẫu để bàn đến mẫu đa cấp hạng nặng cỡ lớn.

Lò nung than

Lò nung than được đặt ở mức sàn và tải hàng đầu. Các phôi cần xử lý được giữ trong các đồ đạc cố định hoặc giỏ hoặc có thể được đặt ở chân lò. Lò nung thích hợp nhất để gia nhiệt các trục, ống và thanh dài. Mục đích chính của lò nung là nấu chảy một lượng nhỏ kim loại để đúc. Lò nung được cung cấp nhiên liệu bằng than cốc.

Lò luyện

Làm nguội là một quá trình làm nguội nhanh phôi từ nhiệt độ cao và nó được sử dụng để tạo thành martensite trong thép. Vật liệu làm mát có thể là nước hoặc dầu. Lò làm nguội thường được kết hợp với lò nung mẻ, lò nung con lăn hoặc lò đẩy. Các lò tôi khác nhau được thiết kế để đáp ứng nhu cầu cụ thể của một ứng dụng nhất định. Điều cần thiết đối với lò nung là kiểm soát nhiệt độ chính xác để tránh hiện tượng gia nhiệt không đều và quá nóng.

Lò chân không

Khi một sản phẩm được xử lý trong lò chân không, nó được bao quanh bởi chân không, ngăn chặn sự truyền nhiệt qua đối lưu và loại bỏ các chất gây ô nhiễm. Thông thường, việc đun nóng sản phẩm ở nhiệt độ cao sẽ gây ra hiện tượng oxy hóa. Điều này không xảy ra trong lò chân không vì tất cả oxy đã bị loại bỏ.

Lò chân không là một phương pháp lý tưởng để làm nguội vật liệu. Họ sử dụng khí trơ để làm nguội nhanh chóng chi tiết đã qua xử lý. Lò chân không bao gồm bộ phận chân không, hệ thống thủy lực và hệ thống làm mát.

Lò nung băng chuyền

Lò nung băng chuyền là phương pháp hiệu quả để xử lý các bộ phận lớn, nặng. Công dụng chính của lò nung băng chuyền là ủ, rèn, gia nhiệt, giảm căng thẳng, làm nguội và ủ ở nhiệt độ tối đa 2012 ° F (1100 ° C). Vật liệu cần xử lý được đưa dần dần qua lò bằng các chùm làm mát bằng nước để nâng và di chuyển vật liệu trong những bước ngắn.

Hệ thống truyền động của lò được bảo vệ khỏi cặn bằng vật liệu bịt kín và thiết bị chống sét. Việc làm mát dầm nhằm đảm bảo tuổi thọ sử dụng lâu dài. Cửa lò mở khi chùm tia đi vào và tự động đóng lại.

Lò nung cao

Lò cao là một lò hình trụ được sử dụng để nấu chảy, đó là quá trình chiết xuất kim loại từ quặng của chúng. Lò được nạp quặng, nhiên liệu và đá vôi từ trên xuống. Khi các thành phần di chuyển xuống xi lanh, một phản ứng xảy ra giữa chúng tạo ra kim loại nóng chảy và xỉ. Dưới đáy lò là các ống song song đẩy luồng khí nóng lên trong xi lanh tạo ra phản ứng giữa các vật liệu.

Các bộ phận của lò cao là phễu, cửa điều chỉnh, máng quay trộn nguyên liệu, gạch chịu lửa, buồng đốt, vòi đốt gas, gạch carbon, lỗ vòi và tuyere để cung cấp không khí. Nguyên liệu thô được nạp vào vùng ngăn xếp và tiến tới vùng thùng hoặc vùng khử nơi diễn ra phản ứng hóa học.

Lò xử lý

Lò xử lý là một phần thiết yếu của một số hoạt động công nghiệp như một phương pháp chuẩn bị chất lỏng. Hai loại lò xử lý chính là điện và đốt. Trong hai loại, lò xử lý điện đắt tiền hơn khi vận hành nhưng có ưu điểm là không tạo ra chất ô nhiễm.

Lò nung điện xử lý

Lò xử lý điện được sử dụng để làm nóng dòng khí. Gắn vào các bức tường bên trong lớp cách nhiệt của lò là các phần tử điện, bao quanh một cuộn dây xử lý và truyền nhiệt một cách bức xạ qua cuộn dây đến chất lỏng. Tất cả các bộ phận của bề mặt lò đều được làm nóng đều, nhưng có thể đưa vào các múi giờ gia nhiệt khi cần nhiệt độ cụ thể. Lò điện xử lý được sử dụng trong các ngành công nghiệp lọc, hóa dầu và hóa chất.

Lò nung quy trình

Lò nung quy trình có chức năng tương tự như lò sưởi quy trình điện, đó là làm nóng chất lỏng đến nhiệt độ làm việc mong muốn. Chất lỏng chảy qua các ống được đốt nóng bằng nhiên liệu cháy. Lò đốt quy trình được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy lọc dầu, nhà máy hóa dầu, công nghiệp hóa chất, xử lý khí đốt, nhà máy amoniac, nhà máy olefin và công nghiệp phân bón.

Một số tên được đặt cho các lò nung trong quá trình nung, bao gồm bộ gia nhiệt sơ bộ thức ăn, lò nung Cracking, bộ gia nhiệt phân đoạn, bộ gia nhiệt cải tạo hơi nước và bộ gia nhiệt thô. Lò nung quá trình nung có thể đạt tới nhiệt độ 3500 ° F (1926 ° C). Nhiệt sinh ra sẽ được giải phóng vào một không gian mở, nơi nó được truyền đến các ống chứa chất lỏng. Các ống được đặt dọc theo tường và mái của không gian mở. Sau đó, nhiệt được truyền bằng đối lưu bức xạ trực tiếp hoặc từ lớp lót tường chịu lửa trong buồng mở.

Lò luyện dầu

Lò lọc dầu là một phần thiết yếu của quá trình lọc dầu. Dầu thô được đun nóng trong lò đến nhiệt độ đầu vào mong muốn cho cột chưng cất. Chúng được sử dụng trước giai đoạn tiền flash và ở cột khí quyển và chân không. Dầu thô phải được làm nóng đến 878 ° F (470 ° C) trước khi đi vào tháp chưng cất. Các lò đốt khí thải từ quá trình tinh chế và sử dụng các bộ trao đổi nhiệt tiết kiệm năng lượng.

Dầu thô chứa hỗn hợp hydrocarbon phải được tách thành các phần được gọi là phân số. Các phần nhẹ hơn sôi lên và để lại các phần nặng hơn để tạo ra nhựa đường, dầu nhiên liệu, dầu diesel và nhiên liệu máy bay phản lực, xăng và khí dầu mỏ.

Phương pháp làm nóng lò nung

Nhiệt được tạo ra trong lò bằng nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm đốt nhiên liệu hoặc chuyển đổi điện thành nhiệt. Loại lò phổ biến nhất là chạy bằng nhiên liệu do chi phí điện. Mặc dù các dạng nhiên liệu khác nhau là tiết kiệm nhất nhưng có những quy trình mà điện có lợi thế hơn nhiên liệu.

Cách thức cung cấp năng lượng cho lò nung tạo nên sự khác biệt trong thiết kế của nó. Mặc dù không phổ biến nhưng vẫn có những thiết kế vẫn sử dụng nhiên liệu rắn. Lò nung có thể được phân loại thêm theo nơi diễn ra quá trình nhiệt, với lò điện sử dụng hệ thống sưởi điện trở hoặc cảm ứng.

Lò nung chạy bằng điện

Lò điện sử dụng bộ phận làm nóng để chuyển đổi điện thành nhiệt. Nhiều loại vật liệu được sử dụng để sản xuất các bộ phận làm nóng, trong đó phổ biến nhất là hợp kim nhôm crom sắt và niken crom. Trong ngành công nghiệp thủy tinh cũng như trong nghiên cứu và phát triển, kim loại quý được sử dụng làm nguyên tố nhưng không được sử dụng cho mục đích công nghiệp do giá thành của chúng.

Trong một số quy trình điện, nhiều loại khí khác nhau được thêm vào quá trình gia nhiệt của lò để nâng cao hiệu quả và phân phối nhiệt.

Lò đốt nhiên liệu lỏng

Nhiên liệu lỏng tạo ra khói dễ cháy. Phần lớn nhiên liệu lỏng được sản xuất từ ​​nhiên liệu hóa thạch, với các biến thể khác là hydro, ethanol và diesel sinh học. Dầu là loại nhiên liệu lỏng phổ biến nhất được sử dụng để làm nóng và hâm nóng vật liệu để xử lý. Hoạt động hiệu quả của lò đốt nhiên liệu lỏng có nghĩa là đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu mà không có cặn.

Lò hồ quang điện được sử dụng để sản xuất thép cacbon và thép hợp kim bằng cách tái chế phế liệu kim loại màu. Phế liệu được nấu chảy và chuyển thành thép bằng hồ quang điện công suất cao được hình thành bởi cực âm và một hoặc nhiều cực dương. Phế liệu được đưa vào giỏ đựng đá vôi để tạo thành xỉ, sau đó được nạp vào lò. Năng lượng cần thiết để nấu chảy phế liệu và nhiệt là khoảng 350 kWh đến 370 kWh. Lượng năng lượng cần thiết để cung cấp năng lượng cho hồ quang phụ thuộc vào hỗn hợp phế liệu và thành phần của nó.

Lò điện cảm ứng tần số cao

Lò nung cảm ứng điện hoạt động dựa trên nguyên tắc tương tự được sử dụng để thiết kế máy biến áp. Cuộn dây sơ cấp của lò cảm ứng được quấn quanh lò và nối với nguồn điện xoay chiều. Điện tích bên trong lò đóng vai trò như cuộn dây thứ cấp và sử dụng dòng điện cảm ứng để làm nóng điện tích. Các cuộn dây sơ cấp được làm bằng các ống rỗng qua đó nước lưu thông để giữ cho cuộn dây được làm mát đến giới hạn nhiệt độ thích hợp.

Nhiệt được tạo ra bởi dòng điện xoáy chạy đồng tâm, tạo ra nguồn cung cấp tần số cao từ 500 Hz đến 1000 Hz. Lõi nhiều lớp được sử dụng để bảo vệ cấu trúc của lò. Năng lượng được truyền tới vật được làm nóng thông qua cảm ứng điện từ.

Lợi ích của lò cảm ứng tần số cao là:

• Giảm thời gian tan chảy
• Kiểm soát nhiệt độ chính xác
• Thiết kế đơn giản của nồi nấu kim loại và thùng chứa
• Tự động khuấy bằng dòng điện xoáy
• Chi phí tổng thể thấp hơn

Lò nung chạy bằng khí đốt

Lò gas đốt khí để tạo ra nhiệt cho nhiều quy trình công nghiệp. Một không gian kín chứa khí cho đến khi đạt đến nhiệt độ thích hợp cho ứng dụng. Lò gas có thể chứa không khí, khí oxy hóa, khí trơ, khử, tắm muối hoặc khí quyển chân không. Khí tự nhiên là loại khí chính được sử dụng cho các lò gas. Để bảo vệ môi trường, các lò đốt gas sử dụng công nghệ đốt dao động (OCT) để khử oxit nitơ (NOx), một sản phẩm thải ra từ quá trình đốt khí tự nhiên.

Quy định lò nung

Mối quan tâm chính đối với các lò công nghiệp là lượng khí thải của chúng, được quản lý bởi Cơ quan Bảo vệ Môi trường (EPA). Tiêu chuẩn Hiệu suất Nguồn Mới (NSPS) của liên bang có các quy định liên quan đến quy mô, chức năng và cấu trúc của lò nung công nghiệp. Khí thải được quan tâm nhất được liệt kê là Chất gây ô nhiễm không khí nguy hiểm (HAP).

Hoạt động của lò được phân biệt bởi các lò được thiết kế để xử lý các sản phẩm mới và các lò để gia nhiệt. Năm 2011, EPA đã công bố danh sách các chất gây ô nhiễm và giới hạn cho từng loại. Ấn phẩm này tuân thủ phần 60 của Đạo luật Không khí Sạch.

Tổ chức Tiêu chuẩn hóa Quốc tế (ISO) đã phát triển một bộ quy định cụ thể liên quan đến lò công nghiệp, được nêu trong ISO 13574, 13577, 13578, 13579 và 23459. Chúng được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2008 với tên gọi ISO/TC 244 và dần dần được cải tiến. điều chỉnh để đưa vào lò hồ quang đạt tiêu chuẩn ISO 13578:2017.

• ISO 13574:2017 – nêu từ vựng liên quan đến lò công nghiệp
• ISO 13577 – có các quy định liên quan đến tiêu chuẩn an toàn cho quá trình đốt cháy và xử lý nhiên liệu, sử dụng khí và các hệ thống bảo vệ bắt buộc
• ISO 13579 – phác thảo phép đo năng lượng và hiệu quả
• ISO 23495 – được ban hành vào năm 2021 liên quan đến các yêu cầu đối với bộ chuyển đổi và thiết bị tương tự

Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI) có các tiêu chuẩn và quy tắc liên quan đến độ an toàn, độ tin cậy, chất lượng và hiệu suất của thiết bị sưởi công nghiệp.

Hiệp hội Kỹ sư Cơ khí Hoa Kỳ (ASME) kiểm tra và phê duyệt các lò công nghiệp tuân thủ các tiêu chuẩn của họ. Mối quan tâm chính của tổ chức là an toàn và chất lượng.

Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (DOE) đã thiết lập các tiêu chuẩn tiết kiệm năng lượng liên quan đến thiết bị sản xuất công nghiệp.

Hiệp hội Phòng cháy chữa cháy Quốc gia (NFPA)

NFPA hoạt động nhằm ngăn ngừa thương tích, tài sản và thiệt hại kinh tế do hỏa hoạn và các mối nguy hiểm về điện. Tổ chức có các hướng dẫn cụ thể liên quan đến các lò nung theo NFPA 86.

NFPA 86 – Mục đích của NFPA 86 là giảm thiểu rủi ro cháy nổ hoặc nguy cơ hỏa hoạn bằng cách phác thảo các biện pháp bảo vệ trong trường hợp xảy ra vụ nổ. Ý tưởng là để tránh các trường hợp tồn tại giới hạn cháy nổ của nhiên liệu, cho dù chúng đến từ nhiên liệu đang được sử dụng hay từ các sản phẩm được đun nóng. Bao gồm trong hướng dẫn là các trình tự trước khi khởi động vì hầu hết các tai nạn đều xảy ra trong quá trình khởi động. Mặc dù các tiêu chuẩn rất rộng và bao gồm tất cả, nhiều khái niệm có thể được phân loại thành:

• Vị trí
• Sự thi công
• Hệ thông sưởi âm
• Quản lý điện
• Hoạt động
• BẢO TRÌ
• Điều tra
• Kiểm tra

Trọng tâm chính của NFPA 86 là tránh và kiểm soát rủi ro và tác hại do quản lý vận hành lò kém. Nguyên tắc cơ bản là rủi ro dẫn đến thương tích, thiệt hại và nguy hiểm.

Địa chỉ phân phối lò nung chính hãng

Lidinco là công ty cung cấp các loại lò nung uy tín nhập khẩu trực tiếp từ các hãng hàng đầu Mỹ, Nhật, Hàn, Đài Loan với giá cạnh tranh. Các sản phẩm đều được bảo hành theo chính sách hãng, tư vấn kỹ thuật tận tình.

Ngoài ra, Lidinco còn cung cấp các loại thiết bị phân tích, đo lường viễn thông, vật tư nhà máy, công nghiệp, thiết bị giáo dục, thiết bị SMT và các loại thiết bị chuyên dụng khác.

Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
Địa chỉ: 487 Cộng Hòa, Phường 15, Quận Tân Bình, TPHCM, Việt Nam
Điện thoại: 028 3977 8269 / 028 3601 6797
Di động: 0906 988 447
Email: sales@lidinco.com

Xem thêm: Lò nung – Phần 1