Вакуумная водородная печь необходима для осуществления термической обработки материалов в воздействии с водородородом в условиях разряженной среды. Использование печей позволяет добиться значительной экономии электрической энергии за счет использования токов малых значений при высоких показателях напряжения.
Содержание:
- Устройство водородной печи
- Принцип работы водородной печи
- Водородные печи - разновидности
- Водородные печи для отжига
- Производители водородных печей
Устройство водородной печи
Для термообработки в вакуумных водородных печах применяется водород. Для осуществления непрерывного технологического процесса часто в водородных печах используется диссоциированный аммиак. Такое устройство печи позволяет использовать ее на промышленных предприятиях с массовым непрерывным технологическим циклом. Водородные печи являются наилучшим вариантом для плавки и спекания металлов. Реже их устройство позволяет проводить процедуру обжига изделий из керамики.
Современные водородные печи оснащены системой загрузки, проталкивания и выгрузки обрабатываемого материала. Устройство водородной печи предусматривает наличие следующих конструктивных элементов:
- Противоразрывный элемент;
- Цилиндрическая камера;
- Передвигающаяся подставка или подиум;
- Газовая система с возможностью увлажнения, которая обеспечивает дожиг водорода;
- Система охлаждения;
- Система управления;
- Система электропитания.
Устройство водородной печи
Для повышения надежности агрегата конструктивные элементы вакуумной водородной печи выполняются во взрывозащищенном исполнении. Устройство отдельных моделей водородных агрегатов может отличаться наличием дополнительных элементов для выполнения конкретных задач промышленности.
Принцип работы водородной печи
Принцип действия водородной печи основывается на взаимодействии электрического разряда со смесью газа. При этом действие дугового разряда проходит под действием вакуума. Именно благодаря наличию разряженной среды в рабочей камере печи обеспечивается высокий температурный режим обработки материалов.
С помощью устройства загрузки обрабатываемый материал помещается в рабочую камеру печи, которая представляет собой свободную форму, которая открыта снизу. Внутри рабочей камеры располагается один или несколько футерованных стендов. Нагрев заготовки осуществляется нагревательными элементами, которые располагаются по боковым стенкам рабочей камеры. Некоторые водородные печи могут оснащаться несколькими стендами, которые расположены под общим колпаком. При необходимости осуществляется перемещение рабочих стендов с обрабатываемыми заготовками. После завершения термической обработки материал выгружается и подвергается охлаждению либо отпуску при боле низких температурах.
Принцип работы водородной печи
Водородные вакуумные печи могут иметь прямой или косвенный принцип работы. При прямом принципе действия нагревание обрабатываемой заготовки производится прямым действием на нее теплоносителя. При непосредственном контакте с теплоносителем увеличивается воздействие на обрабатываемый материал негативных факторов. При косвенном принципе работы нагревание происходит на расстоянии.
Водородные печи - разновидности
Различают печи колпакового и муфельного типа. Водородные вакуумные агрегаты колпакового типа применяются для термической обработки металлических заготовок цветных и черных металлов в среде водорода. Они позволяют добиться после обработки высокого качества материала, отсутствия оксидов и примесей в изделии. Наличие водорода и разряжения рабочей среды достигается отсутствие излишних химических реакций, которые могут возникать при обработке металла в присутствии агрессивных сред.
Водородная вакуумная печь позволяет обеспечить плавное остывание обрабатываемой детали после обработки и максимальную эффективность использования электрической энергии. Вакуумные водородные печи муфельного типа предназначены для азотирования, насыщения, цементирования, образования высокоуглеродистой структуры, а также для получения высоких качественных характеристик обрабатываемого материала. Часто печи муфельного типа применяются для расплавки драгоценных металлов, стерилизации инструмента, к которому предъявляются высокие санитарные требования, обжига изделий из керамики, сушки электронных плат и других операций, которые необходимо проводить в отсутствии кислорода.
Водородные печи - муфельные
Положительный эффект при термической обработке металла достигается защиты от продуктов хранения обрабатываемого материала, что обеспечивается благодаря наличию муфеля. Однако, такая защита заготовок приводит к использованию дополнительной электрической энергии, поэтому водородные печи муфельного типа нельзя отнести к энергосберегающему оборудованию. При термической обработке муфельная водородная вакуумная печь позволяет добиться максимальной чистоты материала.
Водородные печи для отжига
Водородные печи для отжига предназначены для термической обработки металла в высоком режиме и дальнейшего медленного охлаждения. Это позволяет устранить дефекты структуры металла при ее изменении под действием высоких температур. В зависимости от типа отжига различают водородные печи для полного и неполного отжига. В первом случае заготовка нагревается до высокой температуры и выдерживается при ней время, необходимое для изменения внутренней структуры металла. Во втором случае заготовка выдерживается под действием высокой температуры лишь небольшой промежуток времени, которого достаточно для устранения незначительных дефектов.
По принципу действия водородная печь для отжига представляет собой конвейер, который непрерывно подает заготовки в рабочую камеру, где происходит термическое воздействие, а затем перемещает ее в зону охлаждения. Такие печи подходят для обработки листовых и прокатных изделий. Для термической обработки деталей больших размеров такая печь не подходит, так как она не способна обеспечить полное восстановление структуры металла. Для нагрева обрабатываемой заготовки используются различные типы нагревателей. Это электрический резисторный нагреватель, индукционный способ нагрева либо различные разновидности топлива. Все рабочие элементы водородной печи производятся из термостойких материалов, которые способны обеспечить защиту обрабатываемой детали при термической обработке. Агрегаты для отжига изделий из металла отличаются более высокими температурными режимами работы.
Водородные печи для отжига
Производители водородных печей
Сегодня производители водородных печей предлагают потребителю широкий ассортимент оборудования для термической обработки материалов. Наиболее известные производители водородных печей:
- Borel;
- ECM;
- CarbolitGero;
- MSE;
- MRF;
- SabeForni;
- Ebner;
- Sistem Teknik.
Производитель водородных печей Borel
Выпускаемое на рынок оборудование проходит проверку на соответствие требованиям современных стандартов, и имеют необходимые сертификаты.