Как ленточная печь непрерывного действия обрабатывает мелкие детали в промышленных масштабах
Печь с сетчатой лентой — идеальное решение для высокопроизводительной термообработки мелких деталей. Крепежные элементы, пружины, небольшие шестерни, цепи и штампованные детали проходят через такие печи тоннами в час. Печь представляет собой длинную горизонтальную камеру с металлической сетчатой лентой, которая перемещает детали через ряд зон нагрева, выдержки и охлаждения. Это отработанная технология, но именно конструктивные особенности определяют, будет ли печь надежно работать 15 лет или половину своего срока службы она проведет на техническом обслуживании.
Основной процесс
Детали загружаются на ленту в одном конце печи, обычно с помощью вибрационного питателя или ручного распределителя. Лента перемещает их через зону предварительного нагрева, зону высокотемпературной выдержки и зону контролируемого охлаждения. Общее время пребывания в печи обычно составляет от 30 до 90 минут, в зависимости от массы детали, скорости ленты и технологического процесса.
Стандартная ленточная печь для термообработки крепежных изделий имеет от 6 до 8 зон: предварительный нагрев, аустенитизация, выдержка, быстрое охлаждение, медленное охлаждение, отпуск и окончательное охлаждение. Температура и атмосфера в каждой зоне регулируются независимо. Скорость ленты варьируется от 0,1 до 0,5 м в минуту, при этом настройка скорости зависит от технологического процесса.
Производительность печи для небольших деталей (лента шириной 500 мм) составляет от 100 до 300 кг в час. На печи для крупных деталей (лента шириной 900 мм) производительность составляет от 400 до 800 кг в час. Самые большие печи с сетчатой лентой (лента шириной 1200 мм) могут работать с производительностью от 1000 до 1500 кг в час, но они встречаются редко за пределами отрасли производства крепежных изделий.
Способы отопления: электрический или газовый
В ленточных печах с сетчатой структурой используется либо электрический резистивный нагрев, либо газовые излучающие трубки. В электрических конструкциях используются никель-хромовые или железо-хром-алюминиевые резистивные элементы, установленные в крыше и боковых стенках. Элементы нагревают детали излучением, а в качестве атмосферы обычно используется защитный газ (азот, эндотермический или экзотермический газ) для предотвращения окисления.
В газовых системах используются излучающие трубки (обычно из карбида кремния или металла), нагреваемые газовыми горелками, расположенными снаружи трубки. Излучающие трубки передают тепло деталям посредством излучения, не подвергая их воздействию продуктов сгорания. Газовые системы распространены в высокотемпературных процессах (выше 950 градусов Цельсия), где электрические элементы менее долговечны.
Конструкции ленточных печей MONTE INTELLIGENCE поддерживают оба метода нагрева, выбор которых зависит от рабочей температуры, местных затрат на электроэнергию и требований к технологической атмосфере. Для процессов, требующих точного контроля атмосферы (светлая закалка, спекание), стандартным является электрический нагрев в контролируемой атмосфере. Для процессов, требующих высокой производительности и допускающих слабоокислительную атмосферу, более экономичными являются газовые печи.
Материалы и конструкция ремней
Сетчатая лента — это сердце печи. Стандартные ленты изготавливаются из высокотемпературной легированной проволоки, обычно из сплавов Inconel 600, Inconel 601 или RA330. Срок службы ленты — это основной фактор технического обслуживания, и при надлежащем уходе лента прослужит от 6 до 18 месяцев в зависимости от рабочей температуры, веса загрузки и атмосферных условий.
Нарушение правильного положения ленты — это наиболее важный оперативный аспект, за которым операторы следят пристально. Лента, смещенная в одну сторону, будет тереться о корпус печи и порвется в течение нескольких часов. Правильность положения контролируется сочетанием натяжения ленты, выравнивания роликов и направляющих по краям. В современных конструкциях печей с сетчатой лентой используются автоматические системы контроля положения, которые определяют положение ленты и регулируют ролики для удержания ленты по центру.
Для высокотемпературных применений, превышающих 1100 градусов Цельсия, в качестве материала ленты часто используют керамический композит или специальный высоконикелевый сплав. Керамическая лента дороже, но служит в 2-3 раза дольше, чем металлическая лента при температуре 1150 градусов Цельсия.
Управление атмосферой
Контроль атмосферы имеет решающее значение для светлой закалки, спекания и других процессов, где окисление поверхности недопустимо. Наиболее распространенные атмосферы: азот (для низколегированных сталей), эндотермический газ (для углеродистых сталей) и водородно-азотные смеси (для нержавеющих сталей и инструментальных сталей).
Расход атмосферы в ленточной печи с герметичной сеткой составляет от 2 до 5 объемов печи в час, в зависимости от качества уплотнения и технологического процесса. Типичная ленточная печь шириной 900 мм и длиной нагрева 6 м имеет внутренний объем около 4 кубических метров и потребляет от 8 до 20 кубических метров атмосферного газа в час при заданной температуре.
Давление в печи поддерживается на уровне 20–50 Па (положительное давление) для предотвращения проникновения воздуха. Регулятор давления регулирует работу вытяжной заслонки для поддержания заданного значения. Колебания давления более чем на ±10 Па могут привести к утечке воздуха и дефектам поверхности деталей.
Общие процессы
Ленточные печи позволяют осуществлять широкий спектр технологических процессов. Наиболее распространенные из них:
Закалка и отпуск: крепежные элементы, пружины, небольшие шестерни, цепи. Аустенитизация при температуре от 840 до 880 градусов Цельсия, закалка в масле или полимере, затем отпуск при температуре от 400 до 600 градусов Цельсия. Общее время цикла: от 60 до 90 минут.
Световой отжиг: штампованные детали из нержавеющей стали, медные детали, латунные компоненты. Отжиг при температуре от 750 до 900 градусов Цельсия в атмосфере водорода или диссоциированного аммиака. Общее время цикла: от 30 до 60 минут.
Спекание: детали из порошковой металлургии, детали из латуни, мягкие магнитные композиты. Спекание при температуре от 1100 до 1280 градусов Цельсия в водородно-азотной или чистой водородной атмосфере. Общий цикл: от 60 до 120 минут.
Снятие внутренних напряжений: обработанные детали, сварные узлы, пружинная проволока. Снятие внутренних напряжений при температуре от 400 до 700 градусов Цельсия на воздухе или в защитной атмосфере. Общее время цикла: от 30 до 45 минут.
Пайка: медная пайка стальных узлов, алюминиевая пайка теплообменников. Пайка при температуре от 600 до 700 градусов Цельсия с использованием флюса или в контролируемой атмосфере. Общее время цикла: от 30 до 60 минут.
Критерии отбора покупателей
Для покупателей, оценивающих ленточную печь, ключевыми вопросами являются: какова технологическая схема, какова целевая производительность, какова геометрия детали и какой источник энергии доступен. Конструкция печи затем подбирается в соответствии с этими параметрами, при этом ширина ленты, длина нагрева, количество зон и система атмосферы определяются в зависимости от конкретного применения.
Инженерная компания MONTE INTELLIGENCE может моделировать производительность, энергопотребление и однородность процесса для конкретной детали и рецептуры. Результатом является спецификация печи с гарантиями производительности.
Обратитесь в компанию MONTE INTELLIGENCE по вопросам выбора ленточных печей.
Для покупателей, рассматривающих возможность приобретения непрерывной ленточной печи, инженеры MONTE INTELLIGENCE могут порекомендовать конфигурацию печи, соответствующую технологическому процессу, производительности и доступному источнику энергии. Посетите сайт.www.cnlymonte.com/products-mesh-belt-furnace.html Для получения технических характеристик продукции и примеров технологических процессов, пожалуйста, свяжитесь с нами. Для обсуждения проекта, отправьте электронное письмо на адрес helenxu@cnlymonte.com с темой письма «Печь с сетчатой лентой» и подробной информацией о геометрии вашей детали, технологической схеме и целевом показателе производительности.
