Высокотемпературные печи: разновидности, технические характеристики, области использования

 

Высокотемпературные печи – это специальный тип термического оборудования, который может разогревать разнообразные материалы до высоких температур. Они успешно используются, как на разных производствах, так и в экспериментальных лабораториях. Ключевые направления использования подобных печей: нагрев, плавка, обжиг, закаливание. Существует большое количество разновидностей высокотемпературных печей различных направлений использования.

Высокотемпературные печи успешно используются в следующих областях:

• индустриальных производствах;
• Научно-экспериментальных лабораториях;
• медицинских учреждениях и организациях;
• учебных заведениях технической направленности.

Определить четкие критерии, согласно которым печи можно причислить к высокотемпературным, трудно из-за схожести ряда параметров.

Среди критериев можно выделить главный - возможность выдавать высокие показатели температуры. Как правило, в данную группу попадают нагревательные приборы с высоким спектром температур от 1250 °С до 3000°С (у специализированных приборов).

Наиболее распространены следующие виды высокотемпературных печей:

• муфельные высокотемпературные печи;
• трубчатые высокотемпературные печи;
• вакуумные высокотемпературные печи;
• камерные высокотемпературные печи.

Характеристики высокотемпературных печей

Существует большое число разновидностей высокотемпературных печей для различного технологического применения. Они отличаются назначением, принципом функционирования и устройством.

На сегодняшний день все высокотемпературные печи имеют сложное техническое устройство. Наиболее распространены электрические высокотемпературные печи. Их рабочие камеры производятся из специализированных огнеупорных материалов и имеют высокотехнологичную многослойную термоизоляцию. Подобные решения дают возможность равномерно распределять температуру вокруг нагреваемых образцов и обеспечивать высокий уровень защиты пользователей.

Электрические высокотемпературные печи оборудованы мощными нагревательными элементами из дисилицида молибдена, а в некоторых моделях применяются хромитлантановыми нагреватели. Это гарантирует высокий уровень температуры и равномерность ее распределения.

Современные печи имеют широкий перечень возможностей, а также высокую степень автоматизации, которая обеспечивает удобство эксплуатации и высокий уровень контроля за качеством технологических процессов, энергоэффективностью и экологичностью.

Общие отличия высокотемпературных лабораторных печей от индустриальных

Печи для лабораторий отличаются относительно компактными габаритами. Размер внутреннего рабочего пространства тепловых камер колеблется в диапазоне от нескольких литров до нескольких десятков литров. Лабораторные высокотемпературные печи, как и все оборудование этого типа, нагреваются до 1400°С - 1800°С за весьма непродолжительное время, при этом благодаря особенностям конструкции, эффективно и равномерно распределяя температуру внутри рабочей камеры.

Предлагаемый на рынке ассортимент высокотемпературных печей очень широк. Различаются конструкции, дизайн, температурные параметры, рабочий объем камер и пр. Современные производители начали создавать высокотемпературные печи под непосредственные заказы клиентов. Это экономически рентабельно, поскольку заказчик получает максимально приспособленное к своим целям оборудование, а изготовитель экономит на оптимизации производства.

Муфельные высокотемпературные печи

Лабораторные муфельные высокотемпературные печи применяются с целью опытно-экспериментальных изысканий, при проведении которых огромную роль играет достоверность получаемых результатов, для чего необходим равномерный нагрев и постоянная температура на уровне высоких технологических стандартов. Подобные приборы, кроме того, применяются на малых производствах изделий, требующих нагревания до температуры 1600 -1800 °C.

Данные печи отличаются жаростойкой муфельной (термостойкая керамика) камерой, многослойной волокнистой минеральной термоизоляцией, а также особыми мощными нагревателями из карбида кремния или дисилицида молибдена. Эти печи характеризуются коротким периодом разогрева, четким регулированием температуры, невысокой степенью разогрева внешнего корпуса, простым управлением, а также многоуровневой степенью защиты.

На сегодняшний день именно муфельные высокотемпературные печи широко производятся под конкретные требования заказчиков. Можно заказать рабочие камеры разного объема, нагревательные элементы разной мощности, специальные системы автоматизации, дистанционного управления и регистрации данных. Для некоторых печей можно заказать и узкоспециализированные решения, например, систему подачи инертных газов.

Благодаря уникальным параметрам муфельные высокотемпературные печи используют с различными производственными и лабораторными целями в:

• черной и цветной металлургии;
• пищевой индустрии;
• медицинской и стоматологической отраслях.

Обычно основная рабочая температура у высокотемпературных муфельных печей достигает приблизительно 1800 градусов, а объем рабочих камер в лабораторных моделях стартует 100 кубических миллиметров.

Наиболее востребованы муфельные печи в опытно-научных лабораторных исследованиях. Они дают возможность одинаково равномерно нагреть испытуемый материал образца до необходимой температуры, а также стабильно осуществлять все необходимые тесты.

Трубчатые высокотемпературные печи

Лабораторные высокотемпературные трубчатые печи быстро и равномерно разогревают материалы и дают возможность работать с несколькими образцами.

Современные печи этого типа выполняются в вертикальном или горизонтальном вариантах. Наибольшая рабочая температура этих высокотемпературных печей - 1800°C.

Конструкции печей выполняются с использованием специализированных жаропрочных керамических трубок и мощных электронагревательных элементов, расположенных параллельно, для обеспечения равномерности нагрева. Оснащение печей особыми изолирующими головками, закрывающими концы рабочих камер, дает устройствам возможность работать под вакуумом, в атмосфере предохранительного инертного газа или дополнительных нагревающих газов. Печи выполняются с рабочими камерами разных диаметров, а автоматизация управления дает возможность независимо регулировать участки нагрева и стабилизировать температуру.

Применение высокотемпературных трубчатых печей позволяет обеспечивать однородный нагрев образцов. Применяемые прежде методы не позволяли добиваться нужной равномерности и устойчивости нагрева материалов, из-за чего они становились непрочными, их первоначальная конфигурация изменялась. Продукцию приходилось дополнительно подвергать обработке, что повышало трудозатраты и снижало рентабельность производства.

Требуемая температура в рабочей камере печей этого типа достигается постепенно, что дает возможность исключить вероятность искажения конфигураций форм образцов, а также их разрушения. Так как процессы нагрева автоматизированы, то существует возможность полного контроля всех этапов обработки образцов, а конечный продукт выходит высококачественными.

Вакуумные высокотемпературные печи

Лабораторные вакуумные высокотемпературные печи созданы для обработки материалов высокими температурами в условиях отсутствия атмосферы воздуха (вакуума), вследствие чего образцы приобретают лучшие физические и химические характеристики.

Отличительные черты: высокая степень чистоты и возможность получения гомогенной структуры обрабатываемых сплавов.

Методика высокотемпературного воздействия в безвоздушном пространстве гарантирует увеличение твердости обрабатываемых материалов, устраняет посторонние включения и примеси, а также препятствует окислению. Высокотемпературные вакуумные печи очень популярны в производственных циклах металлургии и машиностроения, а также в ядерной индустрии. Широкое применение находит такое оборудование в научных лабораторных исследованиях.

Вакуумные высокотемпературные печи позволяют нагревать образцы в условиях вакуума до температуры в 1300°С, а в ряде случаев до 2000°С.

Печи данного типа эффективно используются для получения сплавов различных материалов. Многофункциональная конструкция дает возможность осуществлять пайку, отжиг, просушку и спекание различных материалов.

Они способны обеспечивать:

• закалку образцов в среде инертного газа;
• отпуск металлов;
• карбонизацию;
• закалку под воздействием воды;
• спайку с алюминием;
• диффузионную сварку различных компонентов.

Лабораторные высокотемпературные вакуумные печи отличаются от других видов печей следующим:

• быстрым циклом обработки продукта за счет возможной интеграции процессов нагрева и остывания в безвоздушной среде;
• возможностью карбонизации при разном давлении;
• высокой чистотой процесса термической обработки в изолированных условиях;
• экономией электричества благодаря непрерывности этапов процесса обработки.

Камерные высокотемпературные печи

Лабораторные камерные высокотемпературные печи созданы для экспериментальных и научно-исследовательских целей, в отраслях, где необходима точность, стабильность и равномерность нагрева до высоких температур в 1300 - 1800 °C.

Устройство этих печей может быть разным. Рабочие камеры имеют различные размеры и выполняются из абсолютно разных жаропрочных материалов. Термоизоляция состоит из современных минеральных, волокнистых термостойких материалов. В печах, как правило, используют специализированные мощные электрические термоэлементы из дисилицида молибдена.

Современные высокотемпературные печи характеризуются различными размерами рабочих камер (в некоторых процессах необходимы большие объемы), быстрым нагревом, невысокой наружной температурой корпуса, автоматизацией, позволяющей гарантировать четкое регулирование температуры, простой эксплуатацией и обслуживанием, многоуровневой защитой, исключающей угрозу выхода из строя.

Камерные высокотемпературные печи – практичное и экономичное решение для высококачественной температурной обработки. Печи этого типа обычно используют для нагрева, прокалки, закалки, обжига, термообработки в металлургии, в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Области использования высокотемпературных печей

Наиболее часто высокотемпературные печи используют в экспериментальных и учебных лабораториях, а также на производствах, где необходимо применение сверхвысоких температур нагревания с целью отжига спекания разных материалов, пайки, плавления, а также равномерного охлаждения разных металлов.

Из числа сфер, в которых, как правило, используют высокотемпературные печи можно отметить последующие:

• научно-исследовательские лаборатории;
• лаборатории тестирования свойств материалов;
• металлургические компании;
• компании по добыче драгоценных металлов;
• аэрокосмическая индустрия;
• компании пищевой индустрии;
• компании по изготовлению аккумуляторов;
• медицина и стоматология;
• керамические производства;
• ювелирные компании.

Высокотемпературные печи от компании «Тирит»

Компания «Тирит» является многолетним поставщиком нагревательного и другого промышленного лабораторного и промышленного оборудования от ведущих мировых производителей, а также производит часть оборудования собственными силами. За счет этого мы предлагаем заказчикам максимально выгодные условия сотрудничества: адекватные цены, широкую географию поставок по России и странам СНГ, обеспечение процессов запуска, гарантийного послегарантийного ремонта и обслуживания. Чтобы получить консультацию по оборудованию обращайтесь по телефонам +7 (495) 223-18-06, 8-800-600-18-03, электронной почте info@tirit.org или через форму обратной связи.