Lämmitysuunit – uunit, jotka on suunniteltu lämmittämään metallia ennen jatkokäsittelyä korkeassa paineessa: leimaamalla, valssaamalla tai takomalla. Metallin sitkeys kasvaa kuumennettaessa, mikä vähentää sen muodonmuutoksen energiankulutusta. Palamislämpötila, jossa nestefaasi muodostuu metalliraerajoilla, rajoittaa maksimilämmityslämpötilaa. Tämän avulla voit vähentää rakeiden mekaanista sidosta ja menettää metallin lujuuden.
Toimintaperiaate
Työkappaleen akselin ja pinnan välinen lämpötilaero vaikuttaa materiaalin kuumenemisen tasaisuuteen, jolla on tärkeä rooli plastisessa muodonmuutoksessa. Materiaalin plastiset ominaisuudet riippuvat lämmityslämpötilasta, ja siksi epätasainen kuumennus voi aiheuttaa muodonmuutoksia. Lämpötilaeron pienentäminen lisää valssattujen tuotteiden laatua ja aihioiden kuumennusaikaa, alentaa uunin tuottavuutta ja lisää metallin hukkaa.
Uunin tyypit
Lämmitysuunit jaetaan useisiin tyyppeihin:
- Metodellinen tai jatkuva toiminta.
- Kaivojen lämmitys tai ajoittainen.
Lämmityskaivot
Isoja, jopa 35 tonnia painavia aihioita lämmitetään lämmityskaivoissa, joihin mahtuu samanaikaisesti 5-14 harkkoa. Valssaamon keskeytymätön toiminta varmistetaan ryhmällä lämmityskaivoja. Sulat luovutetaan terässulatusuuneissa tietyin aikavälein: tulisijauuneissa se on 4-6 tuntia, muuntimissa 1-1,5 tuntia. Lämmitysuunin pysäyttäminen korjausta varten tapahtuu sen resurssin täyden kehittämisen jälkeen. Tänä aikana lämmityskaivoja käytetään varastoon varastoitujen työkappaleiden lämmittämiseen. Tämäntyyppiset uunit toimivat eräänlaisena puskurina valssaamojen ja sulatusuunien välillä pitäen ne jatkuvasti käynnissä.
Nykyaikaiset lämmityskaivojen mallit ovat kammiouuneja, joissa on säännölliset lämpötila- ja lämpöolosuhteet.
Teollisuusuunit
Rauta- ja ei-rautametallurgiassa teollisuustyyppisiä lämmitysuuneja käytetään työkappaleiden lämmittämiseen ennen taontaa, puristamista tai valssausta. Uunit eroavat suunnittelusta, harkon latausmenetelmästä ja lämpötilajärjestelmästä. Öljyä, sähköä tai maakaasua voidaan käyttää energianlähteenä. Lämmitysuunit on jaettu jatkuvatoimisiin ja jaksottaisiin aihioiden lataustavan mukaan.
Tietytty määrä harkkoja ladataan eräuuniin, jokalämmitys pysyy paikallaan. Kun haluttu lämpötila on saavutettu, harkot poistetaan uunista ja lähetetään jatkokäsittelyyn ja korvataan uudella erällä. Tämä tyyppi sisältää kammiolämmitysuunit.
Jatkuvan kierron uuneissa upotetut työkappaleet liikkuvat jatkuvasti suhteessa lämmönlähteeseen, mikä varmistaa maksimaalisen tuottavuuden pienellä uunikoolla. Tämä tyyppi sisältää kuljetin-, menetelmä- ja pyörivät uunit.
Kammiouunit
Kammiouunissa olevat harkot pysyvät paikallaan lämmityksen aikana. Laitteesta riippuen kammiotyyppiset lämmitysuunit jaetaan useisiin tyyppeihin:
- Pysty. Kuumennuksen aikana työkappaleen lastaus ja purkaminen ovat pystyasennossa. Käytetään pitkän ja kapean valssatun metallin valmistukseen.
- Kolpakovye. Tuotteiden yläpuolella on siirrettävä huppu, joka lämmittää ne haluttuun lämpötilaan. Tällaisia malleja käytetään metallilevyn lämmittämiseen.
- Kaivolämmitys. Ylhäältä ladattava uuni, jonka päällä on luukku, joka mahdollistaa aihioiden lataamisen. Kaivon sisällä työkappaleita pidetään erityisillä mekaanisilla tarttujalla.
Kammiotyyppisen uunin lämmityselementin toimintatapa luokittelee uunit kahteen tyyppiin: vakiolämpötila ja muuttuva lämpötila.
Vaihtelevan lämpötilan uuneja käytetään ylläpitämään tietty lämpötila, jotta saadaan aikaanmetallin tietyt ominaisuudet. Aihiot käyvät läpi täyden lämmitys- ja jäähdytyssyklin, joten niiden lastaus ja purku tapahtuu samanaikaisesti. Sähkö mahdollistaa tarkemman lämpötilan hallinnan. Vakiolämpötilaiset uunit käyttävät polttoaineena öljyä tai maakaasua ja voivat lämmittää useita työkappaleita samanaikaisesti, kun taas lastaus ja purku voidaan tehdä erikseen.
Metodiuunit
Menollisessa kuumennusuunissa olevat työkappaleet liikkuvat jatkuvasti suhteessa lämmityselementtiin. Metallin mekaanisten jännitysten estäminen ja tasaisen kuumenemisen varmistaminen on mahdollista, koska kolme vyöhykettä kulkee aihioiden kautta:
- Metodellinen vyöhyke, jossa harkot esilämmitetään.
- Hitsausvyöhyke, jossa harkot lämmitetään vaadittuun lämpötilaan.
- Häiritsevä vyöhyke. Lämpöenergia jakautuu tasaisesti työkappaleeseen ennen työstön alkamista.
Luetteloitujen vyöhykkeiden ominaisuudet riippuvat aihioiden koosta. Jos harkojen osa on liian suuri, hitsausvyöhyke sisältää useita osia, joista jokaisessa on erillinen lämmönlähde työkappaleen täydelliseen ja tasaiseen lämmittämiseen. Pienissä harkoissa oleva lämpöenergia jakautuu lähes välittömästi, vastaavasti, niiden ei tarvitse kulkea kuihtumisvyöhykkeen läpi. Tällaisten uunien teholähde on nestemäinen polttoaine tai kaasu. Hitsausvyöhykkeen seinissä on suuttimet, joiden avulla lämmitys suoritetaan.
Teollisuuden kaasuuunit
Monilla teollisuudenaloilla käytetään kaasutyyppisiä lämpölämmitysuuneja. Ne ovat yksi lenkkeistä teknologisessa syklissä eri tuotantoalueilla - metallurgi alta rakennusmateriaalien valmistukseen.
Lämmitysuuneissa on pääosin sama rakenne, joka koostuu työtilasta, uunista, savupiipusta, lämmönvaihtimesta, savupiipusta ja lisälaitteista.
Kannettavat uunit
Sähkölämmitysuunit ovat kooltaan kompakteja, helppokäyttöisiä ja korjattavia eivätkä vaadi savupiippuja tai perustuksia. Kun korjauksia tarvitaan, kannettava uuni vaihdetaan uuteen malliin ylänosturilla, mikä minimoi keskeisten laitteiden seisokit.
Mekaaniset ja puolikoneistetut uunit
Uunin tyyppi, aihioiden lastaus ja purkaminen, johon suoritetaan lisämekanismeja.
Mekanisoidut kammiouunit voidaan asentaa tuotantolinjalle muiden laitteiden kanssa työkappaleiden rytmisen tehon ansiosta. Työntöuunit ovat toiminn altaan ja suunnittelultaan yksinkertaisimpia.
Silmälasiuunit
Pyöriviä silmälasiuuneja käytetään, kun on tarpeen lämmittää pyöreitä aihioita, joita seuraa pulttien irrottaminen ja päiden kiristäminen. Tällaisten uunien suunnittelua edustaa sylinterimäinen fireclay-muhvelireikiä. Muhvelin pyöritys tapahtuu yhdessä tulisijan kanssa saranoidulla rengasmaisella tuella. Tulisijan keskiosassa on kaasupoltin. Savukaasut kulkevat muhvelin aukkojen läpi, lämmittäen asennetut aihiot ja poistuvat putkistoon pakoanturin kautta.
Suunnittelusta riippuen silmälasiuunit jaetaan pyöriviin, pyöreisiin, suorakaiteen muotoisiin ja kiinteisiin. Yksinkertaisempia valmistaa ja kooltaan suurempia ovat suorakaiteen muotoiset kiinteät uunit, joissa on myös vain yksi ikkuna.
Metallin kuumennus tällaisissa uuneissa tapahtuu avoimella liekillä, minkä seurauksena sen pinnalle muodostuu kalkkia. Työkappaleiden hapetusvapaa lämmitys suoritetaan jatkuvatoimisissa ja panosuuneissa, mikä mahdollistaa hilseen muodostumisen välttämisen.
