Inžinierstvo pecí a pecí

Pece
Vsádzka sa pohybuje pecou na klzných plochách alebo valcoch alebo gravitáciou, rotáciou, sklonom alebo mechanickými tlačnými zariadeniami, ako sú skrutky. V kontinuálnej peci môže byť ohnisko stacionárne alebo rotačné. Rýchlosť otáčania je možné nastaviť na základe veľkosti, hmotnosti a zaťaženia náplne. Otvorené priestory pod ohniskom cirkulujú vzduch. Bočné steny podopierajú strechu v tvare oblúka.

Teplo v peciach vzniká spaľovaním paliva alebo premenou elektrickej energie. Palivo a vzduch vstupujú cez horáky vypálené cez kachličky horákov. Teplo sa prenáša do materiálu indukciou, vedením, konvekciou, sálaním alebo ich kombináciou. Produkty spaľovania paliva odchádzajú cez prieduchy, dymové rúry a vysokoteplotný komín, pričom so sebou nesú určité množstvo tepla. Na rekuperáciu tohto tepla sa používajú spaliny na predhrievanie ohrievanej látky alebo materiálu, spaľovacieho vzduchu alebo paliva. Dymovod je umiestnený hore alebo dole, v závislosti od toho, či má pec stúpavý alebo dolný ťah. Pece môžu byť s priamym spaľovaním, s nadmerným spaľovaním, s nedostatočným spaľovaním alebo s bočným spaľovaním. V peciach s priamym spaľovaním sa teplo vyrába vo vnútri pece. V nad, pod a bočne vykurovaných peciach sa teplo vyrába v komore v príslušnej oblasti a prúdi cez pec.

Pece
Pece sa používajú na ohrev alebo vypaľovanie výrobkov vyrobených v hrnčiarskom a žiaruvzdornom priemysle. Pri výpale hlineného riadu ide o tri stupne ohrevu – sušenie, oxidácia a konečná úprava (alebo namáčanie). V prvom stupni sa vlhkosť odvádza horúcim vzduchom alebo plynom, kým sa tovar nevysuší, v druhom sa uhlíkaté látky v produkte oxidujú a v konečnom štádiu sa dosiahne dostatočne rovnomerná teplota na dosiahnutie požadovaného stupňa zosklovatenia. Čisté teplo požadované mnohými materiálmi spaľovanými v týchto odvetviach je veľmi malé, pretože materiál počas chladenia odovzdáva veľa tepla.

Pece, ktoré využívajú teplo odovzdávané tovarom pri chladení, sa vyrábajú v dvoch formách – polokontinuálne a kontinuálne. Polopriebežná pec pozostáva z niekoľkých komôr prepojených vhodnými otvormi. V takýchto peciach sa tovar usadí a zostane nehybný a vypaľovanie sa postupne aplikuje na každú komoru, čím sa posúva predhrievacia, vypaľovacia a chladiaca zóna. Spaľovanie prebieha v najteplejšej komore, spaľovací vzduch sa predhrieva v predchádzajúcej komore a plyny opúšťajúce najteplejšiu komoru predhrievajú tovar v nasledujúcich komorách, pričom posledná z nich je pripojená k komínu. Takéto pece poskytujú kompaktné usporiadanie.

Tunelové pece sú kontinuálne typy, v ktorých sú zóny predhrievania, vypaľovania a chladenia pevné a tovar sa pohybuje na podvozkoch ovládaných vonkajším tlačným mechanizmom. Tunelové pece sú tiež kruhové s prstencovým pohyblivým ohniskom používaným namiesto áut.

Typ produktu
Pece používa množstvo priemyselných odvetví na vytváranie rôznych produktov, pričom špecifické potreby vášho produktu ovplyvnia výber pece. Kontinuálne a vsádzkové pece sa používajú v celom priemysle, tj keramike, ťažkej hline, sanitárnej keramike, kostnom porceláne, sklárskom priemysle, oceliarskom priemysle, priemyselnej a technickej keramike. Je dôležité investovať do pece, ktorá je účelovo navrhnutá pre produkt, ktorý vyrábate.

Rozsah teplôt
Teplotný rozsah, ktorý požadujete, bude závisieť od produktov, ktoré chcete spaľovať. Ak plánujete vypaľovať napríklad keramiku, budete potrebovať pec schopnú dosiahnuť teploty medzi 950-1300 stupňami C, niektoré položky si tiež môžu vyžadovať viacnásobné vypaľovanie. Iné položky môžu vyžadovať teploty vypaľovania až 1800 stupňov C, je však dôležité spomenúť, že teplotná kapacita vašej pece bude len jedným faktorom, budete tiež musieť zvážiť hladiny kyslíka a cykly vypaľovania.

Potrebujete prerušovanú alebo kontinuálnu pec?
Dôležitým faktorom pri správnom rozhodovaní o výbere pece bude, či investovať do prerušovanej alebo kontinuálnej pece. Každý typ má svoje výhody, ale v konečnom dôsledku závisí výber od vášho objemu výroby. Ak potrebujete len malé dávky, mali by ste zvážiť prerušovanú pec. Tieto však využívajú viac paliva ako kontinuálne pece, takže pre hromadne vyrábané produkty je kontinuálna pec nákladovo efektívnejšia.

Vypaľovací cyklus
Cyklus vypaľovania, ktorý budete potrebovať od vašej pece, bude závisieť od vášho produktu, niektoré položky môžu vyžadovať dlhší cyklus vypaľovania ako iné. Cieľom je dosiahnuť najrýchlejší a najefektívnejší cyklus vypaľovania pri zachovaní vysokej kvality a minimalizácii plytvania. Váš produkt diktuje určité podmienky vypaľovania, pri prekročení ktorých je nesprávne snažiť sa skrátiť cyklus. Ak chcete dosiahnuť optimálne cykly vypaľovania a získať najlepšiu hodnotu za peniaze, mali by ste vždy používať moderné a dobre udržiavané vybavenie. So správnym vybavením a riadiacimi systémami – ako je vynútené chladenie – je možné skrátiť cykly vypaľovania.

Váš objem výroby
Objem produktov, ktoré plánujete vypáliť, je ďalším faktorom, ktorý určí typ pece, ktorý si vyberiete. Keďže sa vypaľovanie na objednávku stáva štandardnou praxou v tomto odvetví, je bežné, že na tom istom aute sú rôzne produkty. Pri všetkých typoch pecí budete musieť zvážiť celkový počet produktov, ktoré môžete vypáliť na vopred určenom doba. V zmiešaných dávkach je cyklus vypaľovania určený najťažším výrobkom – tým, ktorý potrebuje najvyššiu teplotu a najdlhší čas. Rizikom je, že v dôsledku toho trpia iné, citlivejšie alebo kratšie vypaľovacie produkty. Nákladovo najefektívnejšou investíciou je kúpa pece, ktorá dosiahne rovnováhu medzi týmito faktormi: ktorá vám umožní maximalizovať zmiešané objemy dávok bez rizika pre niektoré produkty. Podnikom vždy odporúčame, aby začali hľadať pec s pochopením rôznych cyklov vypaľovania produktov a požadovaných objemov, namiesto toho, aby sa snažili „vystačiť“ s akýmkoľvek vybavením, ktoré majú k dispozícii.