أنواع أفران التلدين الصناعية

أفران التلدين هي مصطلح عام يُستخدم للدلالة على الأفران الكهربائية الصناعية المستخدمة في إجراء أنواع مختلفة من المعالجات السطحية على قطع العمل المعدنية. وتعتبر درجات حرارتها التشغيلية عمومًا أخفض من تلك الخاصة بأفران المعالجة الحرارية. يمكن لأفران العربات استخدام أنواع متعددة من عناصر التسخين، لكنها تتطلب رقابة أكثر صرامة على تنظيم درجة الحرارة وجو الفرن. تستخدم معظم أفران التلدين الوقود الأحفوري للتسخين. ولتحقيق تحكم دقيق في درجة الحرارة، يتم تسخين بعض الأفران كهربائيًا. لقد أصبحت عمليات المعالجة الحرارية الحديثة (وخاصة المعالجة الحرارية الكيميائية) أكثر تعقيدًا بشكل متزايد، مع وجود العديد من التكوينات لأفران العربات. وتتطلب عمليات المعالجة الحرارية المستمرة أفرانًا مستمرة مناسبة. أما بالنسبة لعمليات المعالجة الحرارية الدورية، فتتطلب دورانًا قسريًا بجو محكوم، ويجب أن يكون تشغيل الفرن آليًا وميكانيكيًا. وتُستخدم الأفران التالية بشكل شائع في المصانع المعدنية.

فرن من نوع الجرس

نوع من أفران المعالجة الحرارية حيث تُسخَّن الأجسام المراد تسخينها بشكل دوري داخل حجرة على شكل جرس. يُستخدم بشكل رئيسي لتليين مكدسات الصفائح المعدنية أو اللفائف الفولاذية. تتكون أفران النوع الجلبي عادةً من غلاف، وجرس داخلي، وقاعدة الفرن. تُوضع الأجسام المراد تسخينها داخل الجرس الداخلي (جرس المطفأة)، ويتم توصيل الحرارة بين الجرس الداخلي واللوحة الخلفية. عادةً ما يقوم المصنعون بإدخال غلاف جوي محكم التحكم داخل الغطاء الداخلي. بعد التسخين والاحتفاظ بالحرارة والتبريد البطيء، يتم رفع الغطاء الخلفي لتبريده مكدس الصفائح أو اللفائف داخل الغطاء الداخلي. وعندما تبرد إلى درجة حرارة التفريغ، يُزال الغطاء الداخلي، وتُبرَّد الصفائح أو اللفائف بالهواء قبل إخراجها. يُركَّب الشعلة على منصة الفرن. هناك نوعان من أفران الأغطية لمعالجة لفائف الفولاذ المدرفلة على البارد: النوع ذو المكدس الواحد والنوع متعدد المكدسات. في التكوينات متعددة المكدسات، يمكن وضع من مكدسين إلى ثمانية مكدسات من اللفائف على منصة أفران مستطيلة، ويُثبَّت كل مكدس بواسطة غطاء داخلي دائري منفصل. تُنصَب مراوح دورانية تحت الأغطية الداخلية لتحسين التحكم في الهواء وتعزيز انتقال الحرارة بالحمل بين اللفائف.

أفران الأسطوانة-الموقد

تُنقل المواد المعالجة حراريًا عبر حجرة الفرن بواسطة بكرات، تُباعد بينها على فترات منتظمة على طول كامل طول الفرن. تمرّ المواد فوق البكرات بينما تقوم الشعلات بتسخين المنطقة فوق حجرة الفرن وداخلها أيضًا. هناك نوعان من البكرات: بكرات حلقيّة (تتميز بحلقات بكرات على شكل أقراص) وبكرات مسطحة.

الأنواع الأولى مخصصة حصريًا لأطباق التسخين، في حين أن الأنواع الثانية تُستخدم لاستيعاب الأطباق والمقاطع والأنابيب والقضبان. عادةً ما يكون مادة الغلاف الخارجي للبكرات من الفولاذ المقاوم للحرارة، مع استخدام بعض التطبيقات للمواد المركبة من الكربون-كربون. تستخدم أفران الصناديق (1000–1150°C) أعمدة مبردة بالماء وبكرات فرن من الفولاذ المقاوم للحرارة مزودة ببطانات عازلة، أو بكرات مبردة بالكامل بالماء. ولمنع انحناء البكرات بشكل فعّال، يجب الحفاظ على دورانها المستمر عند تشغيلها في درجات حرارة عالية. وعندما يكون الفرن فارغًا أو لا يجري فيه عملية التفريغ، يجب أيضًا أن تهتز البكرات أو تدور بسرعة منخفضة تتراوح بين 0.5 و1.5 دورة في الدقيقة. نظرًا لأن التسخين يتم من جانبي المادة، فإن أفران البكرات توفر تسخينًا أسرع وأكثر انتظامًا. وتُستخدم على نطاق واسع في عمليات المعالجة الحرارية مثل التبريد، والتقسية، والصلادة، والتطبيع.