Was ist ein Prozessofen?
Ein Prozessofen wird typischerweise als Industrieofen definiert, der Wärme verwendet, um chemische und Zustandsänderungen in Materialien zu erzeugen. Der Heizmechanismus kann direkt befeuert werden, wenn das Material in Kontakt mit oder in der Nähe von brennbarem Brennstoff ist, oder indirekt befeuert werden, wenn die Wärme von einem Wärmetauscher zu dem zu erhitzenden Material geleitet wird. Prozessofen-Designs verwenden häufig Kohle, Öl oder eine Mischung aus brennbaren Gasen als Brennstoffquelle. Sie sind für eine Vielzahl von Anwendungen konzipiert, einschließlich Glühen, Löten und Aufkohlen von Materialien.
Hartlöten ist ein Verfahren zum Verbinden von zwei Arten von Materialien mit hohem Schmelzpunkt, indem sie mit einer Metallschmelze mit niedrigerem Schmelzpunkt in einem Prozessofen gemischt werden. Die zwei Haupttypen des Prozessofendesigns, die zum Löten verwendet werden, sind Retorten- und Vakuumkammeröfen. Retortenöfen enthalten Wasserstoffgas, um die gelöteten Komponenten zu reinigen. Vakuumkammerlöten wird verwendet, wenn ein hochreines Material gewünscht wird und die Ofentemperatur 1.650 ° Celsius erreichen kann. Hochfeste und korrosionsbeständige Metalllegierungen für Bauteile und Elektronik von Luft- und Raumfahrtmotoren werden durch Hartlöten hergestellt. Zu den verwendeten Zusatzmetallen zählen Silber und Kupfer oder häufiger Nickel und Gold.
Der Aufkohlungsofen wird zum Behandeln von Stahllegierungen durch Einbringen von mehr Kohlenstoff verwendet, wodurch seine Oberflächenhärte und Haltbarkeit erhöht werden. Es infundiert die Atmosphäre der Ofenkammer mit Kohlenstoffverbindungen, die bei einer Temperatur zwischen 1.508 und 1.724 Grad Fahrenheit (820 bis 940 Grad Celsius) in die Oberflächenschichten des Stahls diffundieren. Der Aufkohlungszyklus dauert typischerweise mehrere Stunden pro Materialcharge.
In einem Glühofen werden Materialien behandelt, um mechanische Spannungen und Oxidation zu beseitigen. Sie arbeiten typischerweise in Temperaturbereichen von 932 ° Fahrenheit (500 ° Celsius) zum Entfernen von Metallverformungen bis 1.220 ° Fahrenheit (660 ° Celsius) zum Entfernen von Oxiden. Der Temperaturbereich eines Glühofens ist für spezielle Aufgaben und Materialien mit einer Genauigkeit von plus oder minus 0,5 ° Celsius (4,1 ° Fahrenheit) voll programmierbar. Ihr gesamter Betriebsbereich reicht von 300 bis 1.100 ° Celsius (572 bis 2.012 ° Fahrenheit).
Es gibt mehrere andere Arten von Prozessofenkonstruktionen, einschließlich des Elektrolichtbogenofens, des Hochofens und des Induktionsofens. Der Elektrolichtbogenofen wird am häufigsten zur Herstellung von Gusseisen und Edelstahl verwendet. Hochöfen werden zum Schmelzen und Reinigen einer Vielzahl von Metallen von Eisen über Kupfer bis Gold eingesetzt. Induktionsöfen verwenden das Prinzip der elektrischen Induktion, die durch den Wechsel von Hochspannung zu Niederspannungsstrom als Wärmequelle erzeugt wird. Sie werden häufig zum Schmelzen und Legieren von Eisen, Stahl und Nichteisenmetallen eingesetzt.