يعد الفرن الغطائي واحدًا من أكثر قطع معدات المختبرات استخدامًا وهو الخيار الأول لعمليات المعالجة بدرجة الحرارة العالية في العديد من الصناعات.
يقوم فرن دثر المختبر بتسخين المادة بسرعة إلى درجة الحرارة المطلوبة. يتم الاحتفاظ بعملية التسخين مغلقة لضمان عزل المادة عن العالم الخارجي.
يسخن الفرن الغطائي دون الاتصال المباشر بين المادة وعنصر التسخين، كما يقلل التصميم المغلق من خطر تلوث المواد. توفر هذه الميزات الحل الأمثل لمناطق المعالجة الدقيقة لدرجة الحرارة العالية.
ما هو فرن دثر؟
الفرن الغطائي (ويسمى أيضًا الفرن الغطائي، الفرن المعوج أو فرن الفرن الغطائي) عبارة عن معدات تسخين يمكنها التحكم بدقة في درجة الحرارة. يتم استخدامه على نطاق واسع في اختبارات المواد في المختبرات العلمية أو المعادن أو الرماد أو المعالجة الحرارية أو تطبيقات الرماد.
كيف يعمل فرن دثر
يفصل الفرن الخافت الجسم عن عنصر التسخين، والذي يتم بعد ذلك تسخينه بشكل غير مباشر بواسطة غرفة التسخين.
تتيح التكنولوجيا المتقدمة لفرن Muffle التحكم في درجة الحرارة بشكل أكثر دقة والحفاظ على توحيد درجة الحرارة. يمكن تسخين الفرن الغطائي واستعادته وتبريده بسرعة عند درجات حرارة عالية في خزانة منفصلة موفرة للطاقة. يتم استخدام الطاقة الإشعاعية أو الحمل الحراري لتطبيق الحرارة على الغرفة باستخدام ملفات تسخين ذات درجة حرارة عالية داخل العزل. يعمل العزل بشكل فعال كغطاء لمنع الحرارة من الهروب.
تستخدم البيئات المعملية عادةً أفرانًا غطائية لتطبيقات درجات الحرارة العالية. تشمل هذه التطبيقات:
ذوبان الزجاج
تصنيع طلاءات المينا
السيراميك الفني
ما هو الفرن دثر المستخدمة ل
يسخن فرن Muffle حتى 1800 درجة مئوية، مما يساعد على تنفيذ عمليات المعالجة بسهولة مثل أبحاث المواد والمعادن والرماد.
إنه أمر حيوي للعديد من الصناعات، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر الاستخدامات التالية:
اختبار المواد: يمكن استخدامه في الرماد والتليين وتلبيد المواد المختلفة بالإضافة إلى اختبار الخصائص الكيميائية أو الفيزيائية للمواد المختلفة في المختبر. إنه أمر حيوي للتحكم الدقيق في درجات حرارة الاختبار أثناء التجارب. أنها توفر بيئات ذات درجة حرارة عالية يمكن التحكم فيها لدراسة خصائص المواد، وانتقالات الطور، والتلبيد، والتحليل الحراري.
التحليل الوزني: تقوم عملية التسخين بتسخين المادة في فرن مغلق، ويقوم تسخين العينة بإزالة المكونات المتطايرة، مما يترك المادة ليتم وزنها بدقة.
التلدين والتلطيف: توفر أفران الغطاس تحكمًا دقيقًا في درجة الحرارة لعمليات التلدين والتلطيف القابلة للتكرار.
تحليل العينة: من أجل الاختبار التحليلي للبيئة، الماء أو التربة، يتم استخدام أفران الفرن الغطائي لتحديد المواد العضوية، تحليل محتوى التربة/الماء والمزيد.
أشينغ: يحرق الفرن الغطائي المواد العضوية بالكامل ويترك بقايا غير عضوية.
التصنيع الصناعي: يمكن للأفران العازلة التعامل مع تصلب المعادن وتليين الزجاج واحتياجات الإنتاج الأخرى. إنه مهم للمعالجة الحرارية للمعادن وتصنيع الزجاج وإنتاج الأسمنت وغيرها من الصناعات.
التسخين المسبق والمعالجة الحرارية: يمكن للفرن الغطائي التسخين المسبق والتسخين ببطء. إنه يضمن توزيعًا موحدًا للحرارة في بيئة التدفئة.
مزايا الفرن دثر
مزايا أفران الفرن الغطائي إلى جانب حقيقة أن المادة المراد تسخينها لا تتلامس مع عنصر التسخين والبيئة الخارجية، هل تعرف أي مزايا أخرى؟ سنناقش مزايا الفرن الغطائي التالي:
التحكم الدقيق في درجة الحرارة: وهذه واحدة من أعظم مزايا الفرن الغطائي، حيث يسمح بالتحكم الدقيق في درجة الحرارة ويضمن دقة النتائج التجريبية.
التدفئة الموحدة: يستخدم الفرن الخافت غازًا خاملًا بالإضافة إلى تصميم عزل فريد، مما يجعل توزيع الحرارة في غرفة الفرن موحدًا. يمكنها تحقيق تسخين موحد للمواد.
التدفئة المغلقة: مادة التسخين في الفرن الغطائي أثناء عملية التسخين لا تتلامس مع عنصر التسخين والعالم الخارجي، مما يمنع بشكل فعال تلوث المواد.
التنوع الوظيفي: يمكن تكييف الفرن الغطائي مع مجموعة متنوعة من المواد ومجموعة متنوعة من عمليات المعالجة الحرارية.
نطاق درجة حرارة واسعة: نطاق التسخين هو 100-1700 درجة مئوية، والذي يمكن أن يلبي متطلبات التسخين لمعظم الصناعات.
سلبيات
يتم وضع المكونات داخل جدار الحماية، مما يجعل استبدالها صعبًا وأكثر تكلفة في بعض الأحيان.
مبادئ تشغيل الفرن الغطائي
يعتمد تشغيل الفرن الغطائي على المبادئ الأساسية لنقل الحرارة والعزل. يعد فهم هذه المبادئ أمرًا بالغ الأهمية لتحسين أداء وكفاءة المعالجة الحرارية لفرن الغط. سيغطي هذا القسم المبادئ الأساسية التالية:
العزل الحراري: تم تصميم الفرن الغطائي بمواد عزل عالية الجودة لتقليل فقدان الحرارة إلى البيئة المحيطة. تساعد المواد العازلة مثل الطوب الحراري أو ألياف السيراميك أو القوالب المقاومة للحرارة في الحفاظ على درجة حرارة ثابتة وموحدة داخل غرفة الفرن.
التدفئة المشعة: تستخدم أفران الغطاس عناصر التسخين لتوليد الحرارة. تنبعث من هذه العناصر حرارة مشعة تمتصها المادة التي تتم معالجتها داخل غرفة الفرن.
تصميم فرن دثر: غرفة منفصلة تحتوي على المادة الساخنة داخل الفرن الغطائي. يحمي القماش من الاتصال المباشر بعناصر التسخين ويمنع التلوث. عادة ما تكون الأفران الغطائية مصنوعة من مواد حرارية مثل أنابيب السيراميك أو الألومينا أو الكوارتز.
التحكم في درجة الحرارة: تحتوي الأفران الغطائية على نظام للتحكم في درجة الحرارة لتنظيم درجة حرارة الغرفة بدقة.
أنواع الفرن دثر
وفقًا لعنصر التسخين ودرجة حرارة التشغيل وجهاز التحكم، يمكن تقسيم الأفران العازلة إلى الفئات التالية.
عنصر التسخين: يمكن تقسيمها إلى أفران دثر قضبان كربيد السيليكون، وأفران دثر الأسلاك الكهربائية، وأفران دثر قضبان الموليبدينوم السيليكون.
تصنيف درجة حرارة التشغيل:
فرن غط سلك الفرن الكهربائي 1000 درجة مئوية
1100 درجة مئوية -1300 درجة مئوية فرن دثر قضيب كربيد السيليكون
1600 درجة مئوية وما فوق فرن دثر قضيب الموليبدينوم السيليكون
المراقب المالي: تحكم منظم بواسطة PID وتحكم في درجة حرارة الكمبيوتر الصغير قابل للبرمجة مع شاشة عرض رقمية للثايرستور.
المواد العازلة: يمكن تقسيمها إلى أفران غط من الطوب الحراري وألياف السيراميك.
المكونات الرئيسية للفرن دثر
يتكون الفرن الغطائي بشكل رئيسي من العناصر التالية:
عناصر التسخين: تقوم عناصر التسخين بتوليد الحرارة في الفرن. الأنواع المختلفة من عناصر التسخين لها نطاقات درجات حرارة مختلفة وخصائص تسخين مختلفة. وتشمل الأنواع الشائعة قضبان كربيد السيليكون، وأسلاك الكانتال، وعناصر مبيد الموليبدينوم.
غرفة دثر: الغرفة العازلة عبارة عن غرفة منفصلة تحتوي على المادة المعالجة. يوفر العزل ويحمي المادة من الاتصال المباشر بعنصر التسخين.
مواد العزل الحراري: إن استخدام مواد العزل الحراري في جسم الفرن يمكن أن يقلل من فقدان الحرارة ويحافظ على درجة حرارة ثابتة داخل الفرن. المواد العازلة الأكثر شيوعًا هي القوالب المقاومة للحرارة أو الطوب الحراري أو ألياف السيراميك.
لوحة التحكم: يتم استخدام لوحة التحكم لعرض وقت درجة الحرارة والتحكم فيه ومراقبة التشغيل الداخلي للمعدات. وفي الوقت نفسه، يسمح للمستخدم بتعيين المعلمات المطلوبة للتدفئة.
ملحقات أخرى: تم تجهيز الفرن الغطائي بحماية من درجة الحرارة الزائدة، وزر التوقف في حالات الطوارئ، والتنبيه وميزات السلامة الأخرى لضمان التشغيل الآمن ومنع الحوادث.
الاحتياطات اللازمة لتشغيل الفرن دثر
قبل الاستخدام
ارتداء وسائل حماية شخصية جيدة، مثل القفازات المقاومة للحرارة، ونظارات السلامة، وما إلى ذلك.
حافظ على تهوية الغرفة جيدًا.
تعرف على مواقع معدات مكافحة الحرائق وإجراءات الإغلاق في حالات الطوارئ.
تحقق مما إذا كان فرن الغط معيبًا ومن توصيل مصدر الطاقة.
تأكد من أن الجزء الداخلي من الفرن نظيف ومرتب.
تشغيل فرن الغطاس
أغلق الباب بإحكام بعد إدخال العينة
بعد بدء عملية التسخين، تحتاج إلى مراقبة عملية التسخين بأكملها.
يجب مراقبة شاشة عرض درجة الحرارة الخاصة بالشاشة للتأكد من وصولها إلى درجة الحرارة المطلوبة والحفاظ عليها.
الانتهاء من التدفئة
بعد انتهاء دورة التسخين، انتظر حتى تنخفض درجة حرارة الفرن إلى درجة حرارة آمنة قبل فتح الباب.
ارتد قفازات مقاومة للحرارة أو استخدم الملقط لإزالة المادة من الفرن.
تنظيف غرفة دثر بعد التجربة لضمان عدم وجود أي مادة متبقية.
قواعد سلامة الفرن الغط
لتجنب حرق عنصر التسخين الكهربائي، لا تتجاوز درجة الحرارة القصوى المقدرة لفرن المقاومة. تأكد من أن منطقة الفرن جيدة التهوية لتجنب تراكم الغازات أو الأبخرة الضارة.
قم بقطع مصدر الطاقة لمنع حدوث صدمة كهربائية عند التحميل وأخذ العينات. واتبع إجراء التحميل الصحيح لتجنب التحميل الزائد على الفرن.
عند التحميل وأخذ العينات، افتح باب الفرن في أسرع وقت ممكن. سيؤدي ذلك إلى إطالة عمر خدمة الفرن الغطائي.
لا تملأ الفرن بأي سوائل أو معادن قابلة للذوبان.
لا تضع العينة مع الماء والزيت في الفرن. لا تأخذ العينات بالمشابك مع الماء والزيت.
ارتداء القفازات عند تحميل وأخذ العينات لمنع الحروق.
يجب وضع العينات بدقة في منتصف جسم الفرن. في كثير من الأحيان، حافظ على غرفة الفرن نظيفة وقم بإزالة الأكاسيد والأشياء الأخرى الموجودة في الفرن في الوقت المناسب.
يجب أن يجفف فرن الغطاس لأول مرة أو بعد فترة طويلة من التعطيل وإعادة الاستخدام. مدة التجفيف بالفرن 4 ساعات. درجة الحرارة 200 درجة مئوية إلى 600 درجة مئوية.
يجب عليك استخدام وحدة التحكم في فرن الغطاس ضمن نطاق درجة الحرارة المحيطة من 0 إلى 40 درجة مئوية. لا تقم بسحب المزدوجة الحرارية فجأة عند درجة حرارة عالية لمنع حدوث انفجار.
عند ذوبان العينات أو حرق الرواسب بالمواد القلوية في الفرن، من الأفضل وضع لوح مقاوم للحرارة في قاع الفرن لمنع تآكل غرفة الفرن.
اعتبارات لشراء فرن دثر
يحتاج فرن Muffle إلى التسخين بشكل متكرر إلى درجة حرارة عالية جدًا، والتي تنتمي إلى أحد معدات الاستهلاك العالي في المختبر. عند الشراء، اختر أفران كاتم الصوت التي تساعد على إطالة عمر خدمة الأداة. فيما يلي بعض الاحتياطات لاختيار فرن دثر المختبر:
اختر عنصر التسخين الذي لا يكون على اتصال مباشر بالبخار
يجب اختيار المواد العازلة للفرن ذات الجودة العالية، والتي يمكن أن تمنع فقدان الطاقة في الفرن
إذا كانت مادة التسخين عرضة لدرجة الحرارة، فحاول اختيار ارتفاع بطيء لدرجة الحرارة، مما قد يمنع العينة من الصدمة الحرارية.
من المهم اختيار وحدة التحكم واللوحة الرقمية المناسبة لتطبيقك.
فرن Ashing مقابل فرن دثر مقابل فرن الأنبوب
فرن الرماد
فرن دثر
فرن الأنبوب
تعتبر أفران الرماد والأفران الأنبوبية كلها معدات تجريبية تستخدم لتسخين العينات. ثم ما الفرق بين هؤلاء الثلاثة؟
فرن دثر: مناسبة للتجارب البحثية المخبرية بدقة درجات الحرارة العالية.
فرن الرماد: يستخدم فرن الرماد تدفق هواء متحكم فيه وعناصر تسخين ذات درجة حرارة عالية وهو مناسب لحرق العينات في الهواء بمعدل متحكم فيه. يقوم بتسخين العينة حتى يبقى فقط الرماد غير القابل للاحتراق. فرن الرماد مناسب فقط للمواد القابلة للاحتراق؛ قد تؤدي المركبات غير القابلة للاحتراق إلى الإضرار بالمعدات أو تلويث الغلاف الجوي. وعادةً ما يتم تحليل التركيب العنصري للرماد بواسطة مطياف الامتصاص الذري بفرن الجرافيت.
فرن الأنبوب: إنها معدات تسخين احترافية للمعالجة الحرارية والمعادن والزجاج والطاقة الجديدة وغيرها من الصناعات.
محكم الهواء: فرن الأنبوب لديه محكم الهواء. إذا كانت متطلبات الفراغ وضيق الهواء مرتفعة نسبيًا، فمن المستحسن استخدام فرن الأنبوب.
صعوبة التشغيل: تشغيل الفرن الغطائي بسيط نسبيًا.
نطاق درجة الحرارة: يمكن أن تصل أفران الأنبوب والأفران الغطائية إلى 1800 درجة مئوية.
الحجم: يمكن تخصيص حجم غرفة الفرن دثر. فرن الأنبوب ذو درجة الحرارة العالية له قطر محدود، وبالتالي فإن حجم الإنتاج أصغر في فرن الأنبوب ذو درجة الحرارة العالية مقارنة بفرن الغط ذو درجة الحرارة العالية.
السعر: فرن الأنبوب باهظ الثمن، وفرن الغط أرخص
يعد تسخين الفرن الغطائي أكثر تجانسًا ويمكن حرقه بالكامل عند ملامسته للهواء
ما هي أفران دثر المستخدمة ل؟
يمكن استخدام أفران الغط في تطبيقات مختلفة، بما في ذلك الرماد، والمعالجة الحرارية للمواد، والتليين، والتكليس، وتحليل فقدان الحرق، وتحليل قياس الحرارة الوزني، والتبريد، والتلبيد.
معالجة السيراميك والزجاج: تعتبر الأفران العازلة حيوية في إنتاج منتجات السيراميك والمشروبات. يتم استخدامها للتجفيف، والتلبيد، والتزجيج، وتليين الزجاج، مما يضمن التحكم الدقيق في درجة الحرارة وإنتاج منتج نهائي عالي الجودة.
صناعة طب الأسنان والمجوهرات: تُستخدم الأفران الغطائية بشكل شائع في صناعات طب الأسنان والمجوهرات لمهام مثل حرق الخزف، وصب الاستثمار، وتليين المعادن. تتطلب هذه العمليات معالجة حرارية عالية الحرارة لتحقيق الخصائص الجمالية والمادية المطلوبة.
كم من الوقت يستغرق للوصول إلى درجة الحرارة القصوى؟
تعتمد درجة الحرارة القصوى التي يمكن أن يسخنها الفرن الغطائي على مادة عناصر التسخين. لا يعتمد الوقت اللازم للوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة على مادة عناصر التسخين فحسب، بل أيضًا على أبعاد الفرن والطاقة والعزل. عادة، تستغرق الأفران المكتبية أو الصغيرة من 15 إلى 25 دقيقة للوصول إلى درجة الحرارة القصوى. في حالة الأفران الغطائية الكبيرة، يستغرق الأمر أكثر من ساعة للحصول على أقصى درجة حرارة.
خاتمة
تقدم شركة Scitek العديد من الأفران الصامتة بدرجات حرارة تتراوح بين 100-1700 درجة مئوية. يمكن تخصيص أفران الغطاس لتناسب احتياجاتك. تخضع العديد من المعلمات للتخصيص. إذا كنت بحاجة إلى شراء فرن دثر المختبر، يمكنك النقر فوق : القائمة الكاملة لأفران دثر
الأسئلة المتداولة
أنواع تكنولوجيا التحكم في درجة الحرارة لفرن دثر
معرف المنتج: هذه تقنية للتحكم في درجة الحرارة تستخدم على نطاق واسع في أفران المقاومة. يقوم بضبط قوة التسخين عن طريق ثلاثة شروط تحكم، التناسبي والتكاملي والتفاضلي، من أجل الاستجابة بسرعة للتغيرات في درجات الحرارة، وتقليل تقلبات درجات الحرارة والوصول أخيرًا إلى درجة الحرارة المحددة.
المزايا: اقتصادي وفعال من حيث التكلفة، الفرن المكتوم المزود بتقنية PID مناسب للتجارب الصغيرة والمتوسطة الحجم.
العيوب: من الصعب التكيف مع التغيرات المعقدة والمتغيرة في درجات الحرارة.
المعالج الدقيق: إنها تقنية أكثر تطورًا للتحكم في درجة الحرارة، مما يتيح تحكمًا أكثر مرونة في درجة الحرارة عن طريق الكمبيوتر الصغير.
المزايا: التحكم في درجة الحرارة أكثر مرونة، ويمكن عادةً تحقيق التحكم في درجة الحرارة متعدد المراحل، ومجهز بشاشة عرض لتبسيط تشغيل الخطوات.
العيوب: بالمقارنة مع التحكم PID، قد تكون التكلفة أعلى.
نظام التحكم الذكي: يمكنها تحقيق الضبط التلقائي لدرجة الحرارة، وتشخيص الأخطاء، والمراقبة في الوقت الحقيقي وغيرها من التحكم الذكي الآلي المتقدم، وتوفير دقة أعلى للتحكم في درجة الحرارة.
المزايا: درجة عالية من الذكاء، يمكن تحقيق تعديل تلقائي لدرجة الحرارة، والمراقبة في الوقت الحقيقي، وتشخيص الأخطاء وغيرها من الوظائف.
العيوب: التكلفة العالية للمختبرات المتطورة.
تكنولوجيا قياس درجة حرارة الأشعة تحت الحمراء: هذه هي تقنية قياس درجة الحرارة بدون تلامس شائعة الاستخدام في بعض تجارب درجات الحرارة المرتفعة. يتم الحصول على معلومات درجة الحرارة بشكل أساسي من خلال قياس الأشعة تحت الحمراء على سطح الجسم.
المزايا: قياس درجة الحرارة بدون تلامس، مما يوفر مراقبة درجة الحرارة في الوقت الحقيقي.
العيوب: قد يتأثر بالغاز أو الجسيمات في ظل ظروف تجريبية محددة ذات درجات حرارة عالية. قد يكون هناك بعض الخطأ في قياس درجة الحرارة لعينات معينة.
ما هو الفرق بين دثر والفرن؟
تعمل الأفران عادة في درجات حرارة منخفضة ويتم تشغيلها بالكهرباء أو الغاز الطبيعي أو غاز البترول المسال. تعمل الأفران العازلة عند درجات حرارة أعلى وتستخدم لتطبيقات احتراق محددة مثل الاحتراق أو الرماد.
ماذا يسمى فرن المختبر؟
غالبًا ما تسمى أفران المختبرات بأفران الغطاس أو أفران الحجرة، بينما تسمى الأفران الأسطوانية بالأفران الأنبوبية.
هل يمكن تخصيص أفران الغطاس لتلبية متطلبات محددة؟
نعم، يمكن تخصيص الأفران الغطائية لتلبية المتطلبات المحددة للحجم ونطاق درجة الحرارة وعناصر التسخين وأنظمة التحكم.
ما هي بعض ميزات السلامة الشائعة للأفران الغطائية؟
تشتمل ميزات السلامة الشائعة في الأفران العازلة على أجهزة إنذار تلقائية لفشل المعدات، واكتشاف اللهب، وحماية من درجة الحرارة الزائدة/الجهد الزائد، وإيقاف التشغيل التلقائي لضمان أقصى قدر من الأمان.
العربية
