Gazlı Fırın Endüstrisi Vaka Çalışmaları: Çelik Fabrikalarından Dövme Atölyelerine
Son 20 yıldır MONTE INTELLIGENCE, çelik fabrikaları, dövme atölyeleri, dökümhaneler, basınçlı kap üreticileri, otomotiv yedek parça üreticileri ve daha birçok sektöre gaz yakıtlı fırın tasarımları sunmaktadır. Her sektörün kendine özgü proses gereksinimleri, verimlilik hedefleri ve işletme uygulamaları vardır. Uygulamaların çeşitliliğini ve her bir kurulumu şekillendiren tasarım kararlarını gösteren birkaç temsili örnek olay incelemesine göz atalım.
Vaka Çalışması 1: Çelik Fabrikası Yeniden Isıtma Fırını
Güneydoğu Asya'da bulunan bir çelik fabrikası, saatte 100 ton kapasiteli sürekli döküm makinesiyle sıcak şerit haddehanesine besleme yaparak yılda 500.000 ton sıcak haddelenmiş çelik üretiyordu. Mevcut itici tip yeniden ısıtma fırını 30 yaşındaydı, soğuk hava brülörlerine sahipti ve yakıt verimliliği %35 idi. Fabrika, rejeneratif brülörlere ve %60 yakıt verimliliğine sahip modern bir yürüyen kirişli fırına geçmek istiyordu.
MONTE INTELLIGENCE, her iki tarafında 8 adet rejeneratif brülör (toplam 16), 4 ısıtma bölgesi ve PLC tabanlı kontrol sistemine sahip, saatte 100 ton kapasiteli bir yürüyen kirişli fırın tedarik etti. Fırın, 200 ila 250 mm kalınlığındaki levhaları ortam sıcaklığından 1250 santigrat dereceye 60 ila 75 dakika içinde ısıtıyor ve ton başına 1,2 GJ yakıt tüketimi sağlıyor.
Yakıt verimliliğindeki %35'ten %60'a kadar olan iyileşme, fabrikaya yılda 8 ila 10 milyon ABD doları arasında doğalgaz maliyetinden tasarruf sağlıyor. CO2 emisyonları yılda 200.000 ila 250.000 ton azalıyor. Fırın 2022 yılında devreye alındı ve 18 aydır %98'in üzerinde kullanılabilirlik oranıyla nominal kapasitede çalışıyor.
Vaka Çalışması 2: Dövme Atölyesi Arabalı Ocak Fırını
Teksas'taki bir dövme atölyesi, yılda 10 ila 100 ton arasında değişen yüklerle 50.000 ton dövme parça üretiyordu. Mevcut tekerlekli fırın 25 yaşındaydı ve havacılık müşterilerinin sıcaklık homojenliği gereksinimlerini karşılamakta zorlanıyordu. Atölyenin, tüm iş yükü boyunca artı veya eksi 5 derece Celsius homojenliğe sahip yeni bir fırına ihtiyacı vardı.
MONTE INTELLIGENCE, 6 kontrol bölgesine, yüksek hızlı rejeneratif brülörlere ve seramik elyaf modül astarına sahip, 150 ton kapasiteli bir tekerlekli ocak fırını tedarik etti. Fırın, 6 m genişlik x 5 m yükseklik x 12 m uzunluğa kadar yükleri işleyebiliyor ve maksimum 950 santigrat derece çalışma sıcaklığına ulaşabiliyor.
Çalışma sıcaklığında sıcaklık homojenliği, tüm iş yükü boyunca en kötü durum varyasyonu dikkate alınarak, artı veya eksi 5 santigrat derece aralığında doğrulandı. Fırın 2023 yılında devreye alındı ve üç büyük havacılık müşterisi tarafından dövme önceden işlenmiş parçaların ısıl işlemi için onaylandı.
Vaka Çalışması 3: Dökümhane Tavlama Fırını
Hindistan'da bir dökümhane, yılda 30.000 ton sfero döküm üretiyordu; bu dökümler küçük (50 kg) ve büyük (5 ton) boyutlardaydı. Mevcut parti tavlama fırını, soğuk hava brülörlü ve üstten açılan bir tasarıma sahipti ve her yük için 30 ila 36 saatlik bir çevrim süresine sahipti. Dökümhane, çevrim süresini kısaltmak ve yakıt maliyetini düşürmek istiyordu.
MONTE INTELLIGENCE, 100 ton kapasiteli, yüksek hızlı rejeneratif brülörlü ve çok bölgeli kontrol sistemli, araba tabanlı bir fırın tedarik etti. Fırın, döküm parçalarını tam tavlama için 920 santigrat dereceye kadar ısıtıyor ve her yük için çevrim süresi 18 ila 24 saat arasında değişiyor.
Yakıt verimliliğindeki %30'dan %50'ye artış, dökümhaneye yılda 1,5 milyon ABD doları doğalgaz maliyetinden tasarruf sağlıyor. Çevrim süresinin 30 saatten 22 saate düşmesi, verimliliği %30 ila %40 oranında artırıyor. Fırın 2024 yılında devreye alındı ve 12 aydır nominal kapasitede çalışıyor.
Vaka Çalışması 4: Basınçlı Kaplarda Gerilim Giderme
Güney Kore'de bir basınçlı kap üreticisi, yılda 6 metreye kadar çapa ve 300 tona kadar ağırlığa sahip 100 ila 150 adet büyük basınçlı kap üretiyordu. Mevcut tekerlekli fırın 200 tonluk yüklerle sınırlıydı ve üretici, LNG pazarı için artan kap boyutlarını karşılamak üzere daha büyük bir fırına ihtiyaç duyuyordu.
MONTE INTELLIGENCE, 8 kontrol bölgesine, düşük NOx brülörlerine ve seramik elyaf modül astarına sahip, 400 ton kapasiteli bir tekerlekli ocak fırını tedarik etti. Fırın, 7 m genişlik x 7 m yükseklik x 25 m uzunluğa kadar yükleri işleyebiliyor ve maksimum çalışma sıcaklığı 950 santigrat derecedir.
Bu fırın, Güney Kore'deki en büyük tekerlekli ocaklı fırın olup, Asya'daki en büyük fırınlardan biridir. Düşük NOx brülörleri, NOx emisyonlarını Nm3 başına 50 mg'ın altında tutarak, katı yerel standartlara fazlasıyla uymaktadır. Çalışma sıcaklığında sıcaklık homojenliği artı veya eksi 8 santigrat derece olarak doğrulanmıştır. Fırın 2025 yılında devreye alınmış olup şu anda üretim artışı aşamasındadır.
Vaka Çalışması 5: Çelik Şerit için Sürekli Tavlama Hattı
Orta Doğu'da bulunan bir çelik işleme tesisi, yılda 200.000 ton soğuk haddelenmiş çelik şerit üretiyordu; şerit genişlikleri 1500 mm'ye kadar, kalınlıkları ise 0,3 ile 2,0 mm arasında değişiyordu. Mevcut sürekli tavlama hattı 20 yıllıktı ve otomotiv müşterilerinin yüzey kalitesi gereksinimlerini karşılamakta zorlanıyordu.
MONTE INTELLIGENCE, yatay fırınlı, gaz yakıtlı radyant tüplü ve hidrojen-azot koruyucu atmosferli sürekli bir tavlama hattı tedarik etti. Fırın, şeridi dakikada 30 ila 100 metre hızla 750 ila 850 santigrat dereceye kadar ısıtıyor. Atmosfer tüketimi saatte 50 ila 100 metreküptür.
Yeni üretim hattı, otomotiv spesifikasyonlarını karşılayan parlak, oksitsiz bir yüzey üretiyor. Yakıt verimliliği %55 ila %60 arasında olup, bu tip hatlar için sektördeki en yüksek oranlardan biridir. Hat 2023 yılında devreye alındı ve 18 aydır tam kapasiteyle çalışıyor.
Ortak Temalar
Bu vaka incelemelerine baktığımızda, birkaç ortak tema ortaya çıkıyor:
Öncelikle, eski tip gazlı ısıtma sistemlerinin yakıt verimliliği genellikle %30 ila %40 arasındadır, modern sistemler ise %50 ila %65 verimliliğe ulaşmaktadır. Bu verimlilik farkı, %30 ila %50 oranında yakıt maliyetinde azalma anlamına gelir ve yeni ısıtma sisteminin yatırım maliyetini 2 ila 5 yıl içinde geri öder.
İkinci olarak, eski tasarımların sıcaklık homojenliği tipik olarak artı veya eksi 15 ila 20 derece Celsius iken, modern tasarımlar artı veya eksi 5 ila 10 derece Celsius aralığında homojenlik sağlamaktadır. Homojenlikteki bu iyileşme, yeni müşteri fırsatları yaratmakta ve mevcut ürünlerdeki ret oranını düşürmektedir.
Üçüncüsü, eski tasarımlardaki kontrol sistemi genellikle analog veya birinci nesil dijitaldir, modern tasarımlar ise tam veri kaydı ve uzaktan izleme özelliğine sahip PLC tabanlı kontrol kullanır. Kontrol sistemindeki iyileştirme, prosesin uluslararası standartlara (AMS 2750, CQI-9, ISO 9001) göre sertifikalandırılmasını sağlar ve havacılık ve otomotiv müşterilerinin ihtiyaç duyduğu izlenebilirliği sunar.
Dördüncüsü, eski tasarımlardaki brülör teknolojisi genellikle soğuk hava atmosferik veya düşük hızlıdır, modern tasarımlar ise yüksek hızlı rejeneratif veya rejeneratif brülörler kullanır. Sadece brülör yükseltmesi bile %20 ila %50 yakıt tasarrufu sağlayabilir ve geri ödeme süresi 12 ila 24 ay arasında değişebilir.
Başvurunuz hakkında MONTE INTELLIGENCE ile görüşün.
Belirli bir endüstriyel uygulama için gaz yakıtlı fırın düşünen alıcılar için, MONTE INTELLIGENCE mühendisliği vaka çalışmalarını inceleyebilir ve prosese, verime ve mevcut gaz tedarikine uygun bir konfigürasyon önerebilir. Ziyaret edinwww.cnlymonte.com/products-gas-furnace.html Ürün özellikleri ve ek vaka çalışmaları için lütfen helenxu@cnlymonte.com adresine "gazlı fırın vaka çalışması" konu başlığıyla ve sektörünüz, proses tarifiniz ve üretim hedefiniz hakkında detaylı bilgi içeren bir e-posta gönderin.
