Wysokie temperatury w procesie wytwarzania

Technologie

28-12-2020

W wielu dziedzinach przemysłu, podczas wytwarzania różnych materiałów, temperatura spełnia kluczową rolę. Przykładowo, w procesie hartowania stali o określonych parametrach, aby wszystko poszło zgodnie z planem, wymagana temperatura w piecu powinna wynosić nawet kilka tysięcy stopni Celsjusza. Dostarczanie wysokiego ciepła do materiału znacząco wpływa na jego właściwości i pozwala osiągnąć taki efekt, do jakiego dana rzecz jest tworzona.  

Rola temperatury w produkcji metali 

Najpopularniejsza z metali jest stal. Ten stop węgla z żelazem o zawartości węgla nie większej niż około 2%, występuje niemal w każdej dziedzinie życia. Osoby nie mające nic wspólnego z tematem wyrobu tego materiału nawet nie zdają sobie sprawy, jak wiele istnieje jego rodzajów. Każdy z nich charakteryzuje się indywidualną twardością mierzoną w poszczególnych skalach, wytrzymałością na rozciąganie, sprężystością oraz udarnością. Cechy te zależą głównie od temperatury wypalania, jednak znaczący wpływ mają również poszczególne procesy utrwalające, podczas których dodawane są różne pierwiastki spełniające funkcje. 

Pierwsze zmiany stali można zauważyć już w temperaturze około 700 stopni Celsjusza. Po przekroczeniu tej granicy, materiał zmieni swoją strukturę nieodwracalnie, ponieważ stanie się dużo twardszy, ale za to mniej plastyczny. Nie jest to jednak koniec procesu, gdyż jego ostateczne właściwości zależą od temperatury schładzania. Standardowo temperatura odpuszczania wynosi 180oC, jednak dla uzyskania innych właściwości schładzamy jeszcze w wodzie, na powietrzu oraz w oleju.  

Wysokie temperatury w procesie wytwarzania

Stosowanie izolacji w celu utrzymania ciepła 

Jak wynika z wyżej wymienionego przykładu, ilość stopni Celsjusza ma ogromny wpływ na właściwości wykonywanych materiałów, jednak nie tylko w kwestii metali. Podobne sytuacje występują w hucie szkła, energetyce, a nawet gastronomii. Utrzymanie temperatury rzędu kilku tysięcy stopni nie należy do najłatwiejszych. Stąd też ważna jest odpowiednia izolacja. Do tego pomocna będzie ceramika, będąca ogniotrwałym i dobrze trzymającym ciepło materiałem. 

Dla zaizolowania na przykład wanien czy pieców hutniczych, świetnym pomysłem okażą się tworzone na wymiar elementy odlewów ceramicznych. Natomiast dla przykładowego pieca do pizzy wystarczy kilka płyt izolacyjnych, które świetnie spełnią swoją rolę.  

Najwięcej ciepła jest tracone w momencie przepływu odlewu przez rury, dlatego też warto dla rur i forem zastosować kształtki, otuliny lub nasadki izolacyjne, pozwalające na zminimalizowanie strat temperatury podczas drogi z jednego punktu do drugiego.  

Ceramika - różne zastosowania 

Materiały ceramiczne oprócz małej przepuszczalności cieplnej i odporności na wysokie temperatury, posiadają jeszcze szereg innych, przydatnych właściwości. Świetnie sprawdzą się również jako izolatory w energetyce. Dzięki wysokiej izolacji prądowej śmiało mogą pracować przy wytwarzaniu wysokich napięć na przykład w turbinach. Popularne są również w budownictwie. Wykonywane są z nich dachówki oraz pustaki, a jest to spowodowane ich wysoką wytrzymałością i długowiecznością.  

Podobne artykuły