Üretim ve ağır sanayinin vazgeçilmezi; endüstriyel fırınlar

Uzmanlar, Pandemi sürecinde, endüstriyel üretim ve ambalajlı ve paketli ürünlerin üretiminin yüzde 50’ye yakın arttığını söylüyor. Covid-19’la birlikte sağlıklı ortamlarda yaşam isteği ile birlikte sağlıklı gıda tüketimine de ilgi arttı. Yeşil üretim, sera gazı salımını azaltma, sağlıklı yaşam ve sağlıklı gıda tüketimi gibi talepler gıda üretimi başta olmak üzere sanayide endüstriyel fırınlara talebi çoğalttı.

Endüstriyel fırın nedir?
Endüstriyel fırınlar; “endüstriyel faaliyetlerle kullanılan fırınlar” diye tanımlanıyor. Bir başka tanıma göre; “Çeşitli bileşenleri, parçaları veya nihai ürünleri kurutma, kürleme veya fırınlama dahil olmak üzere, çeşitli endüstriyel uygulamalar için kullanılan ısıtılmış odalardır. Endüstriyel fırınlar büyük veya küçük hacimli uygulamalar için partiler halinde veya bir konveyör hattı ile sürekli olarak ve çeşitli sıcaklık aralıkları, boyutları ve konfigürasyonları için kullanılabilir.”
Endüstriyel fırınların, içinde yer alan malzemeyi istenen sıcaklığa getirilebildiğini, elde edilen sıcaklıkta fırındaki malzemeyi istenilen süre tutulabileceğini aktaran uzmanlar, bu ürünlerin kimyasal işlemler, gıda üretimi ve hatta devre kartlarının yüzeye montaj bileşenlerini takmak için bir konveyör fırınından geçirildiği elektronik endüstrisini de içeren birçok farklı uygulamada kullanıldığını ifade ediyor.
“İçlerine yüklenen malzemeyi ısıtmak suretiyle işlem sıcaklığına yükselten ve bu sıcaklıkta istenen süre boyunca tutan ünitelerin ismi” olarak da tanımlanan endüstriyel fırınların faaliyet konusu değişken ve oldukça çeşitli. Gıda sanayi, cam ergitme, çimento üretimi, demir-çelik endüstrisi, seramik üretimi ve kireç imalatı en çok dikkat çekenlerden. Bu endüstriyel faaliyet alanlarının her biri, üretim safhasının bir bölümünde endüstriyel fırınlara ihtiyaç duyuyor. Bu fırınlar, endüstrinin konusuna göre ısıtma, ergitme veya pişirme gibi işleri görüyor. Endüstriyel fırınların çalışma prensibi de kullanım amacına göre farklılık gösteriyor.
Sıcaklık ve atmosfer kontrolü: Endüstriyel fırınlar, enerji gereksinimini katı, sıvı veya gaz halindeki yakıtlardan elde ederek, arzu edilen sıcaklığı sağlıyor ve istenen süre boyunca muhafaza edebiliyor. Bu amaçla refrakter malzemelerle inşa edilir. Refrakter malzemeler (örneğin; refrakter tuğlalar) yüksek ısılara dayanabilen ve ısıyı emmeden fırın içerisine geri yansıtan materyaller. Bu sayede ve kullanılan malzemenin özelliklerine göre, istenen hemen her ısıya çıkmak ve bunu yine istenen süre boyunca muhafaza etmek mümkün olur. Sıcaklık ve atmosfer kontrolü, endüstriyel fırınlar için en önemli hususlar arasında.

Endüstriyel fırınları kullanmanın avantajları
Endüstriyel fırınlar; yüksek sıcaklıklarla üretim yapılan alanlarda üretimin belirli bir hızda yapılmasını sağlıyor. Yüksek sıcaklıkların gerektiği ortamlarda ayar yaparak malzemeleri kontrol edebilmek zor olsa da endüstriyel fırınlar belirli bir işlevi yerine getirmek üzere tasarlandığından bu zorluk aşılıyor. Endüstriyel fırınlar, işletmeler için zaman kaybını en aza indirecek ürünler arasında yer alıyor. Kurulum sonrasında endüstriyel fırın ayarı yapıldıktan sonra istenilen işlevde kullanılabiliyor. Hem işgücü hem de zaman tasarrufu sağlıyor. İstenilen ısıda istediğiniz işlevde kullanabilen endüstriyel fırınlar, ihtiyaç duyulan boyutlarda ve özelliklerde üretilebiliyor. Bakım gerektirmeden uzun süre kullanılabiliyor. Endüstriyel fırınlar, maliyet, enerji, zaman ve yakıt tasarrufu ve dolayıyla enerjinin verimli kullanılmasını sağlıyor.

En yaygın endüstriyel fırın türleri
Uzmanlar bazı yaygın endüstriyel fırın türlerini şöyle sıralıyor:
Ergitme fırınları: Hemen hemen her endüstride kullanılır. Ergitme işlemi, kimyasal reaksiyonlar sonucu içine konulan bileşimin değişmesini sağlayan bir işlemdir. Bazen de doğrudan uygulanan basınç ve sıcaklık ile gerekli kimyasal değişiklik sağlanır. Bir ergitme fırını, genellikle 400-1.600 C arasında değişen yüksek sıcaklıklara çıkmak zorundadır, endüstrinin konusuna göre, çok daha yüksek sıcaklıklara çıkmak gerekebilir. Örneğin; metalin ısıtılarak eritilmesi çok yüksek sıcaklıkta yapılabilen bir işlemdir. 400 C’den daha az ısıtma yapabilen ünitelere ise fırın değil, ocak denir.
Kürleme fırınları: Belirli bir sıcaklığa ulaşıldığında bir maddede kimyasal reaksiyona neden olacak şekilde tasarlanmışlardır. Toz boya kaplama, sık kullanılan bir kurutma fırınıdır.
Kurutma fırınları: Nemi gidermek için tasarlanmışlardır. Tipik olarak yaptıkları uygulamalar ön işlem ve boyadır. Bu tür fırınlar kimi zaman kireç ocağı olarak da bilinirler, ancak seramik fırınlarda kullanılanla aynı yüksek sıcaklıklara ulaşmazlar.
Pişirme fırınları: Kürleme ve kurutma fırınlarının birleşimiyle oluşturulurlar.
Reflow fırınlar: Reflow fırın, yüzeye monte elektronik bileşenlerin baskılı devre kartlarına (PCB) lehimlenmesi için kullanılan bir makinedir. Fırın, sıcaklık için ayrı ayrı kontrol edilebilen birden fazla bölge içerir. Genellikle birkaç ısıtma bölgesi ve ardından bir veya daha fazla soğutma bölgesi vardır. PCB, fırında bir taşıma bandı üzerinde hareket eder ve bu nedenle kontrollü bir zaman-sıcaklık profiline tabi tutuluyor.
Yığın fırınlar: Dolap veya Walk-in/Truck-in ovens olarak da adlandırılan toplu fırınlar; tekerlekli raflar, el arabaları veya kamyonlar kullanılarak küçük partiler halinde kürlenmeye, kurutulmaya veya pişirmeye izin veren fırınlardır. Bunun gibi fırınlar genellikle süpermarket gibi yerlerde büyük hacimli fırınlarda bulunuyor.
Konveyör veya sürekli fırınlar: Tipik olarak otomatik bir konveyör işleme hattının bir parçası olan konveyör fırınları daha yüksek hacimli iş yapmaya izin veriyor.
Temiz oda fırınları: Yarı iletken üretimi veya biyoteknoloji işlemleri gibi temiz oda gerektiren uygulamalar için tasarlanıyor.
Mutfaklar için endüstriyel fırınlar: Sanayi tipi fırınlar restoranlarda da tercih ediliyor. Profesyonel mutfaklar ve fırınlarda en çok ihtiyaç duyulan ürünler arasında. Ev fırınlarına göre çok yüksek sıcaklıklarda pişirme yapabilen ürünler, özel tasarıma sahip olduğu için her türlü gıdanın pişirilebileceği sanayi tipi fırınlar bulunuyor. Örneğin; pastaneler için özel üretilen fırınlar; hamur işlerinde kurutma yapmadan yumuşaklığı ayarlayarak pişirme gerçekleştirebiliyor. Gıda sektöründe kullanılan endüstriyel fırınlar; pastane fırınları, taş tabanlı fırınlar, kombi fırınlar, konveksiyonlu fırınlar, akıllı konveksiyonlu fırınlar, yığma (tuğla) fırınlar (pizza fırınları, börek fırınları, ekmek fırınları, lahmacun fırınları), pizza fırınları, buharlı fırınlar gibi çeşitli gruplamalarla tanımlanıyor.

Kaynakça:
https://www.isielektrik.com.tr
https://tr.wikipedia.org
http://www.glasstechrefractory.com
https://blog.cafemarkt.com