Opcje pieców komorowych dla modyfikowanych atmosfer
Rozwiązania Carbolite Gero ze zmodyfikowaną atmosferą dla pieców konwencjonalnych i pieców komorowych obejmują produkty z wbudowanymi retortami, opcjonalnym wyposażeniem retorty, jak również w pełni spersonalizowane rozwiązania.
Dla temperatur do 700°C, Carbolite Gero produkuje gamę pieców ze zmodyfikowaną atmosferą serię HTMA. Piece te zostały specjalnie zaprojektowane, aby osiągnąć doskonałą kontrolę atmosfery obojętnej, której głównym celem jest zmniejszenie stężenia tlenu do bardzo niskich poziomów. Oddzielne sterowanie przepływem gazów czyszczących i procesowych oznacza, że po oczyszczeniu komory z powietrza atmosferycznego gaz procesowy może być używany z niższymi natężeniami przepływu. Przełączanie między gazami oczyszczającymi i procesowymi można wykonać ręcznie lub poprzez dodanie opcji automatycznego programowalnego systemu sterowania. Osiągalne są poziomy tlenu do 50 ppm.
Aby utrzymać zmodyfikowaną atmosferę, wymagana jest szczelność. Aby spełnić to wymaganie, w piecach komorowych zwykle stosuje się retortę. Opcjonalne wyposażenie i akcesoria ze zmodyfikowaną atmosferą zapewniają większą elastyczność operacyjną, ponieważ produkty mogą być używane do wielu zastosowań z różnymi gazami, próżnią lub bez zmodyfikowanej atmosfery. Retortę można stosować w różnych procesach obróbki cieplnej wymagających kontrolowanej atmosfery obojętnej lub reaktywnej, np. aby zapobiec utlenianiu lub zwiększyć twardość powierzchni. Retorta A105, która zawiera uszczelkę z gumy silikonowej, może osiągnąć niższy poziom tlenu niż retorta A107, w której zastosowano uszczelkę piaskową. Produkowane ze stopu NiCr (Inconel) o maksymalnej temperaturze roboczej 1100 °C lub ze stali nierdzewnej 314 o maksymalnej temperaturze roboczej 1050°C.
Retorta A105 ze stopu NiCr (Inkonel) jest uszczelniona zdejmowanymi izolowanymi drzwiami otwieranymi z przodu, wyposażonymi w uszczelkę z gumy silikonowej. Przyłącza wlotu i wylotu gazu są łatwo dostępne z przodu. Poziomy tlenu do 30 ppm można osiągnąć podczas przedmuchiwania odpowiednim gazem obojętnym. Retorty A105 do pieców laboratoryjnych CWF są wyposażone w 3mm otwór na termopary przechodząc przez środek drzwi. Retorta i piec muszą być zamawiane razem, ponieważ piec jest modyfikowany w celu umożliwienia używania go z retortą i bez niej. Retorta A105 może być używana w połączeniu z laboratoryjnym systemem bezpieczeństwa gazu w celu bezpiecznego stosowania z wodorem.
Retorta A107 ze stopu NiCr (Inkonel) z płytką zdejmowaną pokrywą umieszcza się w uszczelnieniu piaskowym na górze głębokiej podstawy. Może być stosowany do wyżarzania i nawęglania pakietowego. Zamontowane z przodu przyłącza wlotu/wylotu gazu wychodzą przez szczeliny w drzwiach pieca. Retorta i piec muszą być zamawiane razem, ponieważ piec jest modyfikowany w celu umożliwienia używania go z retortą i bez niej.
Piec do wyżarzania GLO posiada próżnioszczelną retortę z wysoce symetrycznym rozmieszczeniem elementów grzejnych. W razie potrzeby przednie drzwi cylindrycznej retorty mogą być podgrzewane, a także chłodzone powietrzem z zewnątrz lub przedmuchiwane zimnym gazem obojętnym z opcjonalnym systemem szybkiego chłodzenia.
Piece komorowe ze zmodyfikowaną atmosferą GPCMA są wyposażone w metalową retortę, która zapewnia podgrzewaną objętość o kontrolowanej atmosferze. Dostępne w zakresie maksymalnej temperatury od 1000 °C do 1150 °C w zależności od wybranego materiału retorty. Objętości robocze retorty wahają się od 37 do 245 litrów. Poziom tlenu można zmniejszyć do 30 ppm w zależności od zastosowania. Idealny do odprężania komponentów wytwarzanych z dodatkiem, szczególnie tych wytwarzanych za pomocą DMLS.
Szybkie chłodzenie wylotu gazu
W przypadku temperatur wyższych niż osiągalne w piecu komorowym, piec próżniowy może być użyty do wytworzenia zmodyfikowanej atmosfery do temperatury 3000°C.
Gama pieców próżniowych oferowanych przez Carbolite Gero obejmuje próżniowe piece komorowe, próżniowe piece okapowe, piece ładowane od dołu, laboratoryjne piece próżniowe i próżniowe piece rurowe. Każdy piec może być używany z gazem reaktywnym lub gazem obojętnym. Większość produktów z naszej oferty pieców próżniowych jest dostępna w izolacji metalowej, grafitowej lub ceramicznej. Na życzenie modele grafitowe można skonfigurować do bezpiecznego działania w temperaturze do 3000 ° C.
Oprócz standardowej gamy urządzeń i produktów z modyfikowaną atmosferą, Carbolite Gero jest ekspertem w opracowywaniu dostosowanych urządzeń do złożonych procesów obróbki cieplnej. Rozwiązując indywidualne wymagania klientów, Carbolite Gero zajmuje ważne miejsce w laboratoriach lotniczych, inżynieryjnych, materiałoznawczych, medycznych, biologicznych i kontraktowych na całym świecie.
Piec został wyposażony w opcję szybkiego schładzania, aby szybko schłodzić piec z 420°C do 200°C w 20 minut. Z tyłu pieca znajdują się dwa wentylatory chłodzące. Chłodne powietrze jest wdmuchiwane na zewnątrz komory kanałami umieszczonymi pomiędzy izolacją a ścianą komory. Aby zapobiec nadmiernemu przepływowi powietrza, gdy chłodzenie nie jest wymagane, w rurze wylotowej znajduje się również automatyczny zawór motylkowy. Regulator temperatury jest zaprogramowany tak, aby wykorzystywał stan blokady drzwi do automatycznego rozpoczynania lub zatrzymywania cyklu procesu, umożliwiając w ten sposób cykl ciągły. Ogrzewanie jest uruchamiane, gdy sonda lambda wykryje, że poziom tlenu w komorze spadł poniżej pewnego progu; na przykład, gdy zawartość tlenu spadnie do 50 części na milion (ppm), uruchamia się program temperaturowy. Inne modyfikacje obejmują niestandardowe pozycje półek w komorze, aby zapewnić miejsce na stojaki wafli na każdej półce, dodatkowe przepływomierze umożliwiające użycie alternatywnych gazów, takich jak argon, oraz opcjonalny stojak podłogowy do podnoszenia piekarnika do pozycji roboczej dla operatorów. Regulator temperatury jest również skonfigurowany do automatycznego przełączania między szybkościami przepływu gazu czyszczącego i procesowego.
Aby utrzymać ciągły cykl przetwarzania, ważne było, aby po otwarciu drzwiczek w temperaturze 200°C w celu rozładunku i ponownego załadowania HTMA szybko powróciła do pierwotnych warunków pracy, zarówno pod względem temperatury, jak i stężenia tlenu w komorze.
Wykres wyraźnie pokazuje, że poziom tlenu gwałtownie wzrasta w momencie, w którym drzwiczki pieca zostały otwarte, a następnie szybko spadają, gdy drzwi zostały ponownie zamknięte, ponieważ przepływ przedmuchu azotem jest uruchamiany automatycznie. Zostało to zarejestrowane zarówno przez sondę lambda zamontowaną w piecu, jak i niezależny analizator tlenu.
Użycie pompy próżniowej do opróżniania retorty w temperaturze otoczenia i ponowne napełnianie gazem obojętnym może być wymagane podczas obróbki cieplnej materiałów porowatych. Pozwoli to osiągnąć znacznie czystszą atmosferę w porównaniu z samym czyszczeniem.
Piec ten przeznaczony jest do kalcynacji (rozkładu termicznego) materiałów katalitycznych do zastosowania w chemii produkcyjnej. Przetwarzanie takich materiałów może wytworzyć w piecu środowisko korozyjne, stąd konieczność budowy retorty z Hastelloy C-2000®, stopu składającego się z niklu, chromu, molibdenu, żelaza i miedzi. Ta kombinacja zapewnia większą odporność na korozję.
Ten niestandardowy piec komorowy retortowy jest w stanie osiągnąć temperatury do 1200°C, jednak ze względu na właściwości termoodporności materiału retorty, piec jest ograniczony do maksymalnej temperatury roboczej 1000°C. Typowe temperatury pracy to do 700°C. Retorta ma pojemność 1000 litrów i jest zaprojektowana tak, aby pomieścić do 12 tacek na próbki klienta wspartych na nośniku również wykonanym z Hastelloy C-2000®. Rura wlotowa gazu umożliwia klientowi modyfikację atmosfery w retorcie poprzez wprowadzenie niepalnego gazu, takiego jak azot lub argon, zgodnie z wymaganiami procesu. Drzwi retorty są utrzymywane w zamknięciu za pomocą przemysłowych zacisków środkowych i są bezpiecznie zablokowane przez dwa cylindry pneumatyczne. Piec podzielony jest na trzy strefy ogrzewane, jedną w palenisku i dwie usytuowane pionowo po obu stronach komory. Kontrolę temperatury zapewniają trzy sterowniki Eurotherm 3508 połączone za pomocą komunikacji cyfrowej, co pozwala na retransmisję wartości zadanej ze sterownika strefy środkowej do pozostałych dwóch sterowników. Każda strefa podgrzewana jest połączona z oddzielnym kontrolerem przegrzania 3216CC. Całe oprzyrządowanie znajduje się w oddzielnej szafie sterowniczej, w której znajduje się również licznik kilowatogodzin, aby umożliwić klientowi monitorowanie zużycia energii. Jednostka zawiera wymuszony system chłodzenia przeznaczony do wdmuchiwania powietrza z otoczenia do wnęki między retortą a izolacją pieca. Wentylator jest w stanie dostarczyć 600m3 powietrza na godzinę pod ciśnieniem 9” wody, skracając całkowity czas chłodzenia do około 3 godzin.
Niezależnie od tego, czy jest to produkt standardowy z możliwością stosowania atmosfery modyfikowanej, czy też system w pełni dostosowany do potrzeb klienta, firma Carbolite Gero wyprodukowała na przestrzeni lat tysiące pieców i zrealizowała projekty na całym świecie. Skontaktuj się z nami w celu uzyskania bezpłatnej konsultacji i porozmawiaj ze specjalistą ds. produktów, aby znaleźć najbardziej odpowiednie rozwiązanie dla potrzeb Twojej aplikacji!
