Rozwiązania Carbolite ze zmodyfikowaną atmosferą dla pieców konwencjonalnych i pieców komorowych obejmują produkty z wbudowanymi retortami, opcjonalnym wyposażeniem retorty, jak również w pełni spersonalizowane rozwiązania.
Opcje atmosfery modyfikowanej w piecach konwencjonalnych pracujących do temperatury 700°C
Dla temperatur do 700°C, Carbolite 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.
Opcje pracy w modyfikowanej atmosferze w piecach komorowych do 1100°C
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)
Retortę można wykorzystywać w różnych procesach obróbki cieplnej wymagających kontrolowanej atmosfery obojętnej lub reaktywnej, np. w celu zapobiegania utlenianiu lub zwiększenia twardości powierzchni. Retorta A105, wyposażona w uszczelkę z gumy silikonowej, pozwala osiągnąć niski poziom tlenu. Wykonana jest ze stopu NiCr (Inconel) o maksymalnej temperaturze roboczej 1100 °C lub ze stali nierdzewnej klasy 314 o maksymalnej temperaturze roboczej 1050 °C.
Retorta A105 jest zamknięta zdejmowanymi, izolowanymi drzwiami otwieranymi do przodu, wyposażonymi w uszczelkę z gumy silikonowej. Przyłącza wlotowe i wylotowe gazu są łatwo dostępne z przodu. Możliwe jest osiągnięcie poziomu tlenu nawet do 30 ppm. Retorty A105 do pieców CWF są wyposażone w przepust termopary o średnicy 3 mm umieszczony w środkowej części drzwiczek. Retortę i piec należy zamawiać razem, ponieważ piec jest zmodyfikowany tak, aby można go było używać zarówno z retortą, jak i bez niej. Retortę A105 można stosować w połączeniu z laboratoryjnym systemem bezpieczeństwa gazowego, co zapewnia bezpieczne użytkowanie z wodorem.
A105 internal dimensions
| CG H Model | Height h/H [mm] | Width W h/H [mm] | Depth [mm] | Door type |
|---|---|---|---|---|
| CWF_/13 | 135/150 | 150 | 275 | pull out |
| CWF_/23 | 170/185 | 195 | 350 | pull out |
| CWF 12/36 | 180/200 | 270 | 400 | pull out |
| CWF 12/65 | 200/225 | 335 | 540 | pull out |
Cylindryczna retorta w piecu GLO
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.
- Otwarte drzwi
- Osłony radiacyjne
- Izolacja z włókna ceramicznego i elementy grzejne
- Stojak ładujący
- Cienkie metalowe otoczenie
- Dopalacz
- Rama
Retorta GPCMA z drzwiami z podwójnymi zawiasami
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
- Wylot gazu
- System wlotu gazu
- Zaślepka izolacyjna drzwi
- Retorta
- Dmuchawa bocznokanałowa
- Opcjonalny port TUS
Opcje ze zmodyfikowaną atmosferą dla pieców próżniowych do 3000 °C
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 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.
Niestandardowy sprzęt ze zmodyfikowaną atmosferą
Oprócz standardowej gamy urządzeń i produktów z modyfikowaną atmosferą, Carbolite jest ekspertem w opracowywaniu dostosowanych urządzeń do złożonych procesów obróbki cieplnej. Rozwiązując indywidualne wymagania klientów, Carbolite zajmuje ważne miejsce w laboratoriach lotniczych, inżynieryjnych, materiałoznawczych, medycznych, biologicznych i kontraktowych na całym świecie.
Przykład niestandardowy: HTMA 6/220 do płytek półprzewodnikowych
- Dwa wafle o grubości 52 µm, z pierścieniem „Taiko” o grubości 700 µm wzdłuż krawędzi
- Jedna płytka o grubości 200 µm
- Jeden wafel o grubości 120 µm
Piec HTMA 6/220 ze sterownikiem nanodac, automatyczną kontrolą gazu i opcją monitorowania poziomu tlenu.
Rozwiązanie
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.
Wydajność
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.
Przykładowy cykl procesu
- Rozgrzej piec do 200°C.
- Otwórz drzwi i załaduj tacki waflowe.
- Przedmuchaj azotem, aż poziom tlenu spadnie poniżej 50 ppm.
- Sterownik automatycznie rozpoczyna grzanie do 420°C i obniża przepływ azotu. Szybkość ogrzewania jest ustawiona na maksymalnie 10°C na minutę.
- Pozostawić w 420°C przez 10 minut.
- Schłodź jak najszybciej do 200°C (temperatura oczekiwania).
- Otwórz drzwi i wyjmij płytki.
- Maksymalny czas cyklu programu wynosi mniej niż 2 godziny.
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.
Przykład niestandardowy: retorta do próżni w temperaturze otoczenia
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.
Przykład niestandardowy: Piec do kalcynacji (rozkład termiczny) materiałów katalitycznych
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.
Rozwiązanie
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.
System wymuszonego chłodzenia
Skontaktuj się z nami w celu uzyskania bezpłatnej konsultacji
Carbolite products and services are available via a global network of daughter companies and fully trained distributors. Our staff will be happy to assist with any inquiry you might have.
Contact us for a free consultation and talk to a product specialist to find the most suitable solution for your application needs!
