Forno rotativo
Forno rotativo a tubo da 5 pollici con sistema di alimentazione e ricezione automatico, 1200°C, tre zone, per lavorazione polveri CVD
Numero articolo: TU-X06
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Panoramica del prodotto
Questo avanzato sistema di forno rotativo a tubo è progettato per il trattamento termico ad alta precisione di materiali granulari e polveri in condizioni di atmosfera controllata o sottovuoto. Integrando un tubo di lavorazione in quarzo di grande diametro (5 pollici) con un flusso di lavoro automatizzato per la movimentazione dei materiali, l'attrezzatura fornisce una soluzione "chiavi in mano" per ricercatori e produttori che sviluppano materiali per l'accumulo di energia di nuova generazione. Il valore fondamentale risiede nella capacità di facilitare la deposizione chimica da vapore (CVD) continua e la calcinazione, mantenendo rigorosi standard di purezza e uniformità termica in un ambiente di riscaldamento a zone multiple.
Il sistema è specificamente ottimizzato per la sintesi di materiali per catodi e anodi di batterie agli ioni di litio, inclusi fosfato di ferro e litio (LiFePO3), ossido di litio manganese nichel (LiMnNiO3) e compositi silicio-carbonio (Si/C). In queste applicazioni impegnative, la capacità di lavorare le polveri in un ambiente rotante garantisce che ogni particella sia esposta uniformemente alla fonte di calore e ai gas precursori, prevenendo il surriscaldamento localizzato o le reazioni incoerenti comuni nei forni a letto statico. Ciò rende l'unità uno strumento indispensabile per i laboratori di scienza dei materiali e le linee pilota industriali focalizzate sulla sintesi scalabile dei materiali.
Costruita per un'affidabilità a lungo termine in rigorosi ambienti di ricerca e sviluppo industriale, l'attrezzatura presenta una struttura a doppio guscio per impieghi gravosi con ventole di raffreddamento integrate per mantenere una temperatura esterna sicura. Il design modulare, che comprende un corpo del forno inclinabile e un sistema di azionamento a coppia elevata, garantisce prestazioni costanti anche durante la lavorazione di polveri ad alta densità. Questo sistema offre la durata necessaria per un funzionamento 24/7, fornendo la costanza e la precisione necessarie per trasferire complessi processi chimici dal banco di laboratorio alla produzione su scala più ampia con sicurezza.
Caratteristiche principali
- Architettura termica intelligente a tre zone: La camera di riscaldamento è suddivisa in tre zone controllate indipendentemente (150 mm, 300 mm e 150 mm) per una lunghezza di riscaldamento totale di 600 mm. Questa configurazione consente la creazione di gradienti termici precisi o di una zona a temperatura costante estesa di 450 mm entro ±2ºC, garantendo un trattamento uniforme delle particelle durante tutto il ciclo di lavorazione.
- Alimentazione e ricezione automatiche integrate: Dotato di un alimentatore volumetrico di polveri di precisione e di un serbatoio di raccolta ermetico da 1 litro, il sistema consente un funzionamento continuo. Il gruppo girevole sigillato sottovuoto assicura che il materiale entri ed esca dalla zona calda senza esposizione all'aria ambiente, preservando la purezza chimica e le caratteristiche sensibili all'umidità.
- Rotazione a velocità variabile di precisione: Il motoriduttore CC a coppia elevata consente velocità di rotazione da 1 a 10 giri/min. Questa azione di rotolamento è fondamentale per prevenire l'agglomerazione delle polveri e garantire che le reazioni gas-solido, come il rivestimento in carbonio o la riduzione, avvengano uniformemente sull'intera superficie del materiale.
- Meccanismo di inclinazione ad azionamento elettrico: Il corpo del forno può essere inclinato da -5° a +20° tramite un azionamento elettrico. Regolando l'angolo di inclinazione insieme alla velocità di rotazione, gli operatori possono controllare con precisione il tempo di residenza (tempo di permanenza) della polvere mentre attraversa il tubo di quarzo riscaldato.
- Controllo avanzato del vuoto e dell'atmosfera: Progettato per il funzionamento sottovuoto o in ambienti a gas controllato, il sistema presenta flange di tenuta in acciaio inossidabile con valvole a spillo. Una valvola a farfalla KF40 sul sistema di ricezione consente lo scarico dei materiali lavorati mantenendo una tenuta ermetica, proteggendo le polveri sensibili dall'ossidazione.
- Design a copertura divisa per un raffreddamento rapido: Il forno presenta un design a guscio diviso che può essere aperto facilmente. Ciò consente un rapido raffreddamento del tubo di lavorazione dopo un ciclo, aumentando significativamente la produttività e facilitando l'accesso per la pulizia o la sostituzione del tubo.
- Isolamento termico superiore: Viene utilizzato un isolamento in fibra di allumina ad alta purezza per massimizzare l'efficienza energetica e garantire velocità di riscaldamento rapide. Questo materiale isolante di alta qualità riduce al minimo la perdita di calore e contribuisce all'eccellente stabilità della temperatura necessaria per la sintesi di materiali sensibili.
- Costruzione orientata alla sicurezza: L'involucro a doppio guscio è dotato di tre ventole di raffreddamento ad alta efficienza per mantenere la superficie esterna fresca al tatto. Il sistema è progettato per funzionare in sicurezza a bassa pressione (<3 psig), con valvole di sicurezza integrate per prevenire la sovrapressione durante l'erogazione del gas.
- Comando e controllo digitale: Ogni zona di riscaldamento è gestita da un singolo termoregolatore digitale PID con 30 segmenti programmabili. Una porta RS485 opzionale e un software basato su Labview consentono il monitoraggio remoto, la registrazione dei dati e la gestione di ricette complesse da una postazione di lavoro.
Applicazioni
| Applicazione | Descrizione | Vantaggio chiave |
|---|---|---|
| Sintesi di materiali per batterie | Calcinazione e rivestimento di polveri di LiFePO3, LiMnNiO3 e altri catodi/anodi. | Garantisce precisione stechiometrica e rivestimento conduttivo in carbonio uniforme. |
| Produzione di compositi Si/C | Deposizione chimica da vapore (CVD) di nanostrati di carbonio su nanoparticelle di silicio per anodi ad alta energia. | Migliore durata del ciclo garantendo spessore e morfologia costanti del nanostrato. |
| Crescita di nanotubi di carbonio (CNT) | Sintesi su larga scala di CNT utilizzando catalizzatori metallici e gas idrocarburici. | Elevata produttività ed eccellente contatto gas-solido per una qualità costante della fibra. |
| Modifica superficiale delle polveri | Modifica di polveri ceramiche o metalliche utilizzando gas reattivi (nitrurazione, cementazione). | Previene la sinterizzazione delle particelle ottenendo una chimica superficiale uniforme. |
| Calcinazione di ceramiche avanzate | Trattamento ad alta temperatura di polveri precursore per ceramiche tecniche e fosfori. | Elimina i gradienti termici all'interno del letto di polvere per una purezza di fase superiore. |
| Recupero di metalli nobili | Trattamento termico e riduzione di polveri catalizzatrici e rottami di metalli preziosi. | Il controllo preciso dell'atmosfera massimizza i tassi di recupero e riduce al minimo le perdite per ossidazione. |
| Reazioni allo stato solido | Riscaldamento controllato di precursori in polvere miscelati per la sintesi di ossidi multicomponente. | L'azione di rotolamento facilita un migliore trasferimento di massa e una cinetica di reazione più rapida. |
Specifiche tecniche
| Componente | Dettaglio specifica (Modello: TU-X06) |
|---|---|
| Identificativo modello | Serie TU-X06 |
| Tensione di esercizio | 208 - 240 VAC, monofase, 5 kW (richiesto interruttore da 30A) |
| Temp. di lavoro max. | 1200°C (breve termine < 30 min); 1100°C (continuo) |
| Lunghezza zona riscaldamento | Totale: 600 mm (Zona 1: 150 mm / Zona 2: 300 mm / Zona 3: 150 mm) |
| Zona temperatura costante | 450 mm entro ±2ºC (quando le zone sono sincronizzate) |
| Dimensioni tubo | Quarzo fuso: Ø130 mm DE x 1200 mm lunghezza (5" DE) |
| Opzioni materiale tubo | Quarzo fuso (standard); SS310 (opzionale per < 900°C) |
| Velocità di rotazione | 1 - 10 giri/min (variabile tramite riduzione a ingranaggi 1:150, coppia 10Nm) |
| Angolo di inclinazione | Da -5° a +20° (ad azionamento elettrico) |
| Sistema di alimentazione | Alimentatore volumetrico di polveri; velocità max 97 cm³/min; tramoggia da 1L |
| Sistema di ricezione | Serbatoio in acciaio inossidabile da 1L con valvola a farfalla KF40 |
| Integrità del vuoto | < 3 psig (classificato per bassa pressione); porta vuoto KF25 |
| Controllo temperatura | 3x controllori PID; 30 segmenti; precisione ±1°C |
| Termocoppie | 3x Omega tipo K (3 mm DE x 6" L) |
| Dimensioni (chiuso) | 60" L x 24" P x 58" A (a 0° di inclinazione) |
| Dimensioni (inclinato/aperto) | 60" L x 35" P x 74" A (a 34° di inclinazione max con coperchio aperto) |
| Certificazioni | Certificazione CE (NRTL/UL61010/CSA disponibili su richiesta) |
Perché scegliere TU-X06
- Uniformità di processo senza pari: A differenza dei forni statici, l'azione rotativa del TU-X06 assicura che ogni grammo di materiale riceva un'esposizione termica e chimica identica, il che è fondamentale per la riproducibilità delle polveri per batterie ad alte prestazioni.
- Flusso di lavoro automatizzato superiore: Il sistema integrato di alimentazione e ricezione sigillato sottovuoto consente una produzione continua su scala pilota senza compromettere l'atmosfera inerte o rischiare la contaminazione ambientale del campione.
- Controllo di precisione multizona: Il controllo indipendente di tre zone di riscaldamento separate consente l'implementazione di profili di temperatura complessi, come zone di preriscaldamento, reazione e raffreddamento controllato in un unico passaggio.
- Ingegneria robusta per un'elevata produttività: Con un grande tubo da 5 pollici di diametro e 10Nm di coppia, questo sistema gestisce volumi di materiale superiori rispetto ai rotativi da laboratorio standard, colmando il divario tra ricerca e sviluppo e scala commerciale.
- Personalizzazione e supporto esperti: Forniamo opzioni di configurazione complete, inclusi materiali alternativi per tubi per chimiche specifiche e sistemi integrati di erogazione gas multicanale per applicazioni CVD avanzate.
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