1600 laipsnių intelektualios programos temperatūros kontrolės silicio molibdeno strypo šildymo keramikos sukepinimo krosnis

Plačiai pritaikius 1600 laipsnių intelektualią programuojamą temperatūrą - kontroliuojamą silicį - molibdenum strypą - šildoma keramikos sukepinimo krosnimi, pasižyminčia aukščiausiu našumu, skatina naujovių bangą tikslios keramikos pramonėje. Aukšto - temperatūros sukepinimo metu krosnies kelių - sluoksnio kompozicinės izoliacijos struktūra rodo nepaprastą efektyvumą. Dėl sinergetinio nano - airgel ir aukšto - grynumo aliuminio oksido pluošto poveikio šilumos nuostoliai sumažėja 42%, palyginti su tradicinėmis krosnimis. Unikalus šešiakampio šildymo bloko dizainas kartu su PID miglotu algoritmu pasiekia stulbinantį ± 1 laipsnio temperatūros kontrolės tikslumą.

Naujai sukurta trečioji - kartos intelektuali temperatūros valdymo sistema peržengia tradicinį tiesinio šildymo modelį. Naudodama mašininį mokymąsi analizuoti medžiagos šiluminio išplėtimo koeficiento kreivę, sistema gali savarankiškai sugeneruoti pakopinį sukepinimo planą. Apdorojant cirkonio specialią keramiką, sistema intelektualiai nustato kristalinės fazės perėjimo kritinį tašką ir automatiškai pereina į impulsinio šildymo režimą nuo 1200 iki 1400 laipsnių, veiksmingai vengdama mikrotraumų, kuriuos sukelia fazės perėjimo įtempis. Karinė įmonė, įdiegusi šią technologiją, padidino kvalifikuotą orlaivių variklių turbinų ašmenų normą iki 99,3%.

Pažymėtini revoliuciniai pokyčiai, kuriuos sukėlė modulinė dizainas. Vartotojai gali laisvai derinti šildymo zonas pagal gamybos poreikius, greitai pertvarkydami krosnies struktūrą, pavyzdžiui, statybinius blokus. Nauja energijos akumuliatoriaus katodinių medžiagų gamybos linija, kuri ką tik pradėjo gaminti praėjusią savaitę, pasiekia integruotą gamybą iš žaliavinių medžiagų, prieš - sukepinimą su gatavų produktų sukepinimu, sujungdamas tris nepriklausomas temperatūros zonas lygiagrečiai. Šis lankstus gamybos modelis sumažina gamybos linijos keitimo laiką nuo 8 valandų iki 30 minučių.

1600 laipsnių intelektuali programuojama temperatūra - kontroliuojamas silicio - molibdeno strypas - šildoma keraminė sukepinimo krosnis yra pagrindinė eksperimentinė įranga, sukurta specialiai aukštoms-} temperatūros kelnaitėms (pvz., Oksido keramikams). Jis plačiai naudojamas universiteto medžiagų laboratorijose, keramikos tyrimų ir plėtros įmonėse ir tyrimų institutuose, leidžiančiuose tokius pagrindinius procesus kaip nuriebimas, prieš - sukepinimas ir keraminių ekologiškų kūnų sukepinimas. Toliau pateikiami išsami įžanga, daugiausia dėmesio skiriant keturiems aspektams: struktūrinėms ypatybėms, pagrindiniams našumo parametrai, funkciniai pranašumai ir taikomi scenarijai.

1. Pagrindinės struktūrinės savybės

Įrangos konstrukcija sutelkta į aukštą - temperatūros stabilumą, sukepinimo vienodumą, atsparumą korozijai ir ilgą laiką. Pagrindinių komponentų pasirinkimas ir proceso suderinamumas yra labai suderinami.

Krosnies sistema: aukštas - atsparumas temperatūrai + maža tarša

Krosnies medžiaga: pagaminta iš aukšto - grynumo tuščiavidurio aliuminio oksido rutulių plytų arba aukštų - tankio corundum - mullito plytų (kai kurios aukštos - {{4-} {4- formuojamos aukštos - grynumo fibere fibere struktūros). Krosnis gali atlaikyti temperatūrą, viršijančią 1700 laipsnių, ir ilgesnį laiką gali veikti 1600 laipsnių, nesimaišant ar šlakliais, neleidžiant priemaišoms užteršti keraminių mėginių. Jis taip pat siūlo puikią šiluminę izoliaciją, kai krosnies sienos išorinė sienos temperatūra yra mažesnė arba lygi 60 laipsnių (kambario temperatūroje), sumažinant šilumos nuostolius daugiau kaip 40%, palyginti su tradicinėmis elektrinėmis krosnimis.

Krosnies danga: aukšta - temperatūra, oksidacija - atspari keraminė danga (pvz., Cirkonio oksidas -} aliuminio oksido kompozicinė danga) purškiama, kad būtų dar labiau padidinta atsparumas korozijai. Ši danga apsaugo nuo pėdsakų rūgščių/šarminių lakiųjų lakiųjų medžiagų (tokių kaip Li₂co₃ ir MGO sukepinimo priemonės sukepinimo priemonėse), kurie gali būti generuojami keraminio sukepinimo proceso metu, taip prailginant krosnies tarnavimo laiką.

Krosnių matmenys: Bendrosios specifikacijos Apima mažų - skalės R&D iki bandomosios gamybos, tokios kaip 150 × 150 × 150 mm (3,4L), 200 × 200 × 300 mm (12L) ir 300 × 300 × 400 mm (36L). Galimi kai kurie pasirinktiniai dydžiai (pvz., 500 × 500 × 600 mm), kad būtų galima pritaikyti įvairaus dydžio keraminių mėginių sukepinimą partijai (pvz., Paklodėms, blokams ir vamzdeliams).

Šildymo sistema: didelis efektyvumas, stabilumas ir ilgas tarnavimas

Šildymo elementai naudoja u - formos arba w - formos silicio - molibdeno strypus (pagamintus iš Mosi₂). Jų teorinė veikimo temperatūra siekia 1800 laipsnių. Kai nuolat veikia 1600 laipsnių, jie pasižymi stipriu atsparumu oksidacijai (sudaro SIO₂ apsauginę plėvelę ant paviršiaus), puikų šilumos vienodumą ir lėtą galios skilimą (įprastai naudojama daugiau kaip 3000 valandų). Elementai yra tolygiai pasiskirstę abiejose pusėse arba aplink krosnies kamerą ir derinami su krosnies vidiniu srautu - nukreipimo struktūra, jie užtikrina mažesnę temperatūros vienodumą, mažesnį arba lygų ± 3 laipsniui (esant 1600 laipsnių), neleidžiant krekuoti keramikos mėginius dėl temperatūros skirtumų.

Laidai: aukštas - temperatūros keramikos gnybtai yra prijungti prie nikelio - padengti vario laidai. Junction dėžutėje yra aukšta - temperatūra - atspari izoliacinė medžiaga, kad būtų išvengta nuotėkio ir trumpų jungčių aukštoje temperatūroje, atitinkant aukštą - įrangos galios poreikį (paprastai 15–45kW, atsižvelgiant į krosnies dydį).

Krosnies korpusas ir sandarinimas: saugos + temperatūros valdymas

Krosnies struktūra: dviguba - sluoksnio šaltas - suvyniotas plieninis išorinis apvalkalas (paviršius apdorotas aukštu - temperatūros elektrostatiniu purškimu, kad būtų galima įbrėžti ir atsparumas korozijai), užpildytas aukštu - tankio aliuminio silikato izoliacija. Įrengta intelektualios oro aušinimo sistema (temperatūra -, jungianti automatinį paleidimą ir sustojimą), ši sistema greitai sumažina krosnies apvalkalo temperatūrą, neleidžiant operatoriui sudeginti ir sutrumpinti vėsų - žemyn (nuo 1600 laipsnių iki kambario temperatūros maždaug 4–6 valandas).

Sandarinimo dizainas: krosnies duryse naudojama daugialypė - sluoksnio kompozicinė sandarinimo struktūra - vidinis aukšto -} temperatūros keraminio pluošto virvės (atsparios 1600 laipsnių) ir išorinio silikoninio guminio sandarinimo žiedo sluoksnio ir išorinio sluoksnio sluoksnio ir išorinio sluoksnio silikoninio gumos sandarinimo žiedo sluoksnio (akledirinis sandariklis ir kaupimas). Derinant su rankiniu ar pneumatiniu durų spaustuko prietaisu, tai užtikrina, kad krosnies hermetiškumas būtų mažesnis arba lygus 5 PA/H (išbandytas kambario temperatūroje), tenkinant sukepinimo reikalavimus „silpnai mažinant atmosferą“ arba „inertišką atmosferos apsaugą“ (pvz.

Ii. Pagrindiniai našumo parametrai

Parametrų dizainas griežtai atitinka keraminio sukepinimo proceso reikalavimus, susijusius su „temperatūros tikslumu, šildymo greičiu ir atmosferos suderinamumu“:

Parametrų kategorija

Specifinės specifikacijos

Temperatūros diapazonas: kambario temperatūra iki 1600 laipsnių (aukšta momentinė temperatūra 1650 laipsnis, nuolatinė darbinė temperatūra, mažesnė arba lygi 1600 laipsnių)

Temperatūros kontrolės tikslumas: ± 1 laipsnis (1600 laipsnių pastovi temperatūros stadija, temperatūros matavimas naudojant S - tipą Platinum - Rhodium termoelementai, tikslumo klasė 0,5)

Temperatūros vienodumas: mažesnis arba lygus ± 3 laipsniui (krosnies efektyvioji darbo zona, išbandyta pagal GB/T 10066.1-2021 standartą)

Šildymo greitis: reguliuojamas nuo 1 iki 20 laipsnių /min. Rekomenduojamos sukepinimo normos: kambario temperatūra iki 800 laipsnių (10 laipsnių /min.), 800–1600 laipsnių (5 laipsniai /min.)

Programos valdymas: palaiko 100 programuojamų kreivių (konfigūruojamas šildymo, laikymo ir aušinimo laikas ir temperatūros mazgai), palaiko programos pauzę, modifikavimą ir taupymą (galima išsaugoti iki 50 programų) (bendros programos) (bendros programos)

Galios reikalavimai: AC 380V/50Hz (trys - fazė, keturi - viela), 15-45kW (priklausomai nuo krosnies dydžio)

Atmosferos suderinamumas: suderinamas su inertinėmis dujomis (N₂, AR) ir silpnai redukuojančiomis dujomis (H₂ - N₂ Mišiniai; pritaikytas sprogimas - reikalinga įrodymo struktūra)

Aušinimo metodas: natūralus aušinimas (numatytasis) arba priverstinis oro aušinimas (neprivaloma, didėjantis aušinimo greitis 30%)

Iii. Funkciniai pranašumai: intelektualus + saugus + tinkamas keraminiam sukepinimui

Intelektuali programuojama temperatūros valdymas: atitinka keramikos sukepinimo kreives

Kontroliuojamas pramoninio - PLC laipsnio ir 7 - colio jutiklinio ekrano, sąsaja yra intuityvi (realiuoju laiku temperatūros kreivės rodymas, likusio laiko ir šildymo galia). Tai palaiko „rankinio temperatūros valdymą“ (idealiai tinka tyrinėti procesą) ir „automatinis programuojama temperatūros valdymas“ (idealiai tinkama fiksuoto proceso paketinis sukepinimas).

PID parametras Auto - derinimas: Prietaisas automatiškai optimizuoja PID parametrus (proporcinius, integruotus ir diferencinius koeficientus), kai naudojami arba keičiant mėginių tipus, kad būtų išvengta temperatūros perviršio (pvz.

Atmosferos kontrolė: atitinka įvairius keraminius sukepinimo reikalavimus.

Standartinės dujų įleidimo/išleidimo angos (Ø6 {- 10 mm, su srauto matuokliu ir vožtuvu) leidžia įvesti inertines dujas (pvz.

Kai kurie aukštai - galutiniai modeliai siūlo neprivalomus atmosferos stebėjimo modulius (pvz., Deguonies analizatorių, rasos taško matuoklį) realiam - krosnies atmosferos grynumo stebėjimui (pvz.

Saugos apsauga: daugialypė - sluoksniuotas apsaugos mechanizmas

Šerdies apsauga: Virš - temperatūros aliarmo ir galios - išjungta (iškart išjungia šildymo galią ir išleidžia garsinį ir regos aliarmą, kai krosnies temperatūra viršija nustatytą vertę 5 laipsniais); Apsauga nuo perdegimo (sustabdo šildymą, jei termoelementas nesugeba išvengti sauso - deginimo); Trumpas - grandinės apsauga (automatiškai keliauja, jei šildymo grandinėje įvyksta trumpas jungimas);

Pagalbinė apsauga: krosnies durų saugos ribinis jungiklis (atjungus duris, nukirpo šildymo galią); Apsauga nuo viršįtampio (galios, kai maitinimo šaltinio srovė viršija vardinę vertę); Aukštas - Įspėjimo apie temperatūrą lemputė (užsidega, kai prietaisas veikia, kad įspėtų netoliese esančius darbuotojus).

Duomenų atsekamumas: tinkamas mokslinių tyrimų apskaitos tvarkymo poreikiams

Rezervuoti RS485/USB ryšių prievadai leidžia prisijungti prie kompiuterio ar be popieriaus įrašymo įrenginio, leidžiančio realiam - laiko temperatūros kreivės įsigijimui ir laikymui (palaiko „Excel“/CSV eksportą) ir istorinių duomenų užklausų (didesnę ar lygi vienerius metus), atitinkančias „Proceso atsekamumo ir duomenų“ reikalavimus “(didesnė nei vieneriems metams).

Iv. Taikomi scenarijai

Ši įranga yra skirta aukštai - keraminių medžiagų sukepinimas temperatūros temperatūroje. Konkrečios programos apima:

Oksido keramika: Al₂o₃ (aliuminio oksido), Zro₂ (cirkonio oksido) ir TiO₂ (titano dioksido) keramikos tankinimas;

Struktūrinė keramika: aukštas - Si₃n₄ (silicio nitrido) ir SiC (silicio karbido) keramikos (reikalingos inertiškos/redukuojančios atmosferos) keramikos temperatūros sukepinimas (Silicio nitridas) ir SiC (silicio karbidas);

Funkcinė keramika: pjezoelektrinės keramikos (PZT) ir ferroelektrinės keramikos (BaTo₃) sukepinimas ir savybės kontrolė;

Kitos medžiagos: aukštas - keramikos - kompozitų (pvz., CF/SIC) temperatūros apdorojimas, ir specialių akinių lydymosi ir kristalizacijos eksperimentai.

V. Naudojimo atsargumo priemonės

Silicon - molibdeno strypo šildymo elementai yra jautrūs oksidacijai kambario temperatūroje. Po naudojimo ar ilgo neveiklumo laikotarpių jie turėtų būti lėtai kaitinami iš žemos temperatūros (žemiau 500 laipsnių), kad būtų išvengta elemento lūžių dėl didelių temperatūros skirtumų.

Kai sukepinantys keramikiniai mėginiai, kuriuose yra žemi - tirpstantys - taškiniai priedai (tokie kaip NaO ir KO), aukšta - grynumo aliuminio oksido tarpiklis turėtų būti dedamas į krosnies apačią, kad išlydyta medžiaga nepriliptų prie krosnies.

Įvedant inertinę/redukuojančią atmosferą, krosnyje esanti oras turi būti išvalytas (pakeistas 3–5 kartus), kad būtų išvengta rizikos dėl saugos, kurią sukelia dujų maišymas (pvz., H₂ ir oras, viršijantis sprogimo ribą).

Ateityje ši įranga bus giliai integruota su „Digital Twin“ technologija. Naudodamiesi 5G, kad realiu laiku perduotumėte 12 proceso parametrų tipų, inžinieriai gali modeliuoti ir optimizuoti visą sukepinimo procesą virtualioje erdvėje. Nauji eksperimentai Nagojos universitete Japonijoje parodė, kad ši modeliavimo sistema gali sutrumpinti naujų medžiagų tyrimų ir plėtros ciklą 60%, ir tai, remdama begalines keramikos apdorojimo galimybes intelektualios gamybos eroje.