Sistema di innaffiatura

Panoramica
Esistono diversi modi per ottenere un rapido raffreddamento del campione in un forno. Per la maggior parte dei forni prodotti Carbolite non si raccomandano rapidi cambiamenti di temperatura per evitare stress nei materiali; tuttavia, quando il processo lo richiede gli ingegneri Carbolite progettano forni adatti con opzioni di raffreddamento rapido. Alcuni prodotti standard incorporano funzioni di raffreddamento rapido e sono descritti di seguito.

Metodi principali di raffreddamento rapido

• Spostamento del campione in un'area fredda
• Pannelli isolanti mobili (manuali o automatici)
• Immissione di aria ambiente nella camera o nel forno
• Conduzione di aria ambiente attorno alla storta sotto gas inerte
• Ricircolo dell'atmosfera di gas inerte attraverso uno scambiatore di calore raffreddato ad acqua

Spostamento del campione in un'area fredda
Il campione può essere rimosso dalla camera calda e posizionato all'aria ambiente o in una zona fredda di una storta metallica con atmosfera controllata. Questo è una caratteristica standard della gamma BLF (forni a caricamento dal basso), che permette di abbassare il carico nell'aria circostante fredda; l'area di carico è protetta da una gabbia di sicurezza e sono disponibili blocchi radianti opzionali per ridurre lo shock termico. Nei forni a camera a vuoto LHT è disponibile l'opzione di abbassare automaticamente il carico in una camera raffreddata ad acqua e applicare un forte flusso di gas inerte (blaster) per raffreddamento estremo.

Pannelli isolanti rimovibili
Il raffreddamento può essere accelerato aprendo pannelli di isolamento su grandi forni su misura. Esempi: la funzione standard del forno per saldatura e brasatura V-L (dove il forno tubolare superiore rimane caldo mentre la storta viene raffreddata) e la gamma GLO con elemento riscaldante diviso in semigusci che si separano per raffreddare rapidamente la storta (tuttavia questo metodo può ridurre la durata degli elementi riscaldanti).

Immissione di aria ambiente nella camera
Sui forni HT e LGP industriali maggiori è possibile installare un sistema che introduce aria ambiente più fresca direttamente nella camera; alette automatiche permettono l'espulsione dell'aria riscaldata dopo il raffreddamento del campione.

Aria ambiente condotta attorno alla storta sotto gas inerte
Questo approccio mantiene l'atmosfera desiderata attorno al campione durante il raffreddamento. È una caratteristica standard dei forni V-L e disponibile come opzione per i forni a camera GLO oltre una certa capacità: una ventola immette aria ambiente nello spazio tra storta ed elementi riscaldanti, mentre alette automatizzate gestiscono i fori di scarico.

Ricircolo dell'atmosfera di gas inerte attraverso uno scambiatore di calore raffreddato ad acqua
Opzione disponibile sui forni a camera HTK con capacità superiore a 25 litri: il gas espulso dal forno è raffreddato in uno scambiatore di calore e reimmesso nella camera. Questo richiede una pompa per vuoto di tipo Roots per far circolare il gas attraverso lo scambiatore; il processo riduce il consumo di gas e generalmente abbrevia i tempi di raffreddamento, ma può ridurre la durata degli elementi riscaldanti e dell'isolamento.

Esempi di forni personalizzati e risultati

• Forno di debinding progettato su misura con storta e raffreddamento forzato (esempi di riferimento inclusi nella documentazione fotografica).
• Forno a camera GLO su misura con elementi riscaldanti divisi per spostamento rapido e raffreddamento forzato della storta.
• Funzione standard V-L per saldatura e brasatura che raffredda la storta mantenendo caldo il tubo superiore.
• Forno a camera a vuoto LHTM su misura fino a 1600°C con controllo PLC Siemens S7 e meccanismo di abbassamento automatico in una camera raffreddata ad acqua con blaster a gas inerte: esempio riportato con raffreddamento del carico da 1600°C a meno di 800°C in meno di 80 secondi in atmosfera di gas inerte.
• Forno tubolare ACT (calibrazione) raffreddato ad aria con doppio tubo di lavoro metallico per introdurre aria fresca negli spazi.
• Forni GLO su misura per applicazioni con idrogeno al 100% e movimento automatizzato tra forno caldo e area di carico fredda.

Considerazioni sul processo e durata
L'adozione di raffreddamenti rapidi può influire sulla durata degli elementi riscaldanti e sull'isolamento e può introdurre stress nei materiali trattati. Per applicazioni che richiedono raffreddamenti rapidi è consigliata una progettazione specifica del forno e una valutazione degli effetti sul ciclo di vita degli elementi.

Caratteristiche / specificazioni tecniche

• Gamma BLF: opzione standard per abbassamento del carico in aria ambiente e protezione tramite gabbia di sicurezza.
• Gamma LHT / LHTM: opzioni di abbassamento in camere raffreddate ad acqua e uso di blaster a gas inerte; LHTM esempio operativo fino a 1600°C con controllo PLC (es. Siemens S7).
• Gamma GLO: possibile configurazione con elementi riscaldanti divisi per raffreddamento rapido della storta; disponibile per forni a camera con capacità > 40 L (alcune opzioni).
• Gamma V-L: funzione standard per raffreddamento rapido della storta mantenendo il tubo superiore caldo.
• Gamma HT e LGP industriali: opzioni per immissione di aria ambiente e smaltimento tramite alette automatiche.
• HTK (forni a camera per vuoto): ricircolo del gas inerte attraverso scambiatore di calore disponibile per capacità > 25 L; richiede pompa per vuoto di tipo Roots per il ricircolo.
• Effetto sul processo: riduzione dei tempi di raffreddamento possibile, con impatto sulla durata degli elementi riscaldanti e sull'isolamento; possibilità di ridurre consumo di gas tramite ricircolo.
• Controllo e automazione: esempi con PLC per gestione movimento carico, blaster gas inerte e sequenze di raffreddamento.