Four rotatif
Four tubulaire rotatif de 5 pouces avec système d'alimentation et de réception automatique, 1200°C, trois zones, traitement de poudre par CVD
Numéro d'article: TU-X06
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Présentation du produit
Ce système de four tubulaire rotatif avancé est conçu pour le traitement thermique de haute précision de matériaux granulaires et de poudres sous atmosphère contrôlée ou sous vide. En intégrant un grand tube de traitement en quartz de 5 pouces de diamètre avec un flux de travail automatisé de manipulation des matériaux, l'équipement offre une solution clé en main pour les chercheurs et les fabricants développant des matériaux de stockage d'énergie de nouvelle génération. Sa proposition de valeur fondamentale réside dans sa capacité à faciliter le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) continu et la calcination tout en maintenant des normes de pureté strictes et une uniformité thermique dans un environnement de chauffage multi-zones.
Le système est spécifiquement optimisé pour la synthèse de matériaux de cathode et d'anode pour batteries lithium-ion, notamment le phosphate de fer lithié (LiFePO3), l'oxyde de manganèse-nickel-lithium (LiMnNiO3) et les composites silicium-carbone (Si/C). Dans ces applications exigeantes, la capacité de traiter les poudres dans un environnement rotatif garantit que chaque particule est uniformément exposée à la source de chaleur et aux gaz précurseurs, évitant ainsi la surchauffe localisée ou les réactions incohérentes courantes dans les fours à lit statique. Cela fait de l'unité un outil indispensable pour les laboratoires de science des matériaux et les lignes pilotes industrielles axées sur la synthèse de matériaux évolutive.
Conçu pour une fiabilité à long terme dans des environnements de R&D industrielle rigoureux, l'équipement présente une construction à double coque robuste avec des ventilateurs de refroidissement intégrés pour maintenir une température extérieure sûre. La conception modulaire, comprenant un corps de four inclinable et un système d'entraînement à couple élevé, garantit des performances constantes même lors du traitement de poudres à haute densité. Ce système offre la durabilité requise pour un fonctionnement 24h/24 et 7j/7, fournissant la cohérence et la précision nécessaires pour faire passer des processus chimiques complexes du banc de laboratoire à la production à plus grande échelle en toute confiance.
Caractéristiques principales
- Architecture thermique intelligente à trois zones : La chambre de chauffage est divisée en trois zones contrôlées indépendamment (150 mm, 300 mm et 150 mm) totalisant une longueur de chauffage de 600 mm. Cette configuration permet la création de gradients thermiques précis ou d'une zone de température constante étendue de 450 mm à ±2ºC, garantissant un traitement uniforme des particules tout au long du cycle.
- Alimentation et réception automatiques intégrées : Équipé d'un doseur de poudre volumétrique de précision et d'un réservoir de collecte hermétique de 1 litre, le système permet un fonctionnement continu. L'assemblage pivotant scellé sous vide garantit que le matériau entre et sort de la zone chaude sans exposition à l'air ambiant, préservant ainsi la pureté chimique et les caractéristiques sensibles à l'humidité.
- Rotation à vitesse variable de précision : Le moteur à engrenages CC à couple élevé permet des vitesses de rotation de 1 à 10 tr/min. Cette action de culbutage est essentielle pour empêcher l'agglomération de la poudre et garantir que les réactions gaz-solide, telles que le revêtement de carbone ou la réduction, se produisent uniformément sur toute la surface du matériau.
- Mécanisme d'inclinaison à commande électrique : Le corps du four peut être incliné de -5° à +20° via un entraînement électrique. En ajustant l'angle d'inclinaison conjointement avec la vitesse de rotation, les opérateurs peuvent contrôler précisément le temps de séjour (temps de maintien) de la poudre lorsqu'elle traverse le tube de quartz chauffé.
- Contrôle avancé du vide et de l'atmosphère : Conçu pour fonctionner sous vide ou dans des environnements gazeux contrôlés, le système dispose de brides d'étanchéité en acier inoxydable avec des vannes à pointeau. Une vanne papillon KF40 sur le système de réception permet le déchargement des matériaux traités tout en maintenant un joint hermétique, protégeant ainsi les poudres sensibles de l'oxydation.
- Conception à couvercle divisé pour un refroidissement rapide : Le four présente une conception à coque divisée qui peut être ouverte facilement. Cela permet un refroidissement rapide du tube de traitement après un cycle, augmentant considérablement le débit et facilitant l'accès pour le nettoyage ou le remplacement du tube.
- Isolation thermique supérieure : Une isolation fibreuse en alumine de haute pureté est utilisée pour maximiser l'efficacité énergétique et assurer des taux de chauffage rapides. Ce matériau d'isolation haut de gamme minimise les pertes de chaleur et contribue à l'excellente stabilité thermique requise pour la synthèse de matériaux sensibles.
- Construction axée sur la sécurité : Le boîtier à double coque est équipé de trois ventilateurs de refroidissement à haute efficacité pour garder la surface extérieure froide au toucher. Le système est conçu pour fonctionner en toute sécurité sous basse pression (< 3 psig), avec des soupapes de sécurité intégrées pour éviter toute surpression lors de la distribution de gaz.
- Commande et contrôle numériques : Chaque zone de chauffage est gérée par un contrôleur de température numérique PID individuel avec 30 segments programmables. Un port RS485 en option et un logiciel basé sur Labview permettent la surveillance à distance, l'enregistrement des données et la gestion de recettes complexes depuis un poste de travail.
Applications
| Application | Description | Avantage clé |
|---|---|---|
| Synthèse de matériaux de batterie | Calcination et revêtement de poudres de LiFePO3, LiMnNiO3 et autres cathodes/anodes. | Assure la précision stœchiométrique et un revêtement de carbone conducteur uniforme. |
| Production de composites Si/C | Dépôt chimique en phase vapeur (CVD) de nanocouches de carbone sur des nanoparticules de silicium pour anodes haute énergie. | Durée de vie améliorée en garantissant une épaisseur et une morphologie de nanocouches constantes. |
| Croissance de nanotubes de carbone (CNT) | Synthèse à grande échelle de CNT utilisant des catalyseurs métalliques et des gaz hydrocarbonés. | Débit élevé et excellent contact gaz-solide pour une qualité de fibre constante. |
| Modification de surface de poudre | Modification de poudres céramiques ou métalliques à l'aide de gaz réactifs (nitruration, carburation). | Empêche le frittage des particules tout en obtenant une chimie de surface uniforme. |
| Calcination de céramiques avancées | Traitement à haute température de poudres précurseurs pour céramiques techniques et luminophores. | Élimine les gradients thermiques dans le lit de poudre pour une pureté de phase supérieure. |
| Récupération de métaux nobles | Traitement thermique et réduction de poudres de catalyseurs et de déchets de métaux précieux. | Un contrôle précis de l'atmosphère maximise les taux de récupération et minimise les pertes par oxydation. |
| Réactions à l'état solide | Chauffage contrôlé de précurseurs de poudre mélangés pour la synthèse d'oxydes multicomposants. | L'action de culbutage facilite un meilleur transfert de masse et une cinétique de réaction plus rapide. |
Spécifications techniques
| Composant | Détail des spécifications (Modèle : TU-X06) |
|---|---|
| Identifiant du modèle | Série TU-X06 |
| Tension de fonctionnement | 208 - 240 VAC, monophasé, 5 kW (disjoncteur 30A requis) |
| Temp. de fonctionnement max. | 1200°C (court terme < 30 min) ; 1100°C (continu) |
| Longueur de la zone de chauffage | Total : 600 mm (Zone 1 : 150 mm / Zone 2 : 300 mm / Zone 3 : 150 mm) |
| Zone de température constante | 450 mm à ±2ºC (lorsque les zones sont synchronisées) |
| Dimensions du tube | Quartz fondu : Ø130 mm DE x 1200 mm de longueur (5" DE) |
| Options de matériau du tube | Quartz fondu (standard) ; SS310 (en option pour < 900°C) |
| Vitesse de rotation | 1 - 10 tr/min (variable via réduction d'engrenage 1:150, couple 10 Nm) |
| Angle d'inclinaison | -5° à +20° (à commande électrique) |
| Système d'alimentation | Doseur de poudre volumétrique ; débit max 97 cm³/min ; trémie 1L |
| Système de réception | Réservoir en acier inoxydable 1L avec vanne papillon KF40 |
| Intégrité du vide | < 3 psig (classé basse pression) ; port de vide KF25 |
| Contrôle de la température | 3x contrôleurs PID ; 30 segments ; précision ±1°C |
| Thermocouples | 3x Omega type K (3 mm DE x 6" L) |
| Dimensions (fermé) | 60" L x 24" l x 58" H (à 0° d'inclinaison) |
| Dimensions (incliné/ouvert) | 60" L x 35" l x 74" H (à 34° d'inclinaison max avec couvercle ouvert) |
| Certifications | Certifié CE (NRTL/UL61010/CSA disponible sur demande) |
Pourquoi choisir le TU-X06
- Uniformité de processus inégalée : Contrairement aux fours statiques, l'action rotative du TU-X06 garantit que chaque gramme de matériau reçoit une exposition thermique et chimique identique, ce qui est essentiel pour la reproductibilité des poudres de batterie haute performance.
- Flux de travail automatisé supérieur : Le système d'alimentation et de réception scellé sous vide intégré permet une production continue à l'échelle pilote sans compromettre l'atmosphère inerte ni risquer une contamination environnementale de l'échantillon.
- Contrôle multi-zones de précision : Le contrôle indépendant de trois zones de chauffage distinctes permet la mise en œuvre de profils de température complexes, tels que des zones de préchauffage, de réaction et de refroidissement contrôlé en un seul passage.
- Ingénierie robuste pour un débit élevé : Avec un grand tube de 5 pouces de diamètre et un couple de 10 Nm, ce système gère des volumes de matériaux plus importants que les rotatifs de laboratoire standard, comblant le fossé entre la R&D et la mise à l'échelle commerciale.
- Personnalisation et support experts : Nous fournissons des options de configuration complètes, y compris des matériaux de tube alternatifs pour des chimies spécifiques et des systèmes de distribution de gaz multicanaux intégrés pour les applications CVD avancées.
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