Forno tubulareForno de muflacomo os dois principais "carry" no campo do tratamento térmico, frequentemente aparecem na frente de pesquisa e desenvolvimento do laboratório e na linha de produção da fábrica. Embora os dois estejam comprometidos em fornecer um ambiente de alta temperatura para materiais e alcançar várias mudanças físicas e químicas, eles realmente escondem o universo em muitas dimensões, como arquitetura de design, mecanismo de trabalho, desempenho e cenários de aplicação, e têm diferenças que não podem ser ignoradas. Uma visão precisa dessas diferenças, seja a busca por avanços acadêmicos nos pesquisadores científicos ou a busca por benefícios econômicos do leme da empresa, pode ser direcionada para selecionar equipamentos, estabelecendo uma base sólida para a promoção suave do projeto. A seguir, vamos dar uma olhada completa e profunda nos dois dispositivos e explorar seus mistérios.
1、design de aparência e layout estrutural: formas diferentes, cada uma com engenhosidade
O primeiro encontro entre o forno tubular e o forno mufla, o impacto visual é suficiente para fazer as pessoas perceberem a diferença entre os dois. O forno tubular é como um longo "tempo e túnel espacial", o corpo principal tem o formato de um tubo fino, a carcaça do forno é feita principalmente de material metálico durável, que não só tem bom desempenho de dissipação de calor, mas também pode efetivamente proteger a interferência eletromagnética externa. O núcleo interno - tubo de quartzo ou tubo de cerâmica, a textura de resistência a altas temperaturas, estabilidade química, é o material para suportar a experiência de alta temperatura do "campo de batalha principal". O material é alimentado com precisão de uma extremidade do tubo, como se estivesse embarcando em uma jornada exclusiva, todo o processo ocorre em um espaço relativamente fechado e silencioso, livre de interferências de impurezas externas. O elemento de aquecimento é espiral ou fita, circundando de perto o tubo de reação, como uma guarda leal, para garantir que o calor seja total e uniformemente transferido para cada polegada de material no tubo.
Pelo contrário, o forno mufla é como uma caixa de tesouro de energia " sólida e pesada", com formato regular e paredes grossas. A cavidade do forno é espaçosa e aberta, fornecendo "shelter" suficiente para materiais. A parede do forno é cuidadosamente construída com materiais de isolamento de alta qualidade e tijolos resistentes a altas temperaturas, e o fio de resistência ao aquecimento é habilmente escondido no sanduíche. Após a passagem da eletricidade, o calor é transmitido através das camadas da parede do forno, suavemente e uniformemente difundido para toda a câmara do forno. O material é colocado em uma prateleira especial e cadinho. O design da prateleira leva em consideração a carga e a condutividade térmica para garantir que o material em diferentes posições possa ser aquecido uniformemente. Em contraste, a quantidade de material transportado pelo forno mufla de uma só vez é bastante considerável, e o grande forno mufla pode até acomodar vários metros cúbicos de amostras de uma só vez, o que é extremamente adequado para processamento em lote de grande tamanho e grandes quantidades de materiais, mostrando alta eficiência.
2、o princípio de funcionamento: o sutil "door" entre as mesmas pequenas diferenças
Tanto o forno tubular quanto o forno mufla dependem de energia elétrica para acionar e converter energia elétrica em energia térmica com a ajuda de elementos de aquecimento elétrico, de modo a atingir alta temperatura "escultura" de materiais, mas os métodos de trabalho específicos dos dois são sutilmente diferentes. O forno tubular se concentra na precisão e personalização. Após iniciar o processo de aquecimento, o fio de aquecimento elétrico ao redor do tubo de reação é ativado instantaneamente, a corrente passa, o fio de aquecimento elétrico aquece rapidamente e fica vermelho, e o calor, como um espírito inteligente, permeia o material do tubo de forma uniforme e eficiente através da parede do tubo. Ao mesmo tempo, a "black technology" do forno tubular - gasoduto externo e válvula de fluxo de precisão grand debut, com este sistema, os operadores podem controlar o tipo de gás no tubo, vazão e pressão, criar facilmente um vácuo, entorno de gás inerte, atmosfera redutora preenchida ou ambiente de processo denso de mistura específica.
Tomando o processo de sinterização do material do eletrodo da bateria de lítio como exemplo, o material do eletrodo é extremamente sensível ao oxigênio, e o desempenho eletroquímico do material pode ser afetado por um pequeno erro. Neste momento, o forno tubular introduz com precisão o argônio de alta pureza, que atua como um escudo leal para isolar o oxigênio e proteger a reação química de materiais sensíveis, garantindo que cada detalhe da reação seja preciso.
O princípio de funcionamento do forno de mufla é um pouco mais "simple". No início da eletrificação, o fio de resistência na camada intermediária da parede do forno aquece rapidamente, e o calor é conduzido pela parede do forno em uma grande área, e a temperatura na cavidade do forno aumenta constantemente. O sistema de controle de temperatura monitora as mudanças de temperatura em tempo real, assim como um mordomo rigoroso, ajusta com precisão o tamanho atual, mantém uma temperatura constante no forno e atende aos requisitos do tempo de tratamento térmico estabelecido do material. A maioria dos materiais convencionais de recozimento, tratamento de incineração, forno de mufla com este modo de aquecimento simples e eficiente pode ser competente. Embora sua taxa de aquecimento seja um pouco mais lenta do que o forno de tubo, "slow work produz trabalho fino", a espaçosa câmara do forno dentro do forno de mufla fornece uma excelente uniformidade de temperatura, evitando efetivamente o perigo oculto de superaquecimento local e aquecimento irregular do material, para que cada material possa desfrutar de um calor equilibrado "nourish".
3、precisão e uniformidade do controle de temperatura: cada um mostra suas vantagens
O controle de temperatura é a "life door" do processo de tratamento térmico, e o forno tubular e o forno mufla têm suas próprias vantagens nesta dimensão-chave, mostrando características completamente diferentes. Os fornos tubulares contam com tecnologia de ponta e design sofisticado para refinar a precisão do controle de temperatura até quase a perfeição. Graças ao pequeno diâmetro do tubo de reação e ao fino layout de aquecimento, o erro de controle de temperatura pode ser facilmente controlado dentro de uma faixa muito pequena, e alguns fornos tubulares de ponta podem até atingir ±1 ° C.
Embora a precisão do controle de temperatura do forno de mufla não seja tão fina quanto a do forno tubular, os produtos convencionais são mantidos principalmente a ±5 °C - ±10 °C, mas sua espaçosa câmara interna do forno dá origem a uma excelente uniformidade de temperatura. Quando o manuseio de materiais em larga escala, até mesmo as amostras na posição de canto podem ser banhadas em calor uniforme, evitando o dilema da qualidade irregular do produto causada por diferenças de temperatura. Tomando a detecção de cinzas em lote de amostras de minério geológico como exemplo, um grande número de amostras de minério é colocado no forno de mufla ao mesmo tempo, graças à uniformidade de temperatura, o grau de queima de cada amostra é consistente e os resultados do teste são reais e confiáveis, mostrando seu valor prático no cenário de operação em lote.
4、Capacidade de controle da atmosfera
No nível de criação e controle da atmosfera, os fornos tubulares são chamados de "experts" e têm vantagens únicas que os fornos de mufla são difíceis de igualar. Com um gasoduto externo e válvula de fluxo de precisão, o forno tubular é como um mestre mágico, que pode ajustar a atmosfera no tubo em tempo real e com precisão de acordo com os requisitos do processo. Se requer um ambiente extremamente a vácuo para simular as condições físicas do espaço profundo; Ou atmosfera de proteção de gás inerte, evita oxidação de material, nitretação; Ou atmosfera redutora, ajuda na redução de óxido de metal, o forno tubular pode ser facilmente controlado, comutado livremente.
Durante a síntese de materiais ternários para baterias de lítio, o controle preciso do teor de oxigênio é um elo fundamental. O forno tubular introduz com precisão a mistura de nitrogênio e oxigênio, monitora e ajusta de perto o teor de oxigênio e ajuda a estrutura de cristalização e as propriedades eletroquímicas do material a atingir o estado ideal. Em contraste, o forno mufla, limitado pela estrutura de caixa relativamente fechada, a atmosfera interna é muito difícil de substituir, na maioria dos casos só pode manter a atmosfera de ar natural, mesmo após a melhoria, só pode introduzir uma pequena quantidade de gases inertes em uma extensão limitada, é difícil atender às necessidades de controle de atmosfera rigorosas e mutáveis, neste campo ligeiramente inferior.
5、Conclusão
Forno tubular e forno mufla são como dois "masters" no campo do tratamento térmico de materiais, cada um com habilidades únicas e cada um bom em vencer. Forno tubular com controle de temperatura de alta precisão, controle de atmosfera flexível, materiais finos esculpidos; Forno mufla com grande capacidade, aquecimento uniforme, processamento eficiente de materiais em lote.
