Horno rotatorio
Horno tubular rotatorio de doble zona de 1100°C con sistema automático de alimentación y recogida para procesamiento continuo de polvos
Número de artículo: TU-X02
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Descripción general del producto
Este sistema de procesamiento térmico de alto rendimiento representa un avance significativo en la síntesis continua de materiales, diseñado específicamente para la sinterización y el análisis precisos de materiales granulares y en polvo. Al combinar un control de temperatura de doble zona con un entorno rotatorio dinámico, este equipo ofrece un flujo de trabajo fluido desde la entrada automatizada de materia prima hasta la recogida de los productos procesados. El sistema está diseñado para eliminar las limitaciones del procesamiento por lotes estático, ofreciendo un nivel de rendimiento y uniformidad de calentamiento que es esencial para la ciencia de materiales moderna y la I+D industrial de alto nivel. Ya sea operando en una atmósfera controlada o en alto vacío, el horno garantiza que cada partícula esté expuesta a condiciones térmicas consistentes, lo cual es crucial para lograr resultados de alta pureza en reacciones químicas sensibles y transformaciones de fase.
Utilizado principalmente en universidades, institutos nacionales de investigación y laboratorios industriales privados, este sistema destaca en los exigentes campos del almacenamiento de energía y la metalurgia avanzada. Es la solución ideal para procesar materiales de cátodo y ánodo de baterías de ion-litio, así como polvos no corrosivos que requieren perfiles de temperatura exactos y una manipulación meticulosa. La construcción de grado industrial permite a los investigadores escalar sus procesos químicos desde el desarrollo inicial hasta la producción a escala piloto con gran confianza. Al automatizar las etapas de alimentación y recogida, el equipo minimiza la intervención humana, reduce el riesgo de contaminación y aumenta significativamente la repetibilidad de ciclos térmicos complejos de múltiples etapas.
La fiabilidad y la seguridad operativa son los pilares de la arquitectura de diseño de esta unidad. Fabricada con una carcasa de doble envolvente y ventiladores de refrigeración secundarios, el chasis exterior permanece seguro al tacto incluso durante operaciones prolongadas a altas temperaturas. El aislamiento fibroso de alúmina de alta pureza se selecciona por sus superiores propiedades de ahorro energético y estabilidad térmica, evitando la degradación durante ciclos de calentamiento y enfriamiento rápidos. Este equipo no es solo una herramienta, sino una plataforma robusta diseñada para soportar las exigencias del uso intensivo en laboratorio, asegurando que los investigadores puedan centrarse en sus innovaciones de materiales sin preocuparse por fallos de hardware o por un rendimiento térmico inconsistente. Cada componente, desde el motor de rotación accionado por CC hasta el microprocesador PID, está integrado para ofrecer un entorno de sinterización estable, predecible y de alto rendimiento.
Características principales
- Calentamiento de precisión avanzado de doble zona: Con dos zonas de calentamiento controladas de forma independiente, este horno permite crear gradientes complejos de temperatura o zonas extensas de calor uniforme. Cada zona se gestiona mediante un controlador PID digital individual, garantizando que los perfiles térmicos específicos requeridos para reacciones químicas de múltiples etapas se mantengan con una precisión de ±1°C.
- Alimentación y recogida automáticas continuas: Este sistema está equipado con un alimentador automático de 500 ml de alta capacidad y un tanque de recogida de acero inoxidable KF40 de 50 ml. El alimentador integrado accionado por tornillo sinfín admite tasas de alimentación ajustables de 3 a 60 ml/min, lo que permite un control preciso del tiempo de permanencia del material y del rendimiento para el procesamiento continuo de grado industrial.
- Mezclado rotatorio dinámico con aletas internas: El tubo de cuarzo de forma especial está diseñado con aletas internas elevadoras que hacen que los polvos se tumben y se mezclen continuamente mientras el tubo gira. Este movimiento dinámico evita la acumulación de polvo, elimina los gradientes térmicos internos y garantiza que la atmósfera de reacción alcance la superficie de cada partícula para una sinterización completa y uniforme.
- Capacidades de velocidad variable e inclinación: Para controlar el caudal y el tiempo de residencia de los materiales, el horno cuenta con una rotación impulsada por motor de CC (2–10 rpm) y un mecanismo de inclinación ajustable (-5° a +20°). Esta flexibilidad permite a los operadores ajustar el sistema según las características de flujo únicas de diversos materiales granulares o cristalinos.
- Sellado optimizado para atmósfera y vacío: Mediante un sofisticado conjunto de sello de ferrofluido y bridas de sujeción rápida, el equipo mantiene la integridad del vacío incluso durante la rotación activa. Esto permite procesar materiales sensibles en alto vacío de hasta 1000°C o bajo atmósferas de gas inerte, evitando la oxidación y garantizando la pureza del material.
- Diseño de tapa dividida para enfriamiento rápido: La construcción con tapa dividida con bisagra facilita el acceso al tubo de cuarzo para su mantenimiento y permite un enfriamiento significativamente más rápido entre ciclos. Combinada con el sistema de tres ventiladores de refrigeración, esta característica reduce el tiempo de inactividad y permite un mayor rendimiento diario en el laboratorio.
- Control PID sofisticado de 50 segmentos: Los dos controladores ofrecen una interfaz programable de 50 segmentos, lo que permite rampas complejas de calentamiento, mantenimiento y enfriamiento. Esta automatización garantiza que, una vez establecida una receta, el sistema entregue condiciones térmicas idénticas en cada ocasión, lo cual es crítico para la grafitización y el ordenamiento estructural de catalizadores avanzados.
- Resistencia industrial y seguridad: La unidad está alojada en una robusta carcasa de doble envolvente con características de seguridad integradas, incluyendo manómetros mecánicos, salidas de gas con válvula de bola y alarmas de sobretemperatura. El diseño garantiza una alta eficiencia térmica y cumple con rigurosas normas internacionales de seguridad, lo que la hace adecuada para entornos industriales de alta exigencia.
Aplicaciones
| Aplicación | Descripción | Beneficio clave |
|---|---|---|
| Síntesis de materiales para baterías | Sinterización de materiales de cátodo y ánodo de ion-litio, como LFP, NMC y polvos a base de grafito. | Garantiza la pureza de fase y una morfología uniforme de las partículas mediante mezclado dinámico continuo y control preciso de zonas. |
| Carbonización de catalizadores | Tratamiento térmico de carbono dopado con nitrógeno y estructuras orgánicas metálicas (MOF) a 1100°C. | Facilita la formación de sitios estables de clúster Co-N, mejorando significativamente la conductividad eléctrica y la tolerancia al metanol. |
| Calcinación de polvos cerámicos | Procesamiento de precursores cerámicos de alto rendimiento y óxidos bajo condiciones de vacío o atmosféricas controladas. | La eliminación de puntos calientes estáticos conduce a una mayor uniformidad estructural y a una distribución consistente del tamaño de partícula en el producto final. |
| Recubrimiento de nanomateriales | Procesos de deposición química en fase vapor (CVD) en los que los polvos se recubren con películas finas mientras se hacen girar. | La alta exposición de la superficie durante la rotación garantiza una uniformidad de recubrimiento de 360 grados para cada partícula o gránulo individual. |
| Metalurgia granular | Reducción y sinterización de polvos metálicos y aleaciones maestras en un entorno de flujo continuo. | El control preciso del tiempo de residencia mediante la inclinación y la velocidad de rotación permite una producción de alto rendimiento de aleaciones de alta pureza. |
| Reacciones en estado sólido | Síntesis de compuestos inorgánicos complejos en los que se requiere interacción gas-sólido para completar la reacción. | La agitación constante en el tubo rotatorio maximiza la interfaz de reacción, acelerando los tiempos de síntesis y mejorando el rendimiento. |
| I+D de materiales de fósforo | Procesamiento de compuestos fosfóricos de alta pureza bajo gas inerte para evitar la degradación y la sensibilidad a la humedad. | Los sellos herméticos de ferrofluido y las bridas estancas al vacío protegen los precursores sensibles de la contaminación ambiental durante el calentamiento. |
Especificaciones técnicas
| Característica | Detalles de especificación (Modelo: TU-X02) |
|---|---|
| Número de modelo | TU-X02 |
| Construcción del horno | Carcasa de doble envolvente con tres ventiladores de refrigeración integrados; aislamiento fibroso de alúmina de alta pureza. |
| Tensión de trabajo | Monofásica AC 110V ±5%, 50/60Hz |
| Potencia de salida | 2 kW |
| Tipo de termopar | Tipo K |
| Temperatura máxima de operación | 1100°C (≤ 60 min) |
| Temperatura continua de operación | 1050°C (aire) / 1000°C (vacío) |
| Velocidad de calentamiento | Recomendada ≤ 10°C/min |
| Precisión de temperatura | ±1°C |
| Longitud de la zona de calentamiento | Doble zona: 200 mm cada una |
| Ángulo de inclinación | Ajustable de -5° a +20° |
| Dimensiones del tubo rotatorio | φ30 mm (extremos) × φ50 mm (centro) × 700 mm de longitud |
| Material del tubo | Tubo de cuarzo de forma especial con aletas internas elevadoras |
| Velocidad de rotación | 2 – 10 rpm (ajustable mediante motor de CC) |
| Capacidad máxima de material | Aproximadamente 30 ml por lote en la zona activa |
| Alimentador automático | Volumen de 500 ml, tasa de alimentación ajustable 3–60 ml/min, sinfín de acero inoxidable |
| Sistema de recogida | Tanque de recogida de acero inoxidable KF40 de 50 ml |
| Sellado por vacío | Conjunto de sello de ferrofluido con bridas de sujeción rápida KF40 y juntas tóricas de silicona |
| Gestión de gases | Entrada de gas φ6.35 mm con válvula de aguja, manómetro mecánico (-0.1 a 0.15 MPa), puerto de vacío KF25 |
| Controlador de temperatura | Dos controladores PID digitales, programable en 50 segmentos; certificado MET |
| Dimensiones (cerrado) | 1600 mm × 640 mm × 1300 mm (L × P × A) |
| Dimensiones (abierto) | 1600 mm × 640 mm × 1450 mm (L × P × A) |
| Software (opcional) | Sistema de control basado en Labview con registro de datos y gestión remota inalámbrica |
| Certificación | Certificación CE; NRTL (UL61010) o CSA disponibles bajo solicitud |
Por qué elegir TU-X02
- Uniformidad térmica superior: La combinación de calentamiento de doble zona y acción rotatoria dinámica elimina el problema habitual de los gradientes de temperatura en el procesamiento de polvos, garantizando que el 100% de su material experimente exactamente el mismo ciclo térmico.
- Ingeniería de precisión y calidad de construcción: Construido con fibra de alúmina de alta pureza y refrigeración de doble envolvente, este sistema está diseñado para ciclos de trabajo intensivos en entornos industriales exigentes, asegurando años de rendimiento constante con un mantenimiento mínimo.
- Flujo de trabajo automatizado para mayor ROI: Al integrar mecanismos profesionales de alimentación y recogida, el sistema reduce significativamente los costos de mano de obra y el error humano, transformando el procesamiento por lotes intensivo en mano de obra en una operación optimizada y de alto rendimiento.
- Control versátil de la atmósfera: Ya sea que su proceso requiera alto vacío, purga con gas inerte o atmósferas reactivas, la tecnología de sello de ferrofluido proporciona el entorno hermético al vacío más fiable disponible para sistemas rotatorios.
- Cumplimiento global y soporte: Este equipo cuenta con certificación CE y puede configurarse para estándares NRTL o CSA, respaldado por la asistencia receptiva de nuestro equipo técnico y una amplia experiencia en equipos de ciencia de materiales a alta temperatura.
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