Qu’est-ce qu’un Four Tubulaires
Les fours Tubulaires sont des fours dotés d’une longue structure tubulaire (cylindrique).
Il s’agit souvent d’un four électrique, avec des éléments chauffants et des matériaux résistants à la chaleur disposés autour du tube. Le Fours Tubulaires intérieur du four permet un chauffage uniforme, un contrôle précis de la température et une distribution variable de la température.
L’alimentation de la source de chaleur et du combustible directement dans le tube intérieur permet d’obtenir un chauffage et un traitement efficaces. Un autre avantage est que la forme du tube facilite le contrôle du flux de matière et des réactions.
Cependant, la conception et la construction spécifiques du four tubulaire dépendent de l’utilisation prévue et d’autres facteurs. Par conséquent, la structure et le fonctionnement des fours tubulaires diffèrent souvent en fonction des conditions de conception spécifiques.
Utilisations des fours tubulaires
Les fours tubulaires sont utilisés dans une grande variété d’applications. Les applications spécifiques comprennent les processus de traitement thermique, les essais pilotes sur les lignes de production et la recherche et le développement.
1. Procédés de traitement thermique
Les fours tubulaires sont utilisés dans les processus de traitement thermique des matériaux métalliques et céramiques. Ils sont utilisés dans les processus de traitement thermique tels que la trempe et le revenu des matériaux en acier. L’environnement à haute température peut être contrôlé et la microstructure et les propriétés physiques des matériaux peuvent être modifiées.
2. recherche et développement
Dans le domaine de la recherche et du développement, il est utilisé dans la recherche sur le traitement thermique des semi-conducteurs et le développement de matériaux pour les piles à combustible. Ils sont également utilisés pour le développement de catalyseurs destinés aux secteurs du raffinage du pétrole et de la pétrochimie. Comme les Fours Tubulaires peuvent être distribués, ils peuvent également être utilisés dans le développement de procédés chimiques pour imiter les conditions réelles de la ligne de production afin de vérifier les performances.
3. production de verre et de semi-conducteurs
Les fours tubulaires peuvent également être utilisés dans la production de verre et de semi-conducteurs. Dans la production de verre, les matières premières sont fondues à haute température et formées pour fabriquer des produits en verre. Dans la fabrication de semi-conducteurs, ils sont utilisés pour former et recuire les films d’oxyde.
Principe des fours Tubulaires
Les fours tubulaires se composent d’un élément chauffant, d’un tube central et de matériaux résistants à la chaleur.
1. Élément chauffant
L’élément chauffant est la partie qui fournit la chaleur dans le four Tubulaires. En général, on utilise des résistances électriques. Le choix dépend de l’application, en particulier du fil de nichrome, du fil de kanthal (alliage fer-chrome-aluminium) ou du carbure de silicium.
En principe, un fil métallique tel qu’un fil de cuivre peut être utilisé comme appareil de chauffage simplement en y faisant passer de l’électricité. En revanche, s’il est utilisé dans un four, il doit présenter une durabilité et des caractéristiques de température adéquates.
Les températures maximales de fonctionnement des fils de nichrome et de kanthal sont respectivement de 1 200 °C et de 1 350 °C. Pour faire face aux températures élevées, les fours sont principalement alimentés par des blocs d’alimentation de 100 V CA~200 V. Pour les équipements plus importants, des blocs d’alimentation de 300 V CA~200 V sont utilisés. Pour les équipements plus importants, des alimentations de 300 V ou plus sont également utilisées.
2. tube central
Le tube central est une structure tubulaire placée autour de l’élément chauffant. Il protège l’élément chauffant des environnements à haute température et des réactions chimiques et sert à assurer un rayonnement uniforme de la chaleur et un transfert efficace de la chaleur vers l’objet.
Les tubes de four sont fabriqués en quartz ou en céramique, qui peuvent résister à des températures élevées. Si la température de fonctionnement est basse, par exemple 500 °C, des tubes métalliques tels que l’acier inoxydable peuvent également être utilisés.
3. Matériaux résistants à la chaleur
Les matériaux résistants à la chaleur sont utilisés dans les Fours Tubulaires car ils fonctionnent dans des environnements à haute température. Les matériaux résistants à la chaleur sont placés à l’extérieur du tube du four et servent à isoler et à retenir la chaleur. Les matériaux thermorésistants comprennent les fibres céramiques, les briques thermorésistantes et les revêtements thermorésistants.
Types de fours Tubulaires
Il existe deux types de fours Tubulaires : les fours ouverts et les fours fermés. Chacun convient à des applications différentes en fonction de ses propres caractéristiques. En fonction du processus de production spécifique et des exigences en matière de matériaux, il est important de sélectionner le type de four Tubulaires approprié.
1. type ouvert-fermé
Les fours tubulaires ouverts et fermés sont ouverts à l’une ou aux deux extrémités, ce qui permet un accès facile aux matériaux et aux gaz. Ils se caractérisent également par la facilité d’utilisation, de maintenance et d’entretien du four. L’installation peut être verticale ou horizontale.
Ils conviennent également aux expériences à petite échelle et à la recherche plutôt qu’aux processus continus. En insérant un dispositif de mesure de la température tel qu’un thermocouple à l’extérieur du four, la distribution de la température dans le tube et l’échantillon dans chaque direction axiale peut être mesurée.
2. Fours à tubes scellés
Les Fours Tubulaires scellés sont scellés aux deux extrémités. Le contact avec l’atmosphère extérieure est contrôlé et le gaz et la température à l’intérieur du four peuvent être maintenus. Ils se caractérisent par une fuite de chaleur minimale et un environnement uniforme.
Ils sont utilisés lorsque des réactions d’oxydoréduction ou un traitement thermique à haute température sont nécessaires. Ils conviennent à des applications telles que la fabrication de semi-conducteurs et la croissance de cristaux de haute qualité, qui nécessitent un traitement thermique de haute précision et un contrôle des réactions.