Forno tipo Push-Type
Os barcos metálicos s?o carregados com óxido a uma altura variando de alguns mm até vários cm e s?o empurrados em estágios através do forno em tubos de a?o resistentes à corros?o em intervalos de tempo específicos. Ao introduzir um novo barco no tubo, a linha na frente é empurrada para a frente pelo comprimento de um barco. O hidrogénio em excesso flui ou co-contra-corrente à direc??o do fluxo de tungsténio. O hidrogénio n?o é apenas responsável pelo próprio processo de redu??o, mas serve também para remover o vapor de água formado e também actua como atmosfera protectora na zona de arrefecimento. O hidrogénio "molhado" que sai do forno é seco até um ponto de orvalho desejado e reciclado para o forno. Como indicado, o hidrogénio com pontos de orvalho mais elevados também pode ser introduzido no forno. ??????????
??????????O hidrogênio tem que ser aplicado em grande excesso, o que garante um fluxo rápido sobre a camada de pó. O excesso depende do tamanho de gr?o desejado (menor para grosso e mais alto para pó fino). A faixa está entre 2,5 e 40 vezes estequiométrica.
??????????Os fornos Multitube (14 a 18 tubos dispostos em duas fileiras) s?o freqüentemente usados ??hoje. O material do barco, na maioria dos casos, é uma liga de ferro rica em Ni e Cr (lnconel). Mais raramente, devido ao alto pre?o, os barcos s?o feitos de TZM (liga de molibdênio com Ti, Zr e C) ou tungstênio puro. ????????????
A grande desvantagem das ligas de ferro é que a difus?o dos elementos ocorre na camada de pó de tungsténio em contacto. Nesse sentido, o Ni é o elemento mais perigoso, embora amplamente utilizado. Ni rapidamente difunde sobre os gr?os de tungstênio, enfraquecendo a superfície do fundo e parede dos barcos. Com o tempo, formam-se uma escala contendo Ni, Fe, Cr e W. Esta escala sticks mais ou menos firmemente ao barco. Depois de vários deslocamentos através do forno, ele fica mais espessa e parte quebra, contaminando heterogeneamente o pó de tungstênio. As partículas de maior dimens?o podem ser separadas pelo processo de rastreio sempre aplicado após a redu??o, mas as partículas menores permanecem no pó de tungsténio. Quanto maior a temperatura ea umidade, mais pronunciada é a forma??o da escala. O material de liga fundida (microestrutura grossa) mostra uma forma??o de incrusta??o melhorada em compara??o com os barcos feitos de chapa enrolada. Ligas contendo Co em vez de Ni s?o mais resistentes, mas o pre?o elevado de Co torna-os inaceitáveis ??para barcos. As ligas contendo Co s?o apenas utilizadas como tubos em fornos rotativos. ????????????
??????????Os fornos s?o alimentados a gás ou eletricamente aquecidos em três ou quatro zonas separadas. As temperaturas da fornalha variam entre 600 e 1100 ℃. Para tamanhos de gr?o W mais pequenos e médios, é preferido um perfil de temperatura para diminuir o tempo necessário para o último passo de redu??o de WO2 para W (redu??o lenta, taxa). Para maiores tamanhos de gr?os (> 6 μm), aplicam-se condi??es de redu??o isotérmicas.
??????????redu??o é comumente realizada em uma fase. Em alternativa, pode ser aplicada uma sequência de redu??o em dois estádios. Neste caso, a primeira fase de redu??o tem lugar a uma temperatura mais baixa (500-700 ° C, forma??o de óxido marrom, WO2) e a segunda fase a 600-1100 ° C (forma??o de metal de tungsténio).
?????????Na prática industrial, os barcos s?o carregados com um determinado peso de óxido (altura da camada) e empurrados através do forno com um determinado perfil de temperatura e débito de hidrogénio. Após o equilíbrio dinamico ser atingido, o tamanho de partícula do pó de metal é medido. Se o pó n?o satisfizer os requisitos, s?o introduzidos ajustes de parametros tais como mudan?a de temperatura, carga do barco, débito de hidrogénio ou tempo de empurr?o.
Após a redu??o, os pós s?o rastreados em malha 60 (por vezes também em malha 200) para eliminar contaminantes provenientes de materiais de fornalha ou de barco e s?o misturados para formar um lote de pó homogéneo. Nenhuma atmosfera especial é necessária para o manuseio, uma vez que as superfícies de pó s?o rapidamente saturadas com oxigênio e vapor de água. No entanto, abaixo de 1 μm, os pós podem ser pirofóricos e s?o necessárias precau??es, em particular abaixo de 0,5 μm. A redu??o sob fluxo simultaneo de hidrogénio é o método mais eficaz para evitar a queima dos pós finos. Já durante a fase de arrefecimento no forno, o pó é posto em contacto com hidrogénio "húmido", e a superfície é saturada quando o pó sai do forno. Sob condi??es de fluxo em contracorrente, o pó tem de ser saturado lentamente com oxigénio. Isto pode ser conseguido quer através de um armazenamento de gás inerte (azoto ou árgon contendo pequenas quantidades de oxigénio) quer por exposi??o do pó à atmosfera em pequenas por??es a fim de omitir o sobreaquecimento local. Isso pode ser feito deixando o pó no barco por aproximadamente 30 min.
??????????é óbvio que a capacidade do forno para tamanhos de gr?os menores, especialmente para pó de tungstênio submicron, é baixa. Apenas camadas de pó muito finas podem ser aplicadas para reter os gr?os do crescimento. Para melhorar a capacidade, foi inventada uma técnica de barco duplo ou triplo. O barco de redu??o é coberto com um ou dois barcos superiores de forma a permitir o fluxo de hidrogénio entre os barcos, de modo que a capacidade também para tamanhos de gr?os mais pequenos poderia aumentar consideravelmente.
??????????Os fornos modernos s?o totalmente automatizados, o que significa que todas as variáveis ??podem ser definidas e controladas. Carregamento, empurrar e descarregar os barcos é feito por máquina.
??????????A vantagem do forno tipo "push" em rela??o aos fornos rotativos é a sua flexibilidade na mudan?a de uma condi??o (tamanho de gr?o) para a próxima e na sua alta capacidade, especialmente para qualidades de pós mais finas. As desvantagens s?o maior consumo de energia, maior distribui??o de tamanho de gr?os, maior contamina??o pela escala dos barcos e maiores custos de manuten??o.
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