PHI การควบคุมบรรยากาศของเตา


การอบชุบด้วยความร้อนในเตาเผาบรรยากาศไม่มีความยุ่งยากซับซ้อน การรักษาความร้อนของบรรยากาศสิ่งหนึ่งที่ไม่เปลี่ยนแปลงคือองค์ประกอบของบรรยากาศเตาที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เราต้องใช้เครื่องมือวัดอุปกรณ์ควบคุมเพื่อให้แน่ใจว่าองค์ประกอบบรรยากาศที่จำเป็นมีอย่างเหมาะสมเพื่อให้แน่ใจว่าคุณภาพของโลหะและส่วนประกอบของบรรยากาศที่เหมาะสมที่จำเป็นสำหรับการทำงานทั้งหมดเพื่อสนับสนุนกระบวนการของลูกค้า Prolific Heating International Co., Ltd (PHI) ได้ร่วมมือกับ Shin-Ei Netsukeisou จากประเทศญี่ปุ่น ซึ่งได้รับการผลิตเครื่องมือวัดที่ใช้ในการควบคุมบรรยากาศเตาเป็นเวลาหลายปี และมากกว่า 90% ของลูกค้าเป็นบริษัทที่มีชื่อเสียงในอุตสาหกรรมการอบชุบด้วยความร้อน

การพัฒนาเครื่องมือควบคุมบรรยากาศ

1970s

Dew Point Analyzer
– Sample is required

1980s

Infra-Red CO2 Analyzers
– Sample is required

1990s

O2 Sensors
– Sample is not required

อุณหภูมิจุดน้ำค้าง

อุณหภูมิจุดน้ำค้างเป็นตัวกำหนดอุณหภูมิที่ไอน้ำเริ่มควบแน่น ในเบื้องต้น เครื่องวิเคราะห์อุณหภูมิจุดน้ำค้างจะวัดปริมาณไอน้ำที่มีอยู่ในบรรยากาศของเตาหลอม ข้อมูลนี้สามารถใช้เพื่อกำหนดศักย์คาร์บอนของบรรยากาศได้ ถือเป็นเทคนิคการวัดทางอ้อม หากเกี่ยวข้องกับการดึงตัวอย่างก๊าซจากเตาหลอมเข้าไปในเครื่องมือ

อุณหภูมิจุดน้ำค้างจะช่วยบอกว่าปฏิกิริยามีเสถียรภาพหรือไม่เสถียร (จุดน้ำค้างคงที่หรือจุดน้ำค้างเปลี่ยนแปลงเมื่อเวลาผ่านไป) สามารถบอกได้ก็ต่อเมื่อตัวเร่งปฏิกิริยาในเครื่องกำเนิดก๊าซดูดความร้อนของคุณเริ่มมีเขม่า และหากมีน้ำรั่ว อากาศรั่ว หรือบรรยากาศภายในเตาหลอมของไม่สม่ำเสมอ (“การะบาย”)  .

ผลิตภัณฑ์ของ Shin-Ei :

1. เซ็นเซอร์ O2 และตัวแปลง CP

เซ็นเซอร์ O2 ถูกเสียบเข้าไปในเตาเผาโดยตรงโดยไม่ต้องสุ่มตัวอย่าง ในขณะที่ใช้เซ็นเซอร์ O2 ร่วมกับตัวแปลง CP เพื่อคำนวณค่า O2 ที่เป็นค่าศักยภาพคาร์บอน (CP) ในเตาเผา อุปกรณ์นี้มีลักษณะคล้ายกับเทอร์โมคัปเปิลสำหรับการวัดอุณหภูมิและโดยทั่วไปจะอยู่ภายในเตาหลอม ในทุกตำแหน่งหัววัดออกซิเจนจะวัดนาทีของการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของออกซิเจนในบรรยากาศของเตาเผา

ความแตกต่างของความดันบางส่วนของออกซิเจนในบรรยากาศของเตาหลอมและความดันบางส่วนของออกซิเจนในอากาศในห้องจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้าข้ามอิเล็กโทรดในหัววัด ที่อุณหภูมิใดๆก็ตาม มีความสัมพันธ์ที่ทราบกันดีอยู่แล้วระหว่างเอาต์พุตมิลลิโวลต์ของโพรบกับศักย์ออกซิเจนของบรรยากาศ ศักย์ออกซิเจนสามารถเกี่ยวข้องโดยตรงกับศักย์คาร์บอน ดังนั้น การตรวจสอบอุณหภูมิเตาหลอมและเอาต์พุตของหัววัดจึงสามารถควบคุมศักยภาพคาร์บอนของบรรยากาศเตาหลอมได้

หัววัดออกซิเจนใช้เซ็นเซอร์เซรามิกนำไฟฟ้า ซึ่งส่วนใหญ่มักผลิตจากเซอร์โคเนียมออกไซด์ (Zr2O3) ช่วงการทำงานของหัววัดคือ 650-980˚C (1200-1800˚F) หัววัดออกซิเจนสามารถใช้ได้กับองค์ประกอบของบรรยากาศที่หลากหลาย แต่จำเป็นต้องได้รับการสอบเทียบสำหรับองค์ประกอบเฉพาะที่ใช้งานหัววัดออกซิเจนเป็นอุปกรณ์ตอบสนองอย่างรวดเร็วละอาจปนเปื้อนด้วยคาร์บอน สังกะสี และไอระเหยของสีบางชนิดเมื่อนำใช้งานกับคาร์บอนไดออกไซด์ หากพบแอมโมเนียอาจทำให้อายุของหัววัดสั้นลง แนวโน้มปัจจุบันคือการใช้หัววัดออกซิเจนร่วมกับอุปกรณ์วิเคราะห์ก๊าซสามตัว (CO, CO2, CH4) เพื่อสอบเทียบหัววัดให้มีค่า CO ที่ทราบและเพื่อตรวจสอบปริมาณก๊าซไฮโดรคาร์บอนอิสระใน

แนวโน้มในปัจจุบันคือการใช้หัววัดออกซิเจนร่วมกับอุปกรณ์วิเคราะห์ก๊าซสามตัว (CO, CO2, CH4) เพื่อสอบเทียบหัววัดให้มีค่า CO ที่ทราบและเพื่อตรวจสอบปริมาณก๊าซไฮโดรคาร์บอนอิสระใน

แหล่งที่มา : The Heat Treat Doctor®
Furnace Atmosphere Control Methods (Part 1)

ประโยชน์ของการใช้ตัวแปลง CP ของ Shin-Ei
  • วัดค่าการคำนวณ CP พร้อมกัน
  • สัญญาณเตือนความเบี่ยงเบนของค่าการคำนวณ CP
  • การตั้งค่าและใช้งานง่าย

2. เครื่องวิเคราะห์ CO2 แบบอินฟราเรด

เครื่องวิเคราะห์ CO2 แบบอินฟราเรดใช้สำหรับดึงตัวอย่างจากเตาเผา ในขณะที่เครื่องแปลง CP ใช้เพื่อวัดค่า CO2 และแสดงค่า CP

การวิเคราะห์อินฟราเรดใช้แสงในสเปกตรัมอินฟราเรดเพื่อวิเคราะห์ตัวอย่างก๊าซและกำหนดเปอร์เซ็นต์ของแต่ละองค์ประกอบในบรรยากาศของเตาเผา ใช้เครื่องวิเคราะห์ก๊าซเดี่ยว(คาร์บอนมอนอกไซด์)หรือหลายเครื่อง(3-8)เพื่อตรวจหาเปอร์เซ็นต์เหล่านี้

ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในเตาเผาเป็นวิธีทางอ้อมในการวัดศักยภาพของคาร์บอนในบรรยากาศ และสามารถใช้แผนภูมิ/ตารางเพื่อเชื่อมโยงการอ่าน CO2 กับสัญญาณจุดน้ำค้างหรือมิลลิโวลต์จากหัววัดออกซิเจน ตัวอย่างเช่น ค่า CO2 ซึ่งคล้ายกับไอน้ำและออกซิเจน จะแปรผันตามอุณหภูมิของเตาเผาและศักยภาพของคาร์บอน แต่โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.25 ถึง 0.50% การคูณค่า CO2 ด้วย 100 สามารถประมาณค่าจุดน้ำค้างโดยประมาณ (ในฟาเรนไฮต์).

ปัจจุบัน เครื่องวิเคราะห์อินฟราเรดแบบสามก๊าซได้รับความนิยมและใช้ในการเฝ้าติดตามบรรยากาศที่ผลิตโดยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและเตาเผา เครื่องวิเคราะห์ทำงานบนหลักการที่ว่าก๊าซแต่ละตัวดูดซับรังสีอินฟราเรดในช่วงความยาวคลื่นที่จำเพาะเจาะจง จำนวนการดูดซึมเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของก๊าซ ทำงานภายใต้หลักการที่ว่าตัวอย่างก๊าซผ่านเซลล์ที่แสงปล่อยพลังงานอินฟราเรดของความยาวคลื่นที่รู้จัก เซ็นเซอร์แปลงพลังงานอินฟราเรดที่วัดได้เป็นสัญญาณไฟฟ้า ค่าเหล่านี้มักจะถูกเปรียบเทียบกับค่าที่ได้จากก๊าซอ้างอิง เครื่องวิเคราะห์อินฟราเรดเป็นที่รู้จักสำหรับการตอบสนองที่รวดเร็วและสามารถสอบเทียบได้อย่างง่ายดาย

แหล่งที่มา : THE HEAT TREAT DOCTOR®
Furnace Atmosphere Control Methods (Part 2)

การใช้งานของเตาทั่วไป

1. Carburizing Furnace

กระบวนคาร์บูไรซิ่งเป็นกระบวนการที่ต้องมีการควบคุมความแม่นยำขององค์ประกอบบรรยากาศเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ทางโลหะวิทยาที่ต้องการในชิ้นส่วนที่กำลังผลิต ซึ่งรวมถึงองค์ประกอบต่างๆ เช่น เวลา กล่าวคือเวลาที่ใช้ในการอบแช่ และอุณหภูมิ ศักย์คาร์บอน (เดี่ยวหรือเพิ่ม / กระจาย) เย็นตัวและดับ โดยทั่วไปบรรยากาศการเติมคาร์บอนจะถูกควบคุมโดยการใช้หัววัดออกซิเจน

2. Nitriding Furnace

ไนไตรดิ้งเป็นอีกกระบวนการที่ต้องมีการจัดการตัวแปรให้แม่นยำ เพื่อให้กระบวนนี้สำเร็จ ระบบควบคุมแบบหลายตัวแปรจะตรวจสอบอุณหภูมิ บรรยากาศ ศักยภาพของไนไตรด์ อัตราการไหล และความดัน เพื่อให้การควบคุมทั้งสารประกอบ (เช่น White laye) และโซนการแพร่กระจายในวัสดุอย่างปลอดภัยและแม่นยำ ประเภทของโหลดและเตาหลอมจะถูกควบคุมโดยอัตโนมัติเช่นกัน

3. Nitrocarburizing Furnace
4. Other Atmospheric Furnace

ติดต่อเราเพื่อข้อมูลเพิ่มเติม.