OxidationsöfenIn Ergänzung seiner branchenführenden Öfen für die Bearbeitung von Kohlenstofffasern bietet Harper moderne Oxidationsofentechnik. Unsere Ofenkonstruktionen nach dem neuesten Stand der Technik sind für Faserbänder von 300 mm bis über 4000 mm ausgelegt. Harpers Oxidationsöfen besitzen eine Reihe von Verbesserungen gegenüber anderen marktgängigen Ausführungen, darunter energieeffiziente Designs.

Für den Kunden bedeutet das schnellere Oxidation durch Eliminierung des sog. Kamineffekts, erweiterter Bereich und höhere Gleichförmigkeit der Geschwindigkeit, gleichmäßigere Temperatur bei unterschiedlichen Volumenströmen und optimale Steuerung der chemischen Reaktion mit letztendlich besserer Faserqualität. Diese Verbesserungen zeigen sich in Form eindeutig definierter Leistungsgarantien. Zu diesen Designverbesserungen gehören u. a.:

  • Bessere Prozessgasabdichtung
  • Kontinuierliche Überwachung der Volumenströme zugeführter, umlaufender und abgeführter Gase
  • Verbesserte, zum Patent angemeldete Düsenkonstruktion
  • Prozessbasierte Mess- und Regelstation
  • Vereinfachung der Installation aufgrund der Quadrantenkonstruktion

Das hervorstechendste Merkmal unseres neuen Designs, die innovative atmosphärische Endabdichtung, reduziert unkontrollierte Emissionen, erhöht das aktive Ofenvolumen und bietet Energieeinsparungen gegenüber alternativen Anlagen. Die Dichtungen der oberen und unteren Innen- und Außenschlitze lassen sich unabhängig regeln. Jede Durchleitung hat eine unabhängige Abzugsöffnung mit regelbarer Zugsteuerung und der Abgassammelkasten ist mit einem eigenen Gebläse mit frequenzgeregeltem Antrieb verbunden. Aufgrund dieser innovativen Ausführungsmerkmale findet keine vertikale Durchmischung in der Dichtung statt, die Lufteinströmung ist reduziert und die Freisetzung der Prozessgase ist so gut wie ausgeschlossen.

Harper Oxidation OvenHarpers Verbesserungen im Bereich der Mess- und Regeltechnik umfassen eine zweistufige Ausgleichsmethode, eine schnellansprechende Abschreck- und Kühlanlage, Emissionsüberwachung und ein eigensichereres Druckentlastungssystem. Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal gegenüber unseren Mitbewerbern ist Harpers modulare Konstruktionsbauweise. Bei der Errichtung einer kompletten Pilotanlage (300 mm) ließen sich mit unseren Öfen im Vergleich zu Projekten mit ähnlichen Montagezeiten Arbeitseinsparungen von 90 % realisieren.

Darüber hinaus bietet Harpers proprietärer Multiflow-Research-Oven im Rahmen unseres Microline-Systems in einem einzigen Ofen parallel, quer und nach unten gerichtete Luftströmungen, was eine effektive Auswertung unterschiedlicher Strömungsmethoden ermöglicht. Die Ofenspezifikationen bezüglich Gleichmäßigkeit erfüllen oder übertreffen die branchenführenden Werte in jedem Strömungsregime.

Obwohl Kohlefaser hauptsächlich aus Polyacrylnitril (PAN) und Pech produziert wird, besteht ein zunehmender Bedarf nach alternativen, kostengünstigen und erneuerbaren Precursorn, besonders angesichts des Wachstums der Industrie in Bereichen wie dem Automobilsektor. Harper ist in der einzigartigen Lage, seine Technologie so zu adaptieren, dass während des gesamten Wärmebehandlungsprozesses nicht-traditionelle Precursor verarbeitet werden können. Durch Verwendung nicht-traditioneller Precursor wie Lignin, Rayon, Polyethylen und deren Gemische können Kunden ihre Betriebskosten senken und die Verweilzeit im Ofen reduzieren. Die kundenspezifische Planung und Konstruktion eines Ofens für die jeweiligen Prozessanforderungen umfasst auch Überlegungen zur Chemie der Precursor, um die Produktionsmaterialien festzulegen. Egal, ob der Precursor nicht durch sein eigenes Gewicht gestützt wird und einen Bandofen erfordert oder als Spinnkabel vorliegt – Harper verfügt über Lösungen für die neuen Precursor während des gesamten Prozesses. Wir haben unsere Anlagen so konzipiert, dass wir diese neuen Precursor auf Prozesslinien aller Größen verarbeiten können, von kleinen forschungsorientierten Prozesslinien bis hin zu großtechnischen Produktionsanlagen, wie unsere komplette Prozesslinie im Kohlefaser-Technologiezentrum des Oak Ridge National Laboratory zeigt.

Zusätzlich zu unseren Innovationen für das Handling alternativer Precursor unterstützt Harper die Weiterentwicklung des Kohlefasermarkts mit seinen Designs für gasbeheizte, großtechnische Ofenanlagen, Schlichtetrocknern und Anlagen zur Verringerung der Luftverschmutzung, um die Vorteile von Erdgas zu nutzen. Die derzeitigen Energiemärkte und Umweltbestimmungen begünstigen Wärmebehandlungsanlagen, die mit Erdgas betrieben werden und Harper besitzt unerreichte Erfahrung in der Fertigung von zuverlässigen verbrennungsbeheizten Verarbeitungsanlagen für eine Vielzahl von Industrien und Anwendungen. Die Investitionskosten für gasbeheizte Anlagen sind geringfügig höher und die Anlagenrendite (ROI) kann standortabhängig sein. In Nordamerika haben wir jedoch Amortisationszeiten von weniger als 2 Jahren gesehen, verglichen mit elektrisch beheizten Anlagen. In Gebieten mit höheren Brenngaspreisen können zusätzliche Möglichkeiten zur Wärmerückgewinnung implementiert werden, um die Effizienz zu verbessern.

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