哈珀所擁有的先進碳纖氧化爐技術可與其領先業界的熔爐相互配合,以進行碳纖加工處理。我們最先進的熔爐設計可用於處理從 300mm 到 4000mm 以上的束帶。哈珀的設計包含許多超越現今市場產品的改良功能,包括節能設計。
對於客戶而言,我們的技術提升象徵透過排除煙囪效應而達成更快速的氧化作用,提高加速度均勻性與範圍,確保各種流速下的溫度均勻性,以及對反應的最佳控制,最終達成增加纖維品質的目標。這些改良能夠透過明確聲明的性能保證的形式提供。部分設計改良的內容包括:
- 絕佳的氣體範圍密封
- 持續監測供應、再循環與排氣流速
- 經過改良並且申請專利的噴嘴設計
- 製程架構的儀器配置
- 改善安裝狀況的象限結構
哈珀的尖端設計最顯著的特色為創新氣體式端面密封,它能夠減少散逸性排放、增加熔爐的有效容量,並且能量消耗亦低於同類替代方案。密封件可在爐槽內外部的頂端與底部獨立調整。每個通道都有一個獨立的排氣孔,並且有可調整的抽取控制裝置和通風口與專屬風扇/VFD 連接。由於以上這些創新的設計特點,因此在密封件中不會出現垂直混合,減少氣體進口,幾乎不會發生製程氣體逸出的情況。
哈珀在儀器方面的改良包括雙層式平衡方法、反應淬火系統以及快速冷卻系統、排放監測以及本質上安全的洩壓系統。此外,哈珀的模塊化結構是另一項升級的設計,並且將競爭對手遠遠拋在身後。與類似現場安裝次數的全系列導向系統 (300mm) 相比,我們的熔爐可減少九成的人力。
此外,我們的 Microline 系統中還包括哈珀專利的多流式研究爐,能夠在單一熔爐內提供平行、交叉以及向下的氣流方向,使得研究人員能夠針對不同的流動技術做出確實的評估。研究爐的一致性規格皆符合或超越每個流動狀態中同類型產品的最佳水準。
雖然碳纖主要是以聚丙烯腈 (PAN) 與瀝青所製成,隨著產業成長並進入諸如汽車等應用項目,使用他種、低價且可換新的先驅物已越來越有其必要。哈珀擁有獨家能力調整我們的技術,於整個熱處理製程處理非傳統式的先驅物。藉由利用非傳統式的先驅物,例如木質素、嫘縈、聚乙烯及共混物,客戶即可降低操作成本,縮短爐內停留時間。為配合獨特製程的需要而進行設備的客製工程設計,我們將先驅物的化學性質計入考量,以決定生產的材料。哪怕先驅物因本身的重量無以支撐而需要輸送帶爐或其屬於絲束,哈珀都能為這類新興先驅物提供全程解決方案。我們設計的設備能夠於一切生產線規模下製造這類新興先驅物,從研究一直到量產規模都不例外,由本公司於橡樹嶺國家實驗室的碳纖技術中心裝設的全套生產線即可見一斑。
除了處理替代先軀物的創新之外,哈珀目前正在進行量產規模的燃氣碳纖熔爐及烘箱、以及施膠乾燥機與空污減輕系統的設計,以利用天然氣的優勢,從而支持碳纖市場的進步。目前的能源市場與環保法規已經使得以天然氣作為燃料的熱處理設備站上明顯的優勢,而對於針對各類產業與應用製造可靠的燃燒加熱處理設備,哈珀的經驗無人能及。燃氣設備的資金成本略顯昂貴,投資回報率 (ROI) 隨安裝地點互異。不過,與電熱設備相較之下,我們已於北美地區見到 ROI 不到兩年的實例。世界上燃氣價格較高的區域可施行其他熱回收選項來增加效率。
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