ITRM20090074A1 - Forno con gradiente termico controllato per lavorazione di materiali mediante trattamenti termici cristallizzazione silico od altri mediante controllo del posizionamento del crogiolo all'interno del forno - Google Patents
Forno con gradiente termico controllato per lavorazione di materiali mediante trattamenti termici cristallizzazione silico od altri mediante controllo del posizionamento del crogiolo all'interno del fornoInfo
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Description
TITOLO: " Forno con gradiente termico controllato per lavorazione di materiali mediante trattamenti termici (cristallizzazione silicio od altri) mediante controllo del posizionamento del crogiolo all’interno del forno. "
DESCRIZIONE CAMPO IN CUI SI ESPLICA L'INVENZIONE
La presente invenzione fa riferimento in generale ad una tecnica ed al relativo apparato che la implementa, per la produzione di moduli di silicio allo stato cristallino da impiegare successivamente per la produzione di celle fotovoltaiche per la conversione dell’energia solare in energia elettrica, più in particolare essa tratta di una tecnica di produzione di silicio mono o poli cristallino in forni ad elevata efficienza del ciclo termico sia dal punto di vista del consumo energetico sia sotto l’aspetto dei tempi di produzione.
Stato della tecnica
A-Composizione delle celle fotovoltaiche. Le celle fotovoltaiche in silicio mono o policristallini rappresentano attualmente la maggior parte del mercato. Entrambe queste tecnologie sono costruttivamente simili, e prevedono che ogni cella fotovoltaica sia cablata in superficie con una griglia di materiale conduttore che ne canalizzi gli elettroni. Ogni singola cella viene connessa alle altre mediante ribbon metallici, in modo da formare opportune serie e paralleli elettrici.
B- Produzione. Il silicio da trattare per la produzione delle celle fotovoltaiche viene prima ottenuto dalla silice in forma di silicio metallurgico, processo che avviene commercialmente tramite riscaldamento di silice ad elevato grado di purezza, in una fornace elettrica usando elettrodi di carbonio. A temperature superiori a 1900°C, il carbonio riduce la silice in silicio.
L’uso del silicio per la costituzione di pannelli solari richiede una purezza più elevata di quella del silicio di grado metallurgico ed inoltre richiede che il silicio idealmente sia mono cristallino per avere la maggiore efficienza ottenibile. La produzione del silicio monocristallino e’ più costosa, e viené sostituita dalla produzione di silicio policristallino tenendo pero conto che minore è il numero di cristalli all’interno della barra di silicio maggiore è l’efficienza della cella fotovoltaica. Il controllo della fase di cristallizzazione è dunque fondamentale per la produzione di celle di alta qualità. Sono state usate diverse tecniche per produrre silicio ad alta purezza attraverso sia metodi fìsici che metodi chimici. In questa sede non interessa specificatamente un approfondimento di queste tecnologie, risulta invece più importante definire i fattori che influenzano la fase terminale del processo di lavorazione che va sotto il nome di cristallizzazione e che ben può essere considerato a valle e distinto da tutti i processi di purificazione.
D’altra parte mentre quando si costituisce un wafer per semiconduttori drogati di tipo PNP o NPN può essere ritenuto accettabile il fatto che un wafer sia prodotto con dei tempi relativamente lunghi, in quanto dallo stesso saranno ricavati migliaia di componenti allo stato solido, la lunghezza dei tempi di cristallizzazione deve essere ritenuta intollerabile nel momento in cui un singolo pannello/wafer viene a costituire solo l’ennesimo componente di una struttura multìpannello per la conversione di energia solare in energia elettrica.
Occorre quindi risolvere il problema di una maggiore produttività dei forni che attuino la cristallizzazione del silicio puro proprio perché una maggiore produzione apre le porte ad un numero crescente di utilizzatori a costi ridotti.
In un metodo convenzionale per la fabbricazione di un cristallo di silice, il materiale policristallino viene fuso in un crogiuolo di quarzo che è stato posizionato in una fornace. Un seme di cristallo è quindi inserito nella soluzione fusa e rimosso dalla soluzione quando essa ed il crogiuolo vengono ruotati, costituendo un singolo cristallo di silice per effetto del seme di cristallo. In questa fase, il livello della pressione interna a vuoto nella fornace è mantenuto ad un livello basso, (25 mbar o inferiore), e presenta un flusso di gas argon dall’alto verso il basso.
Quando le dimensioni del singolo cristallo di silicio aumentano come nel caso dei pannelli di silicio da usare per trasformare energia solare in energia elettrica, è necessario un crogiuolo al quarzo più ampio per fondere il materiale metalurgico. Un crogiuolo più ampio richiede più calore dalla sorgente di calore per mantenere una temperatura sufficientemente alta per fondere il materiale di silicio di partenza.
Un ulteriore scopo della presente invenzione e’ quello di fornire un forno per lavorazione di materiali mediante trattamenti termici (cristallizzazione silicio od altri) con controllo della curva deH’andamento termico in cui sia ottimizzato l’impiego di energia termica e con controllo della composizione e della pressione dell’atmosfera delle camere del forno.
E' infine scopo della presente invenzione quello di realizzare una lavorazione di materiali mediante trattamenti termici (cristallizzazione silicio od altri) con il controllo del posizionamento del crogiolo all’interno del forno stesso utilizzando tecnologie standard nel settore della purificazione e della cristallizzazione del silicio sostituendo la tradizionale variazione di temperatura del forno con il posizionamento del materiale nel settore del forno che si trova alla temperatura richiesta dal processo.
Questi ed altri scopi che saranno chiari nel corso della descrizione sono ottenuti mediante un forno per trattamenti termici cosi’ come riportato nelle rivendicazioni 1-7 allegate.
Principio di funzionamento:
Composizione:
Il forno è composto da un ambiente di lavoro suddiviso in camere che si possono indifferentemente sviluppare sia orizzontalmente che verticalmente caratterizzate dal fatto di avere al proprio interno una distribuzione termica rigidamente stratificata e costante, dove ad ogni piano orizzontale (forno sviluppato orizzontalmente) o verticale (forno sviluppato verticalmente) corrisponde una temperatura costante controllata elettronicamente
Le camere che sono posizionate un modo contiguo servono per differenziare la pressione e la composizione dell’atmosfera nel quale si devono sviluppare i processi termici. Tra le camere neumaticamente isolate vengono stabilite delle zone di compensazione per passare da un ambiente ad un altro.
Il crogiolo viene traslato tra le camere trascinato da un elemento motorizzato di precisione. Il crogiolo dunque transita attraversando i diversi piani o strati tenute a temperatura costante del forno.
Per alcuni tipi di processi il crogiolo può anche muoversi in altre direzione oppure gli strati a temperatura costanti possono essere inclinati rispetto alla direzione di movimento del crogiolo per simulare il movimento rotazionale del crogiolo
Un elemento costituito da un radiatore refrigerante può entrare a contatto col crogiolo lungo il senso di marcia per sottrarre calore al crogiolo e regolare ottimamente la temperatura dello stesso per portarlo in definitiva alla temperatura corrispondente allo strato termico che sta attraversando.
Le camere sono lunghe quanto necessario per permettere di lavorare a ciclo continuo con diversi crogioli uno dietro l’altro governati elettronicamente ed in modo di sfruttare contemporaneamente le diverse posizioni del forno: dove il materiale riscalda , oppure fonde, oppure cristallizza, oppure ricuoce o si raffredda.
Il gradiente termico all’ interno del forno è statico stabilizzato secondo una stratificazione a piani isotermici trasversali al percorso di marcia del crogiolo. Tale gradiente è rigidamente controllato elettronicamente, all’ interno del forno si trovano dùnque tutte le condizioni di temperatura richieste dal processo. Il controllo del gradiente termico avviene misurando la temperatura con termocoppie e con misure spettroscopiche, mentre l’elemento riscaldante consiste in una serie di irradia tori controllati.
Il vantaggio industriale piu’ evidente e’ quello di riuscire, con l’introduzione di questa nuova tecnologia, a ridurre sensibilmente il costo di produzione delle celle fotovoltaiche. Attualmente il ciclo termico di un forno per la produzione di silicio cristallino può durare 60 ore per carico trattato. Si comprende dunque che nel forno proposto, a ciclo continuo, in queste 60 ore transiterà una maggiore quantità’ di materiale, in quanto a secondo della fase di lavorazione più carichi si troveranno in zone diverse del forno. Inoltre non vi e’ l’esigenza di alzare ed abbassare la temperatura dell’intero forno conseguendo un notevole risparmio energetico ed aumentando la produttività
La soluzione è quella di distinguere per una serie di crogioli, con relativo contenuto di silicio da portare allo stato cristallino, ima serie n di fasi separate ciascuna corrispondente ad un passo della lavorazione ovvero del ciclo termico cui il silicio di partenza deve essere sottoposto al fine di ottenere la cristallizzazione.
I vari passi di lavorazione sono interpretati da un programma che monitora in modalità rigidamente sequenziale il passaggio attraverso le diverse fasi del ciclo termico standard per la cristallizzazione.
II processo di cristallizzazione viene ad essere gestito come una sequenza di azioni del tipo Ai(ti,Ti,Pi,Ci) che stanno ad indicare il fatto di portare il silicio per un tempo Δ1⁄4 ad una temperatura Tj ad una pressione P, in presenza di una atmosfera composta da una serie di componenti definiti per semplicità’ Cj. Il processo sequenziale corrispondente sarebbe così descritto dalla sequenza di dette azioni A (t ,T ,Pi-1 , C ), Ai(ti,Ti,Pi,Ci) Ai+1(ti+1 ,Ti+1,Pi+1, Ci+1) ecc. Si può cosi dedurre che una volta eseguito il sottoprocesso A il crogiolo viene ad essere portato (traslato) nelle condizioni operative relative alla fase Ai, per cui nulla impedisce di attivare in contemporanea un ulteriore processo con un nuovo crogiolo che venga così sottoposto al trattamento termico in parallelo al precedente e che vantaggiosamente venga a trovarsi in un ambiente già configurato dal punto di vista delle caratteristiche termiche e di pressurizzazione preposte al pretrattamento.
Una caratteristica fondamentale quindi della presente invenzione è il superamento del principio dell’ altoforno sequenziale in cui si può eseguire necessariamente soltanto una fase di lavorazione alla volta.
Al solo scopo esemplificativo e senza con ciò voler limitare la generalità del trovato e dei possibili campi di applicazione, di seguito viene descritta una realizzazione dell'invenzione con riferimento alla Figura allegata in cui viene evidenziato uno schema a blocchi di massima della soluzione secondo il presente trovato.
DESCRIZIONE DI UNA REALIZZAZIONE PREFERITA
Per la cristallizzazione del Si solitamente si predispone un forno verticale di tipo a pozzo nel quale si mette un recipiente/crogiolo del silicio puro elettrolitico e lo si sottopone ad un ciclo termico. Una volta che il silicio è fuso viene iniziato un trattamento termico con il quale il silicio deve cristallizzare lentamente essendo prestabiliti i tempi specifici del passaggio di stato allo scopo di avere il minor numero possibile di cristalli. Questo processo in forni medio - grandi dura globalmente intorno alle 60 ore (ovviamente dipendente della quantità di materiale nel crogiolo), in sostanza il materiale puro viene fuso a 1540 gradi poi viene raffreddato mantenendone la temperatura controllata ad una certa atmosfera e pressione seguendo la velocità di cristallizzazione in modo di ottenere la cristallizzazione ottimale. Siccome bisogna rispettare dei tempi prestabiliti per ogni fase del processo: il materiale viene prima fuso ma poi viene raffreddato gradualmente per ottenere un ottima cristallizazione, successivamente si interviene con diversi processi di ricottura con diverse velocità di raffreddamento seguito da un abbassamento di temperatura progressivo ma lento in modo che si possa arrivare senza traumi ad una temperatura dell’ordine dei 300 - 400 gradi per estrarre il silicio cristallino dal forno. Se si parte quindi dal presupposto che il processo di fusione del silicio richiede di portare il materiale fino a circa 1540 gradi, però per ricavare fuori il materiale cristallizzato lo si deve portare a 350 gradi per potere aprire il forno ed avere il materiale pronto per l’uso, si ha che l’evidente svantaggio di questa attività è che si ha un processo di fatto oltremodo prolungato nel tempo. L’idea innovativa è la seguente: un nuovo tipo di forno (che si sviluppa in orizzontale o verticale) è strutturato come un “lungo tubo” nel quale sono disposti una serie sequenziale di elementi di riscaldamento con una temperatura stratificata e variabile che orientativamente è mantenuta al centro della struttura al valore massimo di 1540 e poi va man mano diminuendo fino a 900 gradi e poi ancora 350 gradi ecc. con opportune camere pneumatiche per ottenere composizione atmosferica e pressioni adeguate.
La tecnica nota si sviluppa in tre fasi, a-il forno si apre, si immette il crogiolo, si chiude il forno, b-si porta a temperatura programmata e, c- poi, infine, si riapre il forno, e’ anche previsto che per intervalli di tempo predefiniti ci sia il crogiolo fermo che si porta alla fusione per effetto dell’ innalzamento della temperatura. Va difatti tenuto conto di una fase nella quale, oltre i 300 gradi, le resistenze o gli elementi in carbonio, in presenza di ossigeno, si alterano, per cui è necessario, a tali temperature, produrre il vuoto e sostituire l’ossigeno con gas inerte tipo argon, nel forno, che successivamente si porta a 1540 gradi. E’ questo un caso tipico per il quale e’ necessario attuare dei cambi nella composizione dell’atmosfera neh quale avviene il processo, per cui in alcuni forni molto sofisticati cosi come nel forno oggetto della presente invenzione si ha una struttura longitudinale per il trattamento termico dove sono previsti al minimo tre scomparti isolati neumaticamente.
Invece secondo la presente invenzione, viene predisposto un carrello con tanti crogioli. Praticamente quando il crogiolo entra, arriva nella precamera a 300 gradi e a questa temperatura si pratica il vuoto, si immette dell’argon, si apre la camera stagna e si fa entrare il crogiolo nello scomparto ad atmosfera inerte. In questo modo il ciclo termico invece di essere attuato scaldando e raffreddando il forno, viene ad essere eseguito intervenendo sulla zona di relativa allocazione dove si varia la temperatura in funzione della posizione.
In sostanza si realizza un forno nel quale la temperatura varia in relazione alla specifica posizione, 1400 in B, 1300 in C, 1000 in D e così via, con un andamento posizionale che segue la curva delle temperature cui deve essere sottoposto il silicio per la cristallizzazione. Invece di portare prima in condizione di surriscaldamento e poi in condizioni di raffreddamento la temperatura di un singolo ambiente, si sposta il crogiolo e lo si porta prima al riscaldamento, poi al raffreddamento seguendo il ciclo termico.
Mentre si sta eseguendo questo ciclo per un crogiolo, si possono introdurre altri crogioli nella sequenza. La realizzazione prevede la presenza di un generico comparto a camera stagna 20” nella quale quando entra il crogiolo 3, viene chiuso il separatore 25”, si dispone il vuoto si immette argon, si apre 25’” e si passa nel nuovo settore cui è associato il relativo trattamento termico.
Trattasi quindi di un forno a scorrimento del crogiolo: mentre nelle soluzioni della tecnica nota il crogiolo è fisso e la temperatura varia al variare del tempo, qui invece le temperature sono fisse, costanti nel tempo, e variano invece zona per zòna.
Sono anche note allo stato della tecnica soluzioni che prevedono più altifomi per un pretrattamento in un primo forno con un primo riscaldamento, cioè un innalzamento graduale della temperatura, il passaggio in un secondo forno ed ancora una fase di riscaldamento e quindi, infine, il raffreddamento in modo che sia attuato un ciclo termico caratterizzato da una sostanziale continuità delle temperature, con variazioni preprogrammate dei valori di temperatura. Di fatto pero’ nella tecnica nota si opera su tre range predefiniti di temperature con il crogiolo situato sempre nelle stesse posizioni. Nella posizione centrale il ciclo termico prevede una escursione termica rilevante che attiva progressivamente il riscaldatore, lo porta a temperature elevatissime e poi lo fa raffreddare con un procedimento sostanzialmente statico (sempre sulla stessa posizione del crogiolo).
La soluzione secondo la presente invenzione non è di tipo statico in quanto dovendo seguire un dato ciclo sposta -traslandolo- il crogiolo 3 in cui è contenuto il materiale da trattare: se lo deve portare a 1400 lo porta in C, se lo si deve portare a 1200 lo si trasla in B ect. Manca quindi una funzione di attivazione e disattivazione degli elementi riscaldanti per far eseguire al forno un ciclo completo di riscaldamento e raffreddamento, invece e’ previsto che gli elementi scaldanti siano oggetto di passaggio di una corrente sufficiente a mantenere costante la temperatura stratificata mentre d’altra parte è necessaria la presenza di un motore che trasporti il crogiolo affinché sia oggetto delle diverse sollecitazioni termiche.
La presente invenzione fornisce un metodo per la fabbricazione di un cristallo di silicio che supera i problemi della tecnica nota relativi al controllo delle elevate temperature e del relativo excursus termico nelle varie fasi in sequenza che si succedono nel processo di fusione e raffreddamento a temperatura controllata mediante il controllo degli orientamento dei piani o strati isotermici del forno. Questo metodo include la fusione del materiale di silicio ad alta temperatura allo scopo di controllare il processo di cristallizzazione dello stesso. Più precisamente in questo metodo, un materiale al silicio metalurgico è fuso in una fornace che ha una temperatura che giunge fino a 1540° C, ed il silicio mono o poli cristallino è estratto ad una temperatura inferiore nell’ordine dei 300 °C.
Il gradiente di temperatura sia in salita che in discesa così come la permanenza ad una data temperatura per gli intervalli di tempo prestabiliti, sono controllati per effetto dello spostamento (traslazione) del crogiolo in zone predefinite della catena di trattamento dell’impianto/fomace riscaldatore.
La figura 1 mostra lo schema a blocchi di una fornace per mettere in atto il metodo di fabbricazione di blocchi di silicio mono o policristallino atti alla produzione di pannelli foto secondo la presente invenzione.
La fornace è caratterizzata dalla struttura delle prime camere di pretrattamento 20’, 20” posizionate anteriormente rispetto alle camere principali 10’ e 10”. Le diverse camere principali sono in grado di contenere N crogioli, 3’, 3”, 3", dislocati su posizioni specifiche A, B, C ..ect. Ciascun crogiolo 3 ha la struttura a doppio strato, con una sezione di quarzo interno che è rinforzata da un crogiolo di grafite esterno ed è istallato su un albero di supporto 40 cui può essere associata anche ima funzione di piedistallo. L’albero di supporto 40 è dotato di due tipi di movimento:
in direzione periferica o angolare per causare il movimento rotazionale del crogiolo; in direzione longitudinale-trasversale secondo l’asse x della fornace al fine di acquisire il posizionamento del crogiolo in relazione alla temperatura di una fase specifica del processo.
Difatti ciascun crogiolo 3’, 3”, 3<n>viene ad essere circondato da una sorgente di calore 5’, 5”, ...,5<n>ognuna di esse a diversa temperatura, mentre comunque le pareti interne della camera principale sono delimitate con un isolatore.
Quando si fabbrica un singolo cristallo di silicio ciascuna camera sezione della fornace è mantenuta ad una specifica temperatura, Ti altre condizioni inerenti la pressione e la composizione dell’atmosfera vanno rispettati, per esempio mentre il silicio viene fuso, un gas argon viene fatto passare e gli ulteriori gas all’ interno della fornace sono eliminati sottovuoto. In tale successione di fasi il materiale policristallino in silicio nel crogiolo 3 è fuso per effetto del calore del riscaldatore 5 disposto sul crogiolo 3 in modo da ottenere una soluzione di silicio fuso.
L’apparato secondo la presente invenzione prevede innanzitutto delle sonde di temperatura che danno la distribuzione della temperatura all’ interno del forno e quindi dei sensori che definiranno la posizione del crogiolo. Il metodo di fabbricazione di un singolo cristallo secondo la presente invenzione è inoltre caratterizzato dall’uso di una serie di fotocamere CCD per monitorare lo spettro di potenza fluttuante relativo alla temperatura di ciascuna superficie di fusione del materiale di partenza fino alla costituzione del cristallo come prodotto finale, e dal controllo del silicio fuso in modo tale da allineare la temperatura di riscaldamento allo spettro di potenza - target -predeterminato per l’estrazione del cristallo.
In relazione alle condizioni contingenti di riscaldamento si reperiranno una serie di temperature differenziali comprese comunque in un range di valori associati alla camera di trattamento specifica. Per esempio si considera che in una camera 20 di trattamento la temperatura vari tra 800°C e 1200°C, perché è previsto un Δΐ di tempo in cui il crogiolo ed il materiale in esso contenuto deve essere sottoposto a tale incremento di temperatura, allora è previsto il rilevamento puntuale nella catena di trattamento termico sia della temperatura fornita dai riscaldatori 5, localmente, in ciascuna posizione, ed il rilevamento allo stesso tempo, della temperatura del silicio che va fondendosi.
Tali rilevazioni fanno sì che si possa stabilire un posizionamento quanto più rivolto a mantenere una corrispondenza tra quella che è la -temperatura del silicio e quella che invece è prevista in linea teorica. Tutto ciò prevedendo ima traslazione (seppur di entità minima) nelTintomo del punto in cui il crogiolo è al momento posizionato.
Si supponga quindi che all’istante t, la temperatura del silicio sia rilevata essere 820°C, mentre dal punto di vista dell’excursus termico ideale cui esso deve essere sottoposto si prevedeva ancora una temperatura nelTordine degli 800°C, allora il sistema di controllo che ha una mappa termica dei profili delle temperature presenti nella camera di trattamento 20, punto per punto, attuerà una traslazione (“avanti o indietro”) mirata a portare il crogiolo in corrispondenza della temperatura cui si vuole esso sia sottoposto, cioè verso il punto che attualmente è in grado di fornire delle temperature a 820°C. In tale posizione esso permane per un intervallo di tempo Δΐ previsto e predefinito.
Per controllare accuratamente lo stato del materiale di silicio di partenza che viene fuso si considera un sistema variabile nel tempo dal punto di vista termico, che ha una serie di tempi di riposo variabili in relazione alla fase di produzione di un singolo cristallo. Sono definiti per ciascuna fase un tempo di riposo Δί, una costante temporale di decremento/incremento delle temperature e un valore di guadagno (avanzamento) del processo di cristallizzazione oggetto di controllo.
Una routine software in tempo reale insegue la curva di temperatura target cui si vuole sia portato il crogiolo con il relativo contenuto di silicio, trasformando la temperatura in una posizione fisica e traslando il carrello nel punto giusto a seconda della temperatura che deve essere presente nelTambiente di cristallizzazione.
Per migliorare il processo di raffreddamento del materiale nel crogiolo in modo da portarsi alla temperatura corrispondente allo strato del forno che sta attraversando è previsto il contatto per un tempo controllato elettronicamente della superficie lungo il senso di marcia con un radiatore ad acqua
VANTAGGI ED INDUSTRIALITA’ DEL TROVATO
In sostanza secondo la presente invenzione le temperature in ogni punto della catena di trattamento sono mantenute ad un predeterminato valore in funzione della zona A, B, C ect invece secondo le soluzioni dello stato della tecnica la temperatura viene fatta variare nel tempo, con un notevole aggravio di costi in termini di energia termica dissipata e di tempo necessario per ogni singolo trattamento.
Come descritto sopra, le realizzazioni che sono conformi al metodo della presente invenzione producono un cristallo singolo controllando l’angolazione dello strato termico tenuto a temperatura costante effettuando il processo di fusione del materiale ad una temperatura controllata ed una pressione adeguata, consente la lavorazione a catena con tanti crogioli che si trovano in fasi diverse ottenendo una produttività molto mantenendo una stratificazione delle temperature costanti dunque riducendo radicalmente i consumi
Claims (7)
- RIVENDICAZIONI 1. Forno per lavorazione di materiali mediante trattamenti termici, quali la cristallizzazione del silicio, caratterizzato dal fatto di comprendere un ambiente di lavoro suddiviso in una serie di camere sequenziali (20’, 20” ..20<n>...10’, 10”, 10<m>) che si susseguono adiacenti separate ma comunicanti una con l’altra, ciascuna avendo predisposta al proprio interno una distribuzione termica rigidamente stratificata; e costante nel tempo, corrispondendo ad ogni camera/stadio del forno almeno un crogiolo (3) sottoposto! ad una delle fasi della lavorazione a temperatura costante controllata elettronicamente, la cristallizzazione avvenendo in sequenza contemporaneamente su piu’ crogioli mediante traslazione e controllo in tempo reale del posizionamento per intervalli di tempo predeterminati dei crogioli stessi (3) all’interno delle relative camere sequenziali (20’, 20” ..20"...10’, 10”, 10<m>) cui e’ associata una distribuzione spaziale rigidamente stratificata della temperatura con piani isotermici ortogonali od inclinati rispetto al senso di marcia dei crogioli.
- 2. Forno per lavorazione di materiali mediante trattamenti termici secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che le camere (20’, 20” ..20<n>...10’, 10”, 10<m>) che sono posizionate un modo contiguo si differenziano per la pressione e la composizione dell’atmosfera nella quale si devono sviluppare i processi termici, tra le camere pneumaticamente isolate essendo stabilite delle zone di compensazione per passare da un ambiente ad un altro.
- 3. Forno per lavorazione di materiali mediante trattamenti termici secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il crogiolo (3) viene traslato tra le camere trascinato da un elemento motorizzato di precisione per il posizionamento nei diversi stadi a temperatura costante del forno.
- 4. Forno per lavorazione di materiali mediante trattamenti termici secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che un elemento costituito da un radiatore refrigerante sia predisposto per un eventuale contatto col crogiolo (3) lungo il senso di marcia al fine di sottrarre calore al crogiolo e regolarne la temperatura ottimale dello stesso .
- 5. Forno per lavorazione di materiali mediante trattamenti termici secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che la lunghezza delle camere e’ tale da permettere di operare a ciclo continuo con una serie di crogioli uno dietro l’altro controllati elettronicamente ed in modo da sfruttare contemporaneamente le diverse posizioni del forno in relazione ai diversi trattamenti cui deve essere sottoposto il materiale stesso.
- 6. Forno per lavorazione di materiali mediante trattamenti termici secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che il gradiente termico all’interno di ciascun ambiente e’ staticamente stratificato secondo piani isotermici trasversali al percorso di marcia del crogiolo.
- 7. Forno per lavorazione di materiali mediante trattamenti termici secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che in base alle rilevazioni in tempo reale delle condizioni di lavoro si possa stabilire un posizionamento quanto più mirato a mantenere una corrispondenza tra la temperatura attuale del materiale in lavorazione e quella che invece è prevista in linea teorica.
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| IT000074A ITRM20090074A1 (it) | 2009-02-19 | 2009-02-19 | Forno con gradiente termico controllato per lavorazione di materiali mediante trattamenti termici cristallizzazione silico od altri mediante controllo del posizionamento del crogiolo all'interno del forno |
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ID=41092151
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2009
- 2009-02-19 IT IT000074A patent/ITRM20090074A1/it unknown
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