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Pirometría infrarroja en hornos de alta temperatura

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Precisión y estabilidad en condiciones extremas

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Introducción
Los hornos de alta temperatura son esenciales en la producción y transformación de materiales avanzados como el carbono, el grafito, el grafeno y la cerámica técnica. Los procesos industriales, como la carbonización, la grafitización y la sinterización, requieren un control extremadamente preciso y estable de la temperatura para garantizar una calidad constante del material, una eficiencia energética óptima y un control fiable del proceso.
Estos hornos suelen funcionar en atmósferas controladas (nitrógeno, argón) o al vacío total, condiciones elegidas específicamente para evitar la oxidación, la contaminación o las reacciones químicas no deseadas. Dado que los termopares convencionales dejan de ser fiables por encima de ~1700 °C, las industrias confían en los pirómetros de infrarrojos, las únicas herramientas prácticas capaces de proporcionar mediciones de temperatura sin contacto, de alta estabilidad y a largo plazo de hasta 3200-3500 °C.
Retos de la medición a alta temperatura
1. Temperaturas extremas de hasta 3500 °C
Los equipos de alta temperatura -incluidos los hornos de grafito, los hornos de vacío, los hornos de sinterización, los hornos de atmósfera controlada, los hornos de alta temperatura y los hornos de temple- pueden alcanzar intensidades que superan los límites de los sensores de contacto. Los pirómetros deben soportar una fuerte radiación térmica y, al mismo tiempo, proporcionar mediciones precisas.
2. Atmósferas controladas y vacío
En la carbonización, la grafitización y la sinterización cerámica, es esencial mantener una atmósfera de horno limpia y estable. Las mediciones deben realizarse a través de aberturas muy pequeñas del horno para evitar perturbar el entorno térmico.
3. Contaminación del camino óptico
epositos, polvo cerámico o gases residuales pueden acumularse en esta ventana. Sin métodos de compensación, estos depósitos reducen la precisión de la medición.
4. Requisitos de campo de visión estrecho
Procesos como la grafitización de electrodos de grafito, el tratamiento de precursores de grafeno o la sinterización de cerámica técnica requieren una orientación precisa de áreas muy pequeñas. Un pirómetro con un campo de visión estrecho garantiza mediciones precisas y enfocadas a pesar de la geometría confinada de los hornos de alta temperatura.
Pirómetros de infrarrojos: la solución esencial para procesos industriales extremos
Los pirómetros de infrarrojos miden la radiación térmica emitida por los materiales en el interior del horno, lo que permite un control preciso y sin contacto de la temperatura. Son esenciales para:
- Carbonización a >1100 °C
- Grafitización por encima de 2500 °C
- Sinterización de cerámicas y metales de alto punto de fusión
- Control en hornos de atmósfera controlada
- Control de la temperatura en hornos de vacío
- Orientación precisa en hornos de grafito
- Alta estabilidad en hornos de alta temperatura
- Evaluación previa y posterior al calentamiento en hornos de temple
Los pirómetros de infrarrojos son la única tecnología fiable capaz de realizar un seguimiento continuo a temperaturas que alcanzan los 3000-3500 °C.

CellaFurnace PX 46: pirómetro de precisión para hornos de alta temperatura sometidos a grandes esfuerzos
Desarrollado por KELLER ITS, el CellaFurnace PX 46 se ha diseñado específicamente para los retos que plantean las aplicaciones de hornos de alta temperatura con materiales de carbono, componentes de grafito, fabricación de grafeno y cerámica técnica.
Ventajas clave (USP)
- Campo de visión estrecho
Permite realizar mediciones precisas a través de aberturas muy pequeñas del horno.
- Alta estabilidad térmica en todo el rango de medición
Garantiza la fiabilidad durante largos ciclos de producción.
- Tecnología de 2 colores para entornos industriales difíciles
Compensa la contaminación o la obstrucción parcial de la trayectoria óptica.
- Capacidad de medición hasta 3200 °C
Ideal para grafitización, carbonización, crecimiento de cristales y sinterización de cerámica
El PX 46 proporciona mediciones estables y repetibles incluso en condiciones exigentes con alta interferencia óptica o fuerte contaminación.
CellaTemp PA 35: pirómetro de ultra alta temperatura hasta 3500 °C
Para aplicaciones que superan los límites superiores de los pirómetros estándar, el CellaTemp PA 35 ofrece un rendimiento inigualable:
Ventajas clave (USP)
- Medición infrarroja de longitud de onda corta
Ofrece una precisión superior a temperaturas muy elevadas.
- Capacidad de medición hasta 3500 °C
Perfecto para grafitización extrema, sinterización de refractarios, calentamiento asistido por plasma y hornos de ultra alta temperatura.
El PA 35 es la solución de referencia para las industrias que requieren un control térmico preciso en el extremo superior del espectro de temperaturas.

Ejemplo de aplicación: control de temperatura en la producción de grafito
La grafitización es un proceso crítico para producir grafito de alta pureza utilizado en electrodos, baterías, sistemas de gestión térmica y diversos productos de carbono de alto rendimiento. La precisión de la temperatura es esencial para alcanzar el grado necesario de cristalinidad y resistencia mecánica.
Utilización de un CellaFurnace PX 46:
- El pirómetro se monta detrás de una pequeña ventana de cuarzo para proteger su óptica.
- La medición en dos colores compensa la contaminación que se acumula en la ventana durante los largos ciclos del horno.
- El estrecho campo de visión permite una orientación precisa dentro de cámaras de horno confinadas.
- La supervisión continua de la temperatura garantiza unas condiciones de grafitización estables entre 2000 °C y 3000 °C.
Para procesos que requieren temperaturas cercanas a los 3500 °C, el CellaTemp PA 35 es la solución recomendada.

Conclusión
La monitorización precisa de la temperatura en hornos de alta temperatura es esencial para las industrias que trabajan con carbono, grafito, grafeno y cerámica técnica. Ya sea en hornos de atmósfera controlada, hornos de vacío, hornos de grafito, hornos de sinterización u hornos de temple, los pirómetros infrarrojos proporcionan las mediciones precisas y fiables necesarias para la estabilidad de los procesos industriales.
El CellaFurnace PX 46 y el CellaTemp PA 35 de KELLER ITS ofrecen una robustez sin igual, estabilidad a largo plazo y alta precisión, lo que los convierte en herramientas indispensables para la medición de temperatura en los entornos industriales más extremos.