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1200度管式爐的結構

更新時間:2025-06-02      瀏覽次數:106

1200度管式爐是一種可在高溫(最高達1200℃)下對樣品進行加熱處理的設備,廣泛應用于材料科學、化學化工、電子工業等領域。以下從爐體結構、加熱系統、測溫與控溫系統、氣氛控制系統、爐管及密封結構等方面詳細介紹其結構:

爐體結構

外殼:通常由金屬板材制成,如不銹鋼或碳鋼,具有良好的機械強度和耐腐蝕性。外殼的主要作用是保護內部部件,同時起到隔熱和安全防護的作用。其表面一般會進行噴漆或噴塑處理,以提高外觀質量和防銹能力。

隔熱層:位于外殼與加熱元件之間,是管式爐實現高溫保溫的關鍵部分。常見的隔熱材料有氧化鋁纖維、硅酸鋁纖維、陶瓷纖維等,這些材料具有低熱導率、高耐熱性和良好的隔熱性能,能夠有效減少熱量散失,降低能耗,并保證爐內溫度的均勻性和穩定性。

爐膛:是放置爐管和樣品的空間,一般由耐火材料制成,如剛玉磚、莫來石磚等。爐膛的設計要考慮到溫度分布的均勻性、加熱效率以及與爐管的匹配性等因素。

加熱系統

加熱元件:常用的加熱元件有電阻絲(如鐵鉻鋁絲、鎳鉻絲)、硅碳棒、硅鉬棒等。在1200度管式爐中,硅鉬棒較為常用,它具有高溫強度高、抗氧化性能好、使用壽命長等優點,能夠在高溫環境下穩定工作。加熱元件通常均勻分布在爐膛周圍或纏繞在爐管上,以確保爐內溫度的均勻性。

電極與接線端子:電極用于將電源引入加熱元件,一般采用耐高溫、導電性能好的材料制成,如石墨電極或金屬電極。接線端子則用于連接電極和外部電源線,要求具有良好的導電性和密封性,以防止漏電和熱量散失。

測溫與控溫系統

測溫元件:熱電偶是常用的測溫元件,它基于熱電效應原理工作,能夠將溫度信號轉換為電信號。在1200度管式爐中,常用的熱電偶類型有S型(鉑銠10 - 鉑)、B型(鉑銠30 - 鉑銠6)等,這些熱電偶具有較高的測溫精度和穩定性,能夠在高溫環境下準確測量溫度。測溫元件一般安裝在爐膛內的關鍵位置,如爐管附近或溫度均勻性要求較高的區域。

溫控儀表:溫控儀表是管式爐的“大腦",它接收測溫元件傳來的溫度信號,并與設定的溫度值進行比較,然后根據比較結果控制加熱元件的功率輸出,以實現對爐內溫度的精確控制。溫控儀表通常具有PID調節功能,能夠根據溫度變化自動調整加熱功率,使爐內溫度快速、穩定地達到設定值,并保持恒定。

溫度傳感器保護管:為了保護測溫元件免受爐內氣氛和樣品的侵蝕,通常會將其安裝在溫度傳感器保護管內。保護管一般采用耐高溫、耐腐蝕的材料制成,如剛玉管、石英管等。

氣氛控制系統

進氣口與出氣口:進氣口用于向爐內通入所需的氣氛氣體,如氮氣、氬氣、氫氣等,以滿足不同實驗或生產過程的要求。出氣口則用于排出爐內的廢氣,保持爐內氣氛的穩定和壓力的平衡。進氣口和出氣口一般設置在爐體的適當位置,并配備有閥門和流量計,以便控制氣體的流量和通斷。

氣體凈化裝置:在某些對氣氛純度要求較高的實驗中,需要在氣體進入爐內之前進行凈化處理,以去除氣體中的雜質和水分。常見的氣體凈化裝置有干燥器、過濾器、脫氧器等,它們能夠有效地提高氣體的純度,保證實驗結果的準確性。

真空系統(可選):對于一些需要在真空環境下進行的實驗或生產過程,管式爐還可以配備真空系統。真空系統一般由真空泵、真空計、真空閥門等組成,能夠將爐內的空氣抽出,形成所需的真空度。

爐管及密封結構

爐管:爐管是放置樣品的容器,一般由耐高溫、耐腐蝕的材料制成,如石英管、剛玉管、不銹鋼管等。在1200度管式爐中,石英管和剛玉管較為常用,它們具有良好的化學穩定性和熱穩定性,能夠承受高溫和氣氛的侵蝕。爐管的尺寸和形狀應根據實驗或生產的要求進行選擇,同時要考慮與爐膛和密封結構的匹配性。

密封結構:密封結構的作用是防止爐內氣氛泄漏和外界空氣進入爐內,保證爐內氣氛的穩定和溫度的均勻性。常見的密封方式有橡膠密封圈密封、金屬密封圈密封、真空脂密封等。對于高溫和高壓環境,通常采用金屬密封圈密封,如銅密封圈、銀密封圈等,它們具有較好的密封性能和耐高溫性能。


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