一種新型可控氣氛真空箱式高溫爐的製作方法

2023-05-24 13:10:21

專利名稱：一種新型可控氣氛真空箱式高溫爐的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於加熱爐技術領域，涉及電加熱設備，特別是涉及一種新型可控氣氛真空箱式高溫爐。
背景技術：
當前材料、化工、煤炭等行業實驗室在進行物料的燒結、加熱、熱化學分析時，大多採用熱重分析儀或箱式高溫爐，但是由於熱重分析儀所能處理的物料一般情況下僅為20mg左右，物料量不能滿足相應的檢測和分析；而普通箱式高溫爐僅能實現物料的燒結、加熱和熱化學分析，不能很好的對升溫過程中物料的質量變化情況。造成熱重分析和物料燒結、力口熱後物料形貌表徵不能同步進行，給實驗和研發人員帶來很多不便。 發明內容為了克服上述現有技術的不足，本實用新型的目的在於提供一種新型可控氣氛真空箱式高溫爐，在保證箱式高溫爐可以實現物料的燒結、加熱、熱化學分析的同時，使其具有堆積態和模擬稀相懸浮態的熱重分析功能。為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是一種新型可控氣氛真空箱式高溫爐，包括爐膛14，爐膛14位於爐體15中，在爐體15的頂部與爐膛14的間隙中設置有頂部天平1，在爐體15的底部與爐膛14的間隙中設置有底部天平11，頂部天平I下方連接吊鉤3，吊鉤3伸入到爐膛14內部，底部天平11上方連接託盤8，託盤8位於爐膛14內部。所述爐膛14自上到下採用等間隔的分段式結構，每個分段中設置單獨的加熱體
5,相鄰的分段用Al2O3耐聞溫材料隔開。所述爐體15由爐體內膽殼10和包圍在爐體內膽殼10外的爐體外殼4組成，爐膛14位於爐體內膽殼10內部。所述頂部天平I和底部天平11都設置於爐體內膽殼10和爐體外殼4之間。所述爐體外殼4上設置有出氣孔2。所述爐體外殼4採用冷軋鋼板密封焊接，接口處均採用水冷套保證密封性能。所述爐膛14的爐膛殼體7與爐體內膽殼10之間填充保溫層6。所述保溫層6採用1700/400型摩根或阿爾賽高純氧化鋁纖維。所述爐膛14的膛內底部設置有進氣管9，爐體內膽殼10和爐體外殼4之間設置有混氣室12，爐體外殼4上設置有進氣孔13，進氣管9通過混氣室12與進氣孔13連通，為爐膛14布風。所述進氣管9為Y字形，一端連通混氣室12，另外兩端實現布風。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是I.由於本實用新型加裝了天平，同時採用爐體密封技術，並且可外接真空和配氣系統，使本實用新型在實現燒結、加熱和熱化學分析的同時也具有了熱重分析的功能；[0017]2.由於本實用新型採用了分段加熱的方式，有效降低了爐膛內部的溫度梯度，保證了爐膛內部的均溫性；3.由於採用了加設吊鉤的方式來模擬稀相懸浮態，所以本實用新型可以模擬物料在稀相懸浮態下的燒結、加熱、熱化學分析和熱重分析；4.由於本實用新型可以外接不同的氣源，所以可以模擬不同氣氛下物料的堆積態和稀相懸浮態下的燒結、加熱、熱化學分析和熱重分析。

附圖為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細說明。如附圖所示，本實用新型為一種新型可控氣氛真空箱式高溫爐，包括爐膛14和爐體15，爐體15由爐體內膽殼10和包圍在爐體內膽殼10外的爐體外殼4組成，爐膛14位於爐體內膽殼10內部，在爐體15的頂部與爐膛14的間隙中設置有頂部天平1，在爐體15的底部與爐膛14的間隙中設置有底部天平11，頂部天平I和底部天平11都設置於爐體內膽殼10和爐體外殼4之間。頂部天平I下方連接吊鉤3，吊鉤3伸入到爐膛14內部，吊鉤3用於固定物料，用耐高溫的材料製成。底部天平11上方連接託盤8，託盤8位於爐膛14內部，託盤8用於放置坩堝，也用耐高溫的材料製成。其中，爐膛14自上到下採用等間隔的分段式結構，每個分段中設置單獨的加熱體5，相鄰的分段用Al2O3耐高溫材料隔開，可有效降低爐膛內部的溫度梯度，保證爐膛內部的均溫性。爐體外殼4採用冷軋鋼板密封焊接，接口處均採用水冷套保證密封性能,爐體外殼4上設置有出氣孔2，根據需要，出氣孔2可接抽真空系統或者冷卻系統。爐膛14的爐膛殼體7與爐體內膽殼10之間填充保溫層6，保溫層6可採用1700/400型摩根或阿爾賽高純氧化鋁纖維。爐膛14的膛內底部設置有進氣管9，爐體內膽殼10和爐體外殼4之間設置有混氣室12，爐體外殼4上設置有進氣孔13，進氣管9通過混氣室12與進氣孔13連通，為爐膛14布風。進氣管9為Y字形，一端連通混氣室12，另外兩端實現布風。本實用新型的使用過程和原理是I.開啟主控制微機後，分別打開天平、信號變送器和發熱體電源開關；2.將盛放樣品的坩堝或多層絲網去皮後放入樣品，打開爐膛門，將放入樣品後的坩堝或多層絲網置於天平託盤8或吊鉤3，關閉爐膛門；3.打開真空泵開關賀出氣口 2閥門，對爐膛14抽真空；4.打開氣氛控制閥，使氣體經進氣孔13進入混氣室12，配製爐膛14要控制的氣氛，調節出氣口 2閥門開度，控制爐膛14內的真空度；5.設置人工智慧PID程序控制爐膛14溫控變化，運行程序，分別記錄溫度和底部天平11或頂部天平I的度數；6.程序運行完後，等爐膛14溫度低於200°C後，關閉真空泵開關賀出氣口 2閥門，開啟爐膛門，取出樣品進行後續分析，關閉爐膛門；7.關閉氣氛控制閥門後，分別關閉發熱體、信號變送器和天平的電源開關，最後關閉主控制微機電源。如此，根據爐膛14內的溫度變化情況和天平讀 數變化情況，使得物料在燒結、力口熱和熱化學分析的同時也具有了熱重分析的功能；如果採用吊鉤3吊的設備來盛裝物料，則可以實現物料在稀相懸浮態下的燒結、加熱、熱化學分析和熱重分析，通過進氣孔13輸入不同的氣體，則可以模擬不同氣氛下物料的堆積態和稀相懸浮態下的燒結、加熱、熱化學分析和熱重分析。
權利要求1.一種新型可控氣氛真空箱式高溫爐，包括爐膛(14)，爐膛(14)位於爐體(15)中，其特徵在於，在爐體(15)的頂部與爐膛(14)的間隙中設置有頂部天平(1)，在爐體(15)的底部與爐膛(14)的間隙中設置有底部天平(11)，頂部天平(I)下方連接吊鉤(3)，吊鉤(3)伸入到爐膛(14)內部，底部天平(11)上方連接託盤(8)，託盤⑶位於爐膛(14)內部。
2.根據權利要求I所述的真空箱式高溫爐，其特徵在於，所述爐膛(14)自上到下採用等間隔的分段式結構，每個分段中設置單獨的加熱體(5)，相鄰的分段用Al2O3耐高溫材料隔開。
3.根據權利要求I所述的真空箱式高溫爐,其特徵在於,所述爐體(15)由爐體內膽殼(10)和包圍在爐體內膽殼(10)外的爐體外殼(4)組成，爐膛(14)位於爐體內膽殼(10)內部。
4.根據權利要求3所述的真空箱式高溫爐，其特徵在於，所述頂部天平(I)和底部天平(11)都設置於爐體內膽殼(10)和爐體外殼(4)之間。
5.根據權利要求3所述的真空箱式高溫爐，其特徵在於，所述爐體外殼(4)上設置有出氣孔⑵。
6.根據權利要求3所述的真空箱式高溫爐，其特徵在於，所述爐體外殼⑷採用冷軋鋼板密封焊接，接口處均採用水冷套保證密封性能。
7.根據權利要求3所述的真空箱式高溫爐，其特徵在於，所述爐膛(14)的爐膛殼體(7)與爐體內膽殼(10)之間填充保溫層(6)。
8.根據權利要求7所述的真空箱式高溫爐，其特徵在於，所述保溫層(6)採用1700/400型摩根或阿爾賽高純氧化鋁纖維。
9.根據權利要求3所述的真空箱式高溫爐，其特徵在於，所述爐膛(14)的膛內底部設置有進氣管(9)，爐體內膽殼(10)和爐體外殼(4)之間設置有混氣室(12)，爐體外殼(4)上設置有進氣孔(13)，進氣管(9)通過混氣室(12)與進氣孔(13)連通，為爐膛(14)布風。
專利摘要一種新型可控氣氛真空箱式高溫爐，包括爐膛，爐膛位於爐體中，在爐體的頂部與爐膛的間隙中設置有頂部天平，在爐體的底部與爐膛的間隙中設置有底部天平，頂部天平下方連接吊鉤，吊鉤伸入到爐膛內部，底部天平上方連接託盤，託盤位於爐膛內部，由於本實用新型加裝了天平，同時採用爐體密封技術，並且可外接真空和配氣系統，使本實用新型在實現燒結、加熱和熱化學分析的同時也具有了熱重分析的功能；可以模擬物料在稀相懸浮態下的燒結、加熱、熱化學分析和熱重分析；可以模擬不同氣氛下物料的堆積態和稀相懸浮態下的燒結、加熱、熱化學分析和熱重分析。
文檔編號F27B17/02GK202501746SQ201120572098
公開日2012年10月24日 申請日期2011年12月31日 優先權日2011年12月31日
發明者張樂樂, 李輝, 楊文斌, 段永華, 閔永剛 申請人:西安建築科技大學