一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐的製作方法
2023-05-18 20:39:46
一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐，包括：爐外殼、加熱保溫機構和密封機構，加熱保溫機構設在爐外殼內；所述爐外殼包括外殼管、右端蓋、左端法蘭管、矩形法蘭管、下密封管和真空室外殼管，所述真空室外殼管焊接在外殼管上，真空室外殼管的內壁與爐外殼的外壁之間形成真空室；所述右端蓋和左端法蘭管分別焊接在外殼管兩端，所述下密封管焊接在外殼管下側且靠近所述右端蓋；所述矩形法蘭管焊接在右端蓋上，且矩形法蘭管與所述下密封管連通。通過上述方式，本發明能夠使材料樣品被淬火時，能以最短的時間浸入裝有淬火介質的淬火池，保證淬火效果；淬火操作安全，很少暴露在空氣中，減少了材料樣品的氧化。
【專利說明】一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐
【技術領域】
[0001]本發明涉及加熱爐領域，特別是涉及一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐。
【背景技術】
[0002]熱處理是改善材料性能的重要手段，管式加熱爐是實驗室常用的加熱設備，能使材料在抽真空或抽真空後在惰性氣體保護的環境中加熱和保溫而使材料免受氧化和汙染。現有管式加熱爐通常是用一根Al2O3陶瓷管水平放置，管子的中間部分位於加熱區，管子兩端分別用輕質耐火材料隔熱。當被加熱的材料淬火時，關閉爐子電源，將材料從管子的一端以最快的速度取出放到裝有淬火介質的淬火池中，由於管式爐一般管子直徑較小，被加熱的材料又是高溫，手工將材料從管子的中間推到或拉到管子的一端較慢，且在取出材料之前要先取走放置在管子中的隔熱塊，由於管子較長，取出隔熱塊以及把材料樣品拉出或推出需要較長的時間，因此，材料樣品在這個過程中降溫較多，影響淬火效果，另外，從管子的一端拉出或推出材料樣品，操作人員需要面對隔熱快和材料樣品的高溫，不安全。
【發明內容】
[0003]本發明主要解決的技術問題是提供一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐，能夠使材料樣品被淬火時，能以最短的時間浸入裝有淬火介質的淬火池，保證淬火效果；淬火操作安全，材料樣品在浸入淬火池之前，不需將材料樣品拿到爐外，材料樣品垂直浸入淬火池，很少暴露在空氣中，減少了材料樣品的氧化；保溫層厚度減薄，熱效率提高；淬火時，隔熱塊不需取出，只需向外拉動一段距離即可，減少了操作的時間，增加了操作的安全性。
[0004]為解決上述技術問題，本發明採用的一個技術方案是:提供一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐，包括:爐外殼、加熱保溫機構和密封機構，加熱保溫機構設在爐外殼內；所述爐外殼包括外殼管、右端蓋、左端法蘭管、矩形法蘭管、下密封管和真空室外殼管，所述真空室外殼管焊接在外殼管上，真空室外殼管的內壁與爐外殼的外壁之間形成真空室；所述右端蓋和左端法蘭管分別焊接在外殼管兩端，所述下密封管焊接在外殼管下側且靠近所述右端蓋；所述矩形法蘭管焊接在右端蓋上，且矩形法蘭管與所述下密封管連通；所述密封機構包括第一密封機構、第二密封機構和第三密封機構，第一密封機構、第二密封機構和第三密封機構分別固定在所述矩形法蘭管、左端法蘭管和下密封管上。
[0005]優選的是，所述加熱保溫機構包括氧化鋁陶瓷管、爐絲、熱電偶、密封接頭、第一隔熱塊和第二隔熱塊，所述氧化鋁陶瓷管設置在所述外殼管內，氧化鋁陶瓷管外壁與外殼管內壁之間形成保溫層；所述氧化鋁陶瓷管一端與所述左端法蘭管接通，氧化鋁陶瓷管另一端下方開有缺口，缺口處與所述下密封管和矩形法蘭管連通，所述氧化鋁陶瓷管外壁的中間段開有半圓形的螺旋爐絲槽；所述密封接頭固定在右端蓋上，所述爐絲通過密封接頭伸進爐外殼內，爐外殼內的爐絲繞在氧化鋁陶瓷管上並卡在所述螺旋爐絲槽內；所述熱電偶通過密封接頭伸入所述氧化鋁陶瓷管內，密封接頭處的熱電偶和爐絲通過耐高溫絕緣樹脂澆注固定在所述密封接頭上；所述第一隔熱塊設置在氧化鋁陶瓷管內，所述第二隔熱塊設置在所述矩形法蘭管內。
[0006]優選的是，所述第一密封機構包括第一密封蓋和密封蓋轉接頭，所述密封蓋轉接頭包括連接法蘭和固定在連接法蘭上的螺紋軸，連接法蘭通過螺栓固定在所述矩形法蘭管的端面上；所述第一密封蓋內壁設有螺紋，第一密封蓋與密封蓋轉接頭的螺紋軸通過螺紋連接；第一密封蓋與密封蓋轉接頭之間和密封蓋轉接頭與矩形法蘭管之間均設有密封墊，密封墊由耐高溫橡膠製成。
[0007]優選的是，所述第二密封機構包括第二密封蓋、第二金屬隔套和第二密封套，第二密封蓋上設有閥門；所述第二密封套焊接在所述左端法蘭管上，所述第二金屬隔套套在所述第二密封套和左端法蘭管之間的左端法蘭管上，所述第二密封蓋通過螺釘與第二密封套固定，第二密封蓋與第二金屬隔套之間和第二金屬隔套與第二密封套之間均設有密封圈，密封圈由耐高溫橡膠製成。
[0008]優選的是，所述第三密封機構包括第三密封蓋、第三金屬隔套和第三密封套，第三密封蓋上設有閥門；所述第三密封套焊接在所述下密封管上，所述第三金屬隔套套在所述第三密封套和下密封管之間的下密封管上，所述第三密封蓋通過螺釘與第三密封套固定，第三密封蓋與第三金屬隔套之間和第三金屬隔套與第三密封套之間均設有密封圈，密封圈由耐高溫橡膠製成。
[0009]優選的是，所述真空室外殼管上設有閥門。
[0010]優選的是，所述第一隔熱塊和第二隔熱塊上均固定有拉鉤，所述第二隔熱塊長度大於所述下密封管的內徑。
[0011]優選的是，對應所述下密封管的下方設有淬火池，淬火池內設有淬火介質。
[0012]優選的是，所述爐絲有兩根，兩根爐絲之間通過陶瓷管絕緣開。
[0013]優選的是，所述保溫層內填充有保溫材料。
[0014]本發明的有益效果是:本發明提高了淬火效果，且保障了操作的安全性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐的結構示意圖；
圖2是本發明一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐的A-A截面示意圖。
[0016]附圖中各部件的標記如下:1、外殼管；2、右端蓋；3、左端法蘭管；4、矩形法蘭管；
5、下密封管；6、真空室外殼管；7、氧化鋁陶瓷管；8、爐絲；9、熱電偶；10、密封接頭；11、第一隔熱塊；12、第二隔熱塊；13、第一密封蓋；14、密封蓋轉接頭；15、第二密封蓋；16、第二金屬隔套；17、第二密封套；18、第三密封蓋；19、第三金屬隔套；20、第三密封套；21、淬火池；61、真空室；71、保溫層。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特徵能更易於被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護範圍做出更為清楚明確的界定。
[0018]請參閱圖1和圖2，本發明實施例包括: 一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐，包括:爐外殼、加熱保溫機構和密封機構，加熱保溫機構設在爐外殼內；所述爐外殼包括外殼管1、右端蓋2、左端法蘭管3、矩形法蘭管4、下密封管5和真空室外殼管6，所述真空室外殼管6焊接在外殼管I上，真空室外殼管6的內壁與爐外殼I的外壁之間形成真空室61，真空室的作用能減少保溫層的厚度，熱效率提高，也減小了爐體的外形體積，所述真空室外殼管6上設有閥門；所述右端蓋2和左端法蘭管3分別焊接在外殼管I兩端，所述下密封管5焊接在外殼管I下側且靠近所述右端蓋2 ;所述矩形法蘭管4焊接在右端蓋2上，且矩形法蘭管4與所述下密封管5連通；所述密封機構包括第一密封機構、第二密封機構和第三密封機構，第一密封機構、第二密封機構和第三密封機構分別固定在所述矩形法蘭管4、左端法蘭管3和下密封管5上；對應所述下密封管5的下方設有淬火池21，淬火池21內設有淬火介質。
[0019]所述加熱保溫機構包括氧化鋁陶瓷管7、爐絲8、熱電偶9、密封接頭10、第一隔熱塊11和第二隔熱塊12，所述氧化鋁陶瓷管7設置在所述外殼管I內，氧化鋁陶瓷管7外壁與外殼管I內壁之間形成保溫層71，保溫層71內填充有保溫材料；所述氧化鋁陶瓷管7 —端與所述左端法蘭管3接通，氧化鋁陶瓷管7另一端下方開有缺口，缺口處與所述下密封管5和矩形法蘭管4連通，所述氧化鋁陶瓷管7外壁的中間段開有半圓形的螺旋爐絲槽；所述密封接頭10固定在右端蓋2上，所述爐絲8有兩根，兩根爐絲8之間通過陶瓷管絕緣開，兩根爐絲8通過密封接頭10伸進爐外殼I內，爐外殼I內的爐絲8繞在氧化鋁陶瓷管7上並卡在所述螺旋爐絲槽內；所述熱電偶9通過密封接頭10伸入所述氧化鋁陶瓷管7內，密封接頭10處的熱電偶9和爐絲8通過耐高溫絕緣樹脂澆注固定在所述密封接頭10上；所述第一隔熱塊11設置在氧化鋁陶瓷管7內，所述第二隔熱塊12設置在所述矩形法蘭管4內，所述第一隔熱塊11和第二隔熱塊12上均固定有拉鉤，所述第二隔熱塊12長度大於所述下密封管5的內徑，第二隔熱塊12移到圖1所示位置時能封閉下密封管5、矩形法蘭管4和氧化鋁陶瓷管7，且第二隔熱塊12不會掉下。
[0020]所述第一密封機構包括第一密封蓋13和密封蓋轉接頭14，所述密封蓋轉接頭14包括連接法蘭和固定在連接法蘭上的螺紋軸，連接法蘭通過螺栓固定在所述矩形法蘭管4的端面上；所述第一密封蓋13內壁設有螺紋，第一密封蓋13與密封蓋轉接頭14的螺紋軸通過螺紋連接；第一密封蓋13與密封蓋轉接頭14之間和密封蓋轉接頭14與矩形法蘭管4之間均設有密封墊，密封墊由耐高溫橡膠製成；所述第二密封機構包括第二密封蓋15、第二金屬隔套16和第二密封套17，第二密封蓋15上設有閥門；所述第二密封套17焊接在所述左端法蘭管3上，所述第二金屬隔套16套在所述第二密封套17和左端法蘭管3之間的左端法蘭管3上，所述第二密封蓋15通過螺釘與第二密封套17固定，第二密封蓋15與第二金屬隔套16之間和第二金屬隔套16與第二密封套17之間均設有密封圈，密封圈由耐高溫橡膠製成；所述第三密封機構包括第三密封蓋18、第三金屬隔套19和第三密封套20，第三密封蓋18上設有閥門；所述第三密封套20焊接在所述下密封管5上，所述第三金屬隔套19套在所述第三密封套20和下密封管5之間的下密封管5上，所述第三密封蓋18通過螺釘與第三密封套20固定，第三密封蓋18與第三金屬隔套19之間和第三金屬隔套19與第三密封套20之間均設有密封圈，密封圈由耐高溫橡膠製成。
[0021]本發明的工作原理和過程如下:
結合圖1所示的加熱爐結構，說明加熱爐的工作過程: 一、放置材料樣品
在材料樣品未放進加熱爐之前，第一密封結構的第一密封蓋13，第二密封機構的第二密封蓋15以及第三密封結構的第三密封蓋18處於未連接的狀態，第一隔熱塊11在爐外，第二隔熱塊12處於如圖1所示的位置或被拉至右側。需要對材料樣品進行淬火時，首先將材料樣品放到瓷舟上，然後用帶有標尺的推桿把材料樣品送到加熱爐加熱區域的中央位置，即氧化鋁陶瓷管7的中間段；然後將第一隔熱塊11和第二隔熱塊12推到如圖1所示的位置；再依次將第一密封蓋13，第二密封蓋15，第三密封蓋18連接，使其在閥門關閉的情況下處於密封狀態，第二密封蓋15上的閥門用軟管外接惰性氣體源。
[0022]二、材料樣品加熱
在對材料樣品加熱前，將真空室61抽真空，以提高保溫效果。需要對材料樣品加熱時，首先設置好加熱和保溫程序，然後啟動電源，同時可打開惰性氣體閥門，調整好氣體流量以對材料樣品進行保護。
[0023]三、淬火
當材料樣品的加熱和保溫時間達到設定的要求時，可快速鬆動和移開第一密封蓋13、第二密封蓋15和第三密封蓋18，緊接著用拉杆快速向右拉開第二隔熱塊12，同時用推桿向右推動材料樣品及其瓷舟，使材料樣品連同瓷舟一起從下密封管垂5直浸入裝有淬火介質的淬火池21中，達到快速淬火的目的。
[0024]本發明能夠使材料樣品被淬火時,能以最短的時間浸入裝有淬火介質的淬火池，保證淬火效果；淬火操作安全，材料樣品在浸入淬火池之前，不需將材料樣品拿到爐外，材料樣品垂直浸入淬火池，很少暴露在空氣中，減少了材料樣品的氧化；保溫層厚度減薄，熱效率提高；淬火時，隔熱塊不需取出，只需向外拉動一段距離即可，減少了操作的時間，增加了操作的安全性。
[0025]以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
【權利要求】
1.一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐，其特徵在於，包括:爐外殼、加熱保溫機構和密封機構，加熱保溫機構設在爐外殼內；所述爐外殼包括外殼管、右端蓋、左端法蘭管、矩形法蘭管、下密封管和真空室外殼管，所述真空室外殼管焊接在外殼管上，真空室外殼管的內壁與爐外殼的外壁之間形成真空室；所述右端蓋和左端法蘭管分別焊接在外殼管兩端，所述下密封管焊接在外殼管下側且靠近所述右端蓋；所述矩形法蘭管焊接在右端蓋上，且矩形法蘭管與所述下密封管連通；所述密封機構包括第一密封機構、第二密封機構和第三密封機構，第一密封機構、第二密封機構和第三密封機構分別固定在所述矩形法蘭管、左端法蘭管和下密封管上。
2.根據權利要求1所述的一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐，其特徵在於:所述加熱保溫機構包括氧化鋁陶瓷管、爐絲、熱電偶、密封接頭、第一隔熱塊和第二隔熱塊，所述氧化鋁陶瓷管設置在所述外殼管內，氧化鋁陶瓷管外壁與外殼管內壁之間形成保溫層；所述氧化鋁陶瓷管一端與所述左端法蘭管接通，氧化鋁陶瓷管另一端下方開有缺口，缺口處與所述下密封管和矩形法蘭管連通，所述氧化鋁陶瓷管外壁的中間段開有半圓形的螺旋爐絲槽；所述密封接頭固定在右端蓋上，所述爐絲通過密封接頭伸進爐外殼內，爐外殼內的爐絲繞在氧化鋁陶瓷管上並卡在所述螺旋爐絲槽內；所述熱電偶通過密封接頭伸入所述氧化鋁陶瓷管內，密封接頭處的熱電偶和爐絲通過耐高溫絕緣樹脂澆注固定在所述密封接頭上；所述第一隔熱塊設置在氧化鋁陶瓷管內，所述第二隔熱塊設置在所述矩形法蘭管內。
3.根據權利要求1所述的一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐，其特徵在於:所述第一密封機構包括第一密封蓋和密封蓋轉接頭，所述密封蓋轉接頭包括連接法蘭和固定在連接法蘭上的螺紋軸，連接法蘭通過螺栓固定在所述矩形法蘭管的端面上；所述第一密封蓋內壁設有螺紋，第一密封蓋與密封蓋轉接頭的螺紋軸通過螺紋連接；第一密封蓋與密封蓋轉接頭之間和密封蓋轉接頭與矩形法蘭管之間均設有密封墊，密封墊由耐高溫橡膠製成。
4.根據權利要求1所述的一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐，其特徵在於:所述第二密封機構包括第`二密封蓋、第二金屬隔套和第二密封套，第二密封蓋上設有閥門；所述第二密封套焊接在所述左端法蘭管上，所述第二金屬隔套套在所述第二密封套和左端法蘭管之間的左端法蘭管上，所述第二密封蓋通過螺釘與第二密封套固定，第二密封蓋與第二金屬隔套之間和第二金屬隔套與第二密封套之間均設有密封圈，密封圈由耐高溫橡膠製成。
5.根據權利要求1所述的一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐，其特徵在於:所述第三密封機構包括第三密封蓋、第三金屬隔套和第三密封套，第三密封蓋上設有閥門；所述第三密封套焊接在所述下密封管上，所述第三金屬隔套套在所述第三密封套和下密封管之間的下密封管上，所述第三密封蓋通過螺釘與第三密封套固定，第三密封蓋與第三金屬隔套之間和第三金屬隔套與第三密封套之間均設有密封圈，密封圈由耐高溫橡膠製成。
6.根據權利要求1所述的一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐，其特徵在於:所述真空室外殼管上設有閥門。
7.根據權利要求2所述的一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐，其特徵在於:所述第一隔熱塊和第二隔熱塊上均固定有拉鉤，所述第二隔熱塊長度大於所述下密封管的內徑。
8.根據權利要求1所述的一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐，其特徵在於:對應所述下密封管的下方設有淬火池，淬火池內設有淬火介質。
9.根據權利要求2所述的一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐，其特徵在於:所述爐絲有兩根，兩根爐絲之間通過陶瓷管絕緣開。
10.根據權利要求2所述的一種實驗室用帶保護氣氛的快速淬火管式加熱爐，其特徵在於:所述保溫層內填充有保`溫材料。
【文檔編號】F27B17/02GK103673611SQ201310750314
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月31日 優先權日:2013年12月31日
【發明者】周正存, 杜潔, 嚴勇健, 楊洪, 顧蘇怡 申請人:蘇州市職業大學