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氣氛爐的定義與用途
一,、定義與用途
氣氛爐,又稱氣氛保護(hù)爐,,由馬弗爐演化而來(lái) ,。其主要目的是在高溫?zé)Y(jié)時(shí)通入特定氣體,用于特殊熱處理,,或?qū)崽幚順悠愤M(jìn)行保護(hù)以防止氧化,,目前市場(chǎng)應(yīng)用多側(cè)重防止氧化。廣泛用于有色金屬的熔煉,、提純和合金化,,通過(guò)精確控制爐內(nèi)的氣氛成分、流量和溫度,,實(shí)現(xiàn)特定化學(xué)反應(yīng)或物理變化,,提高金屬質(zhì)量和性能;陶瓷制品的燒結(jié),、釉面處理,,優(yōu)化陶瓷組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性,;新材料研發(fā),,探索材料相變過(guò)程、合成機(jī)理以及性能評(píng)估,;電子元件燒結(jié),,實(shí)現(xiàn)精密加工和性能優(yōu)化;冶金工業(yè)的熱處理,,實(shí)現(xiàn)金屬的脫氧,、脫硫、脫磷等凈化處理 ,。
二,、工作原理
基于保護(hù)性氣氛概念,在材料加熱和處理時(shí),,通過(guò)控制爐內(nèi)氣氛成分和流動(dòng)速度,,保護(hù)材料表面免受氧化或其他污染。利用加熱元件(如電阻絲、電磁線圈等)產(chǎn)生熱源,,將爐膛內(nèi)溫度提升到所需處理溫度,,同時(shí),,通過(guò)進(jìn)氣口和出氣口控制氣氛流動(dòng),,確保爐內(nèi)氣氛穩(wěn)定、均勻,。配備溫度控制系統(tǒng)和氣氛控制系統(tǒng),,實(shí)現(xiàn)對(duì)爐內(nèi)溫度和氣氛的精確控制 。
三,、種類劃分
1. 按爐膛分類:管式氣氛爐,,低溫時(shí)采用石英管,高溫時(shí)采用剛玉管作為爐管,,兩端配以法蘭密封,;箱式氣氛爐,多為整體焊接箱體,,內(nèi)襯無(wú)機(jī)保溫材料,,獨(dú)立爐門硅膠密封 。
2. 按爐體內(nèi)氣氛分類:有放熱式氣氛(FQ),、吸熱式氣氛(XQ),、放熱—吸熱式氣氛(FXQ)、有機(jī)液體裂解氣氛(YLQ),、氮基氣氛(DQ),、氨制備氣氛(AQ)、木炭制備氣氛(MQ),、氫氣(NQ)等,。
四、結(jié)構(gòu)組成
1. 爐膛:設(shè)備核心,,通常用耐火材料制成,,可承受高溫、高壓和化學(xué)腐蝕,,如采用進(jìn)口氧化鋁多晶纖維材料,,保溫性能好,耐用,,拉伸強(qiáng)度高 ,。
2. 加熱元件:產(chǎn)生熱源關(guān)鍵部件,通過(guò)電阻絲,、電磁線圈等方式加熱,,如優(yōu)質(zhì)硅碳棒、硅鉬棒,能提高使用壽命 ,。
3. 進(jìn)氣口和出氣口:控制氣氛流動(dòng)關(guān)鍵部位,,調(diào)節(jié)開(kāi)合度和位置實(shí)現(xiàn)不同氣氛控制效果 。
4. 溫度控制系統(tǒng):保證爐內(nèi)溫度穩(wěn)定,,通常采用PID控制算法和熱電偶等技術(shù),,具有專家PID調(diào)節(jié)功能,可自動(dòng)跟蹤設(shè)定最佳PID值 ,。
5. 氣氛控制系統(tǒng):控制爐內(nèi)氣氛組成,,通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)氣口和出氣口的開(kāi)合度、氣體流量等參數(shù),,實(shí)現(xiàn)不同氣氛效果 ,。
6. 其他:還可能包括真空獲得裝置、壓力顯示裝置,、閥門,、電氣部分(采用與爐體一體化結(jié)構(gòu),安裝在爐體底部一側(cè),,溫控安裝在爐體側(cè)面板上 )等,。
五、特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)
1. 氣氛控制精確:能嚴(yán)格控制爐內(nèi)氣氛成分和穩(wěn)定性,,滿足不同材料和工藝需求 ,。
2. 密封性要求高:避免氣氛泄漏和外界空氣混入,確保爐內(nèi)氣氛純凈度和穩(wěn)定性 ,。
3. 加熱方法多樣:可采用電阻絲,、電磁線圈等多種加熱方式,適應(yīng)不同材料和工藝 ,。
4. 具備防爆裝置:因某些氣氛與空氣混合可能爆炸,,通常配備防爆裝置確保安全 。
5. 自動(dòng)化程度高:能實(shí)現(xiàn)氣氛控制,、溫度控制等過(guò)程的自動(dòng)化操作,,滿足大批量生產(chǎn)和高效運(yùn)行需求 。
七,、操作注意事項(xiàng)
1. 操作前檢查設(shè)備各部件是否正常,,如加熱系統(tǒng)、氣氛控制系統(tǒng),、安全裝置等 ,。
2. 放置好爐門擋火磚,關(guān)閉爐門并將手輪全部鎖緊,,確保密封性,。
3. 連接真空泵氣管到出氣口并擰緊雙卡套,;啟動(dòng)真空泵,打開(kāi)出氣閥,,關(guān)閉進(jìn)氣閥和放氣閥,,通過(guò)壓力表觀察真空度變化 。停止抽真空時(shí),,先關(guān)閉出氣閥,,再關(guān)閉真空泵 。
4. 充入惰性氣體時(shí),,在真空泵關(guān)閉后連接氣瓶到進(jìn)氣口,,擰緊雙卡套,,打開(kāi)進(jìn)氣閥,,通過(guò)流量計(jì)調(diào)節(jié)進(jìn)氣速率 。若爐內(nèi)正壓接近0.05Mpa,,打開(kāi)放氣閥調(diào)節(jié),,保持微正壓 。
5. 了解控制面板,,設(shè)定好升溫程序后點(diǎn)擊運(yùn)行開(kāi)始升溫 ,。
6. 爐膛內(nèi)最大可承受氣壓有限,通入氣體時(shí)確保氣瓶安裝減壓閥,,防止氣壓過(guò)高,;爐膛內(nèi)部氣壓需維持在合適范圍,避免空氣回流,,減少爆炸風(fēng)險(xiǎn),;避免使用易燃易爆氣體 。