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首頁-技術文章-氣氛爐的定義與用途

氣氛爐的定義與用途

更新時間:2025-03-28      點擊次數:886

一、定義與用途

氣氛爐,又稱氣氛保護爐,由馬弗爐演化而來 。其主要目的是在高溫燒結時通入特定氣體,用于特殊熱處理,或對熱處理樣品進行保護以防止氧化,目前市場應用多側重防止氧化。廣泛用于有色金屬的熔煉、提純和合金化,通過精確控制爐內的氣氛成分、流量和溫度,實現特定化學反應或物理變化,提高金屬質量和性能;陶瓷制品的燒結、釉面處理,優化陶瓷組織結構、力學性能和化學穩定性;新材料研發,探索材料相變過程、合成機理以及性能評估;電子元件燒結,實現精密加工和性能優化;冶金工業的熱處理,實現金屬的脫氧、脫硫、脫磷等凈化處理 。

二、工作原理

基于保護性氣氛概念,在材料加熱和處理時,通過控制爐內氣氛成分和流動速度,保護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)產生熱源,將爐膛內溫度提升到所需處理溫度,同時,通過進氣口和出氣口控制氣氛流動,確保爐內氣氛穩定、均勻。配備溫度控制系統和氣氛控制系統,實現對爐內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,低溫時采用石英管,高溫時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,內襯無機保溫材料,獨立爐門硅膠密封 。

2. 按爐體內氣氛分類: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、結構組成

1. 爐膛:設備核心,通常用耐火材料制成,可承受高溫、高壓和化學腐蝕,如采用進口氧化鋁多晶纖維材料,保溫性能好,耐用,拉伸強度高 。

2. 加熱元件:產生熱源關鍵部件,通過電阻絲、電磁線圈等方式加熱,如優質硅碳棒、硅鉬棒,能提高使用壽命 。

3. 進氣口和出氣口:控制氣氛流動關鍵部位,調節開合度和位置實現不同氣氛控制效果 。

4. 溫度控制系統:保證爐內溫度穩定,通常采用PID控制算法和熱電偶等技術,具有專家PID調節功能,可自動跟蹤設定最佳PID值 。

5. 氣氛控制系統:控制爐內氣氛組成,通過調節進氣口和出氣口的開合度、氣體流量等參數,實現不同氣氛效果 。

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構,安裝在爐體底部一側,溫控安裝在爐體側面板上 )等。

五、特點優勢

1. 氣氛控制精確:能嚴格控制爐內氣氛成分和穩定性,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,確保爐內氣氛純凈度和穩定性 。

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. 自動化程度高:能實現氣氛控制、溫度控制等過程的自動化操作,滿足大批量生產和高效運行需求 。

七、操作注意事項

1. 操作前檢查設備各部件是否正常,如加熱系統、氣氛控制系統、安全裝置等 。

2. 放置好爐門擋火磚,關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;啟動真空泵,打開出氣閥,關閉進氣閥和放氣閥,通過壓力表觀察真空度變化 。停止抽真空時,先關閉出氣閥,再關閉真空泵 。

4. 充入惰性氣體時,在真空泵關閉后連接氣瓶到進氣口,擰緊雙卡套,打開進氣閥,通過流量計調節進氣速率 。若爐內正壓接近0.05Mpa,打開放氣閥調節,保持微正壓 。

5. 了解控制面板,設定好升溫程序后點擊運行開始升溫 。

6. 爐膛內最大可承受氣壓有限,通入氣體時確保氣瓶安裝減壓閥,防止氣壓過高;爐膛內部氣壓需維持在合適范圍,避免空氣回流,減少爆炸風險;避免使用易燃易爆氣體 。 


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