專利名稱：一種氣氛可控的真空箱式高溫爐的制作方法
一種氣氛可控的真空箱式高溫爐技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于加熱爐技術(shù)領(lǐng)域，涉及電加熱設(shè)備，特別是涉及一種氣氛可控的真空箱式高溫爐。
背景技術(shù)：
當前材料、化工、煤炭等行業(yè)實驗室在進行物料的燒結(jié)、加熱、熱化學分析時，大多采用熱重分析儀或箱式高溫爐，但是由于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(xiàn)物料的燒結(jié)、加熱和熱化學分析，不能很好的對升溫過程中物料的質(zhì)量變化情況。造成熱重分析和物料燒結(jié)、加熱后物料形貌表征不能同步進行，給實驗和研發(fā)人員帶來很多不便。發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種氣氛可控的真空箱式高溫爐，在保證箱式高溫爐可以實現(xiàn)物料的燒結(jié)、加熱、熱化學分析的同時，使其具有堆積態(tài)和模擬稀相懸浮態(tài)的熱重分析功能。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種氣氛可控的真空箱式高溫爐，包括爐膛14，爐膛14位于爐體15中，在爐體15 的頂部與爐膛14的間隙中設(shè)置有頂部天平1，在爐體15的底部與爐膛14的間隙中設(shè)置有底部天平11，頂部天平1下方連接吊鉤3，吊鉤3伸入到爐膛14內(nèi)部，底部天平11上方連接托盤8，托盤8位于爐膛14內(nèi)部。
所述爐膛14自上到下采用等間隔的分段式結(jié)構(gòu)，每個分段中設(shè)置單獨的加熱體 5，相鄰的分段用Al2O3耐高溫材料隔開。
所述爐體15由爐體內(nèi)膽殼10和包圍在爐體內(nèi)膽殼10外的爐體外殼4組成，爐膛 14位于爐體內(nèi)膽殼10內(nèi)部。
所述頂部天平1和底部天平11都設(shè)置于爐體內(nèi)膽殼10和爐體外殼4之間。
所述爐體外殼4上設(shè)置有出氣孔2。
所述爐體外殼4采用冷軋鋼板密封焊接，接口處均采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(nèi)膽殼10之間填充保溫層6。
所述保溫層6采用1700/400型摩根或阿爾賽高純氧化鋁纖維。
所述爐膛14的膛內(nèi)底部設(shè)置有進氣管9，爐體內(nèi)膽殼10和爐體外殼4之間設(shè)置有混氣室12，爐體外殼4上設(shè)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(xiàn)布風。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是
1.由于本發(fā)明加裝了天平，同時采用爐體密封技術(shù)，并且可外接真空和配氣系統(tǒng)， 使本發(fā)明在實現(xiàn)燒結(jié)、加熱和熱化學分析的同時也具有了熱重分析的功能；
2.由于本發(fā)明采用了分段加熱的方式，有效降低了爐膛內(nèi)部的溫度梯度，保證了爐膛內(nèi)部的均溫性；
3.由于采用了加設(shè)吊鉤的方式來模擬稀相懸浮態(tài)，所以本發(fā)明可以模擬物料在稀相懸浮態(tài)下的燒結(jié)、加熱、熱化學分析和熱重分析；
4.由于本發(fā)明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(tài)和稀相懸浮態(tài)下的燒結(jié)、加熱、熱化學分析和熱重分析。


附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步詳細說明。
如附圖所示，本發(fā)明為一種氣氛可控的真空箱式高溫爐，包括爐膛14和爐體15， 爐體15由爐體內(nèi)膽殼10和包圍在爐體內(nèi)膽殼10外的爐體外殼4組成，爐膛14位于爐體內(nèi)膽殼10內(nèi)部，在爐體15的頂部與爐膛14的間隙中設(shè)置有頂部天平1，在爐體15的底部與爐膛14的間隙中設(shè)置有底部天平11，頂部天平1和底部天平11都設(shè)置于爐體內(nèi)膽殼10 和爐體外殼4之間。頂部天平1下方連接吊鉤3，吊鉤3伸入到爐膛14內(nèi)部，吊鉤3用于固定物料，用耐高溫的材料制成。底部天平11上方連接托盤8，托盤8位于爐膛14內(nèi)部，托盤 8用于放置坩堝，也用耐高溫的材料制成。
其中，爐膛14自上到下采用等間隔的分段式結(jié)構(gòu)，每個分段中設(shè)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(nèi)部的溫度梯度，保證爐膛內(nèi)部的均溫性。
爐體外殼4采用冷軋鋼板密封焊接，接口處均采用水冷套保證密封性能，爐體外殼4上設(shè)置有出氣孔2，根據(jù)需要，出氣孔2可接抽真空系統(tǒng)或者冷卻系統(tǒng)。
爐膛14的爐膛殼體7與爐體內(nèi)膽殼10之間填充保溫層6，保溫層6可采用 1700/400型摩根或阿爾賽高純氧化鋁纖維。
爐膛14的膛內(nèi)底部設(shè)置有進氣管9，爐體內(nèi)膽殼10和爐體外殼4之間設(shè)置有混氣室12，爐體外殼4上設(shè)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(xiàn)布風。
本發(fā)明的使用過程和原理是
1.開啟主控制微機后，分別打開天平、信號變送器和發(fā)熱體電源開關(guān)；
2.將盛放樣品的坩堝或多層絲網(wǎng)去皮后放入樣品，打開爐膛門，將放入樣品后的坩堝或多層絲網(wǎng)置于天平托盤8或吊鉤3，關(guān)閉爐膛門；
3.打開真空泵開關(guān)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(jīng)進氣孔13進入混氣室12，配制爐膛14要控制的氣氛，調(diào)節(jié)出氣口 2閥門開度，控制爐膛14內(nèi)的真空度；
5.設(shè)置人工智能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1的度數(shù)；
6.程序運行完后，等爐膛14溫度低于200°C后，關(guān)閉真空泵開關(guān)賀出氣口 2閥門，開啟爐膛門，取出樣品進行后續(xù)分析，關(guān)閉爐膛門；
7.關(guān)閉氣氛控制閥門后，分別關(guān)閉發(fā)熱體、信號變送器和天平的電源開關(guān)，最后關(guān)閉主控制微機電源。
如此，根據(jù)爐膛14內(nèi)的溫度變化情況和天平讀數(shù)變化情況，使得物料在燒結(jié)、加熱和熱化學分析的同時也具有了熱重分析的功能；如果采用吊鉤3吊的設(shè)備來盛裝物料， 則可以實現(xiàn)物料在稀相懸浮態(tài)下的燒結(jié)、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(tài)和稀相懸浮態(tài)下的燒結(jié)、加熱、熱化學分析和熱重分析。
權(quán)利要求
1.一種氣氛可控的真空箱式高溫爐，包括爐膛(14)，爐膛(14)位于爐體(15)中，其特征在于，在爐體(15)的頂部與爐膛(14)的間隙中設(shè)置有頂部天平(1)，在爐體(15)的底部與爐膛(14)的間隙中設(shè)置有底部天平(11)，頂部天平⑴下方連接吊鉤(3)，吊鉤(3)伸入到爐膛(14)內(nèi)部，底部天平(11)上方連接托盤(8)，托盤⑶位于爐膛(14)內(nèi)部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空箱式高溫爐，其特征在于，所述爐膛(14)自上到下采用等間隔的分段式結(jié)構(gòu)，每個分段中設(shè)置單獨的加熱體( ，相鄰的分段用Al2O3耐高溫材料隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空箱式高溫爐，其特征在于，所述爐體(15)由爐體內(nèi)膽殼(10)和包圍在爐體內(nèi)膽殼(10)外的爐體外殼(4)組成，爐膛(14)位于爐體內(nèi)膽殼(10)內(nèi)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空箱式高溫爐，其特征在于，所述頂部天平(1)和底部天平(11)都設(shè)置于爐體內(nèi)膽殼(10)和爐體外殼(4)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空箱式高溫爐，其特征在于，所述爐體外殼(4)上設(shè)置有出氣孔⑵。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空箱式高溫爐，其特征在于，所述爐體外殼(4)采用冷軋鋼板密封焊接，接口處均采用水冷套保證密封性能。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空箱式高溫爐，其特征在于，所述爐膛(14)的爐膛殼體 (7)與爐體內(nèi)膽殼(10)之間填充保溫層(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的真空箱式高溫爐，其特征在于，所述保溫層(6)采用 1700/400型摩根或阿爾賽高純氧化鋁纖維。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的真空箱式高溫爐，其特征在于，所述爐膛(14)的膛內(nèi)底部設(shè)置有進氣管(9)，爐體內(nèi)膽殼(10)和爐體外殼(4)之間設(shè)置有混氣室(12)，爐體外殼(4)上設(shè)置有進氣孔(13)，進氣管(9)通過混氣室(1 與進氣孔(1 連通，為爐膛(14)布風。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的真空箱式高溫爐，其特征在于，所述進氣管(9)為Y字形，一端連通混氣室(12)，另外兩端實現(xiàn)布風。
全文摘要
一種氣氛可控的真空箱式高溫爐，包括爐膛，爐膛位于爐體中，在爐體的頂部與爐膛的間隙中設(shè)置有頂部天平，在爐體的底部與爐膛的間隙中設(shè)置有底部天平，頂部天平下方連接吊鉤，吊鉤伸入到爐膛內(nèi)部，底部天平上方連接托盤，托盤位于爐膛內(nèi)部，由于本發(fā)明加裝了天平，同時采用爐體密封技術(shù)，并且可外接真空和配氣系統(tǒng)，使本發(fā)明在實現(xiàn)燒結(jié)、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(tài)下的燒結(jié)、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(tài)和稀相懸浮態(tài)下的燒結(jié)、加熱、熱化學分析和熱重分析。
文檔編號F27B17/02GK102519254SQ201110457299
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者張樂樂, 李輝, 楊文斌, 段永華, 閔永剛 申請人:西安建筑科技大學