一種實(shí)驗(yàn)室用高溫爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高溫爐，具體涉及一種實(shí)驗(yàn)室用高溫爐。
【背景技術(shù)】
[0002]高溫爐主要用于各工礦企業(yè)、科研院所等單位實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行材料熱處理、退火、提純等場合，是各類實(shí)驗(yàn)室中不可缺少的儀器設(shè)備。
[0003]在新材料制備領(lǐng)域，很多材料需要大量的燒結(jié)或退火實(shí)驗(yàn)，積累一定實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后才能摸索出一套成熟的材料燒結(jié)工藝。大量的實(shí)驗(yàn)必定需要不斷的使用具有燒結(jié)、退火等高溫爐來完成，目前國產(chǎn)的高溫爐適用于批量生產(chǎn)，承載工件的空間比較充裕，但占地面積比較大，設(shè)備所消耗的冷卻水比較多，用電量比較大，使用這樣的燒結(jié)爐來做實(shí)驗(yàn)的話，實(shí)驗(yàn)成本比較高，實(shí)驗(yàn)用地比較大，資源上也是一種浪費(fèi)。而國內(nèi)小型燒結(jié)爐多采用管式真空燒結(jié)形式，能承載工件的空間非常小，而且所能提供給用戶的最高溫度也比較低，通常在1700 °C以內(nèi)，不適用于新材料的制備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種實(shí)驗(yàn)用地比較小的實(shí)驗(yàn)室用高溫爐。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種實(shí)驗(yàn)室用高溫爐，它包括支撐架臺(tái)、設(shè)置于所述支撐架臺(tái)上的真空腔體模塊、安裝于所述支撐架臺(tái)內(nèi)且與所述真空腔體模塊相連通的抽真空模塊、安裝于所述支撐架臺(tái)內(nèi)且與所述真空腔體模塊相連通的工藝氣氛模塊、安裝于所述支撐架臺(tái)內(nèi)的冷卻水模塊以及安裝于所述支撐架臺(tái)內(nèi)用于所述真空腔體模塊進(jìn)行溫度控制的溫控模塊，所述真空腔體模塊包括嵌設(shè)于所述支撐架臺(tái)內(nèi)的爐體、安裝在所述爐體頂部的爐蓋、用于將所述爐蓋密封在所述爐體頂部的鎖緊機(jī)構(gòu)以及安裝在所述爐體內(nèi)的熱場機(jī)構(gòu)。
[0006]優(yōu)化地，它還包括用于對所述真空腔體模塊、所述抽真空模塊、所述工藝氣氛模塊、所述冷卻水模塊和所述溫控模塊進(jìn)行檢測、控制和故障處理的控制模塊。
[0007]進(jìn)一步地，所述控制模塊包括可升降且可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述支撐架臺(tái)頂部的觸摸屏。
[0008]優(yōu)化地，所述爐蓋通過用于帶動(dòng)其升降和轉(zhuǎn)動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)與所述爐體相連接。
[0009]優(yōu)化地，所述爐蓋頂部設(shè)有觀察窗口。
[0010]進(jìn)一步地，所述觀察窗口上端連接有紅外測試儀，所述紅外測試儀與所述溫控模塊相電連接。
[0011]優(yōu)化地，所述工藝氣氛模塊包括用于對工藝氣氛進(jìn)行處理的尾氣處理機(jī)構(gòu)。
[0012]優(yōu)化地，所述支撐架臺(tái)底部四角處設(shè)有滾輪機(jī)構(gòu)且其底部設(shè)有多根可調(diào)支撐。
[0013]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室用高溫爐，一方面將真空腔體模塊設(shè)計(jì)成爐體、爐蓋和熱場機(jī)構(gòu)相配合使用；另一方面熱場機(jī)構(gòu)安裝在爐體內(nèi)，能夠減少熱量的散失，這樣它與溫控模塊配合時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)最高溫度的提升。該實(shí)驗(yàn)室用高溫爐占用空間雖然可能比管式爐要高一些，但比普通工業(yè)用高溫爐占用空間要小得多，并且它的最高使用溫度可達(dá)2000?2400°C，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于管式爐的1200°C，非常適合大專院校、研宄所等從事科研領(lǐng)域的用戶使用。
【附圖說明】
[0014]附圖1為本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室用高溫爐的主視圖；
[0015]附圖2為本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室用高溫爐的側(cè)視圖；
[0016]附圖3為本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室用高溫爐的俯視圖；
[0017]附圖4為本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室用高溫爐的立體圖；
[0018]附圖5為本實(shí)用新型實(shí)驗(yàn)室用高溫爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0019]其中，1、支撐架臺(tái)；11、滾輪機(jī)構(gòu)；12、可調(diào)支撐；2、真空腔體模塊；21、爐體；22、爐蓋；221、觀察窗口 ；23、鎖緊機(jī)構(gòu)；24、升降機(jī)構(gòu)；25、熱場機(jī)構(gòu)；26、紅外測試儀；3、抽真空模塊；4、工藝氣氛模塊；41、尾氣處理機(jī)構(gòu)；5、冷卻水模塊；6、控制模塊；61、觸摸屏；62、控制柜；7、溫控t旲塊。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0021]如圖1至圖3所示的實(shí)驗(yàn)室用高溫爐，主要包括支撐架臺(tái)1、真空腔體模塊2、抽真空模塊3、工藝氣氛模塊4、冷卻水模塊5以及溫控模塊7。
[0022]其中，支撐架臺(tái)I設(shè)置在地面上，它采用高度集成的框架制作而成，主框架選用歐洲標(biāo)準(zhǔn)重型鋁型材拼接組成或選用國標(biāo)結(jié)構(gòu)用冷彎矩形方鋼焊接而成，它的外側(cè)采用不銹鋼拉絲面板制作護(hù)板或裝飾板；該支撐架臺(tái)I為各個(gè)模塊都配備有集成安裝所需的連接接口與安裝平臺(tái)。支撐架臺(tái)I的底部四角處設(shè)有滾輪機(jī)構(gòu)11，這些滾輪機(jī)構(gòu)11的高度可調(diào)從而確保支撐架臺(tái)I被放置在高低不平的地面上仍能保持水平狀態(tài)；支撐架臺(tái)I的底部還設(shè)有多根可調(diào)支撐12，起到輔助支撐的作用。
[0023]真空腔體模塊2設(shè)置在支撐架臺(tái)I上，它主要包括嵌設(shè)在支撐架臺(tái)I內(nèi)的爐體21、安裝在爐體21頂部的爐蓋22以及安裝在爐體21內(nèi)的熱場機(jī)構(gòu)25。在本實(shí)施例中，如圖3和圖5所示，爐體21的呈圓筒形，不再是管式結(jié)構(gòu)，這樣能夠有效減小其占用空間，所需要的場地較小。熱場機(jī)構(gòu)25的截面也呈圓形，它與爐體21同心設(shè)置，包括加熱器、隔熱屏、料盤、料柱等部件；加熱器可以是鎢絲網(wǎng)、鎢片或石墨件結(jié)構(gòu)組成的Y型或Λ型連接方式的電阻加熱器；隔熱屏包含上隔熱屏、側(cè)隔熱屏、下隔熱屏，隔熱屏主要由鎢鉬復(fù)合屏、鎢連接件、不銹鋼支撐外殼等組成，也可以采用石墨硬氈等材料制作；料盤是用于承載工件的平臺(tái)，它安裝在料柱之上，可配合鎢坩禍來盛放工件，通常料盤和料柱可根據(jù)工作溫度的要求來選用鎢、鉬、石墨等材料加工制作；這樣能夠減少熱量的散失，有利于實(shí)現(xiàn)與溫控模塊7配合時(shí)最高溫度的提升。爐蓋22通過升降機(jī)構(gòu)24與爐體21相連接，升降機(jī)構(gòu)24為可以上下垂直升降，如圖2所示；并且它還能在與地面相平行的水平面內(nèi)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，如圖3所示；這樣就能實(shí)現(xiàn)對爐蓋22的對應(yīng)操作，當(dāng)升降機(jī)構(gòu)24降至最低時(shí)，可以操作鎖緊機(jī)構(gòu)23使?fàn)t蓋22密封在爐體21頂部。爐蓋22頂部設(shè)有觀察窗口 221，觀察窗口 221上端留有接口，可用于安裝紅外測試儀26，這樣將紅外測試儀26與溫控模塊7相電連接，就能夠?qū)崿F(xiàn)對爐體21內(nèi)溫度的監(jiān)控。
[0024]抽真空模塊3安裝在支撐架臺(tái)I內(nèi)部左側(cè)并且與真空腔體模塊2相連通，它包括機(jī)械泵、分子泵、真空規(guī)管、真空儀表、真空管道、真空閥門、真空接頭、密封件等部件，極限真空度可達(dá)104Pa數(shù)量級。
[0025]工藝氣氛模塊4也安裝在支撐架臺(tái)I內(nèi)且與真空腔體模塊2相連通，由于在高溫煅燒時(shí)需要使用諸如氫氣、氬氣、氮?dú)庾鳛楣に嚉夥?，起到還原或者惰性氣體保護(hù)的作用。而氫氣的物理化學(xué)性質(zhì)較為特殊，它的相對質(zhì)量較小且易于爆炸，因此需要配備尾氣處理機(jī)構(gòu)41、防回火裝置等結(jié)構(gòu)，對應(yīng)地在真空腔體模塊2上設(shè)置防爆口，防止真空腔體模塊2內(nèi)工藝氣氛壓力驟升。
[0026]冷卻水模塊5安裝在支撐架臺(tái)I內(nèi)底部用于冷卻真空腔體模塊2和抽真空模塊3，它主要包括分水器、閥門、水流量開關(guān)、熱電偶、壓力開關(guān)、水接頭、水管等部件，為爐體21、爐蓋22、加熱器電極、真空泵等提供持續(xù)的冷卻水，保持正常的工作環(huán)境。
[0027]溫控模塊7是高溫爐的重要組成部分，它安裝在支撐架臺(tái)I內(nèi)用于對真空腔體模塊2進(jìn)行溫度控制，主要包括鎧裝熱電偶、溫控器、調(diào)壓器等部件，可以通過熱電偶反饋信號來控制溫度的升溫和降溫操作。
[0028]控制模塊6包括觸摸屏61和控制柜62，用于對真空腔體模塊2、抽真空模塊3、工藝氣氛模塊4、冷卻水模塊5和溫控模塊7進(jìn)行檢測、控制和故障處理。其中觸摸屏61可升降且可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在支撐架臺(tái)I的頂部，它通過展現(xiàn)的人機(jī)界面來實(shí)時(shí)顯示真空運(yùn)行狀態(tài)、冷卻水狀態(tài)、工藝氣氛環(huán)境、溫度曲線、加熱器的電流電壓功能等參數(shù)；它除了具有計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制功能外，同時(shí)提供了手動(dòng)操作界面，這有利于材料燒結(jié)工藝的開發(fā)，給予科研人員更大的自由度。
[0029]上述實(shí)施例只為說明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種實(shí)驗(yàn)室用高溫爐，它包括支撐架臺(tái)(I)、設(shè)置于所述支撐架臺(tái)(I)上的真空腔體模塊(2)、安裝于所述支撐架臺(tái)(I)內(nèi)且與所述真空腔體模塊(2)相連通的抽真空模塊(3)、安裝于所述支撐架臺(tái)(I)內(nèi)且與所述真空腔體模塊(2)相連通的工藝氣氛模塊(4)、安裝于所述支撐架臺(tái)(I)內(nèi)的冷卻水模塊(5)以及安裝于所述支撐架臺(tái)(I)內(nèi)用于所述真空腔體模塊(2)進(jìn)行溫度控制的溫控模塊(7)，其特征在于:所述真空腔體模塊(2)包括嵌設(shè)于所述支撐架臺(tái)(I)內(nèi)的爐體(21)、安裝在所述爐體(21)頂部的爐蓋(22)、用于將所述爐蓋(22)密封在所述爐體(21)頂部的鎖緊機(jī)構(gòu)(23)以及安裝在所述爐體(21)內(nèi)的熱場機(jī)構(gòu)(25)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室用高溫爐，其特征在于:它還包括用于對所述真空腔體模塊(2)、所述抽真空模塊(3)、所述工藝氣氛模塊(4)、所述冷卻水模塊(5)和所述溫控模塊(X)進(jìn)行檢測、控制和故障處理的控制模塊(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實(shí)驗(yàn)室用高溫爐，其特征在于:所述控制模塊(6)包括可升降且可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述支撐架臺(tái)(I)頂部的觸摸屏(61)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室用高溫爐，其特征在于:所述爐蓋(22)通過用于帶動(dòng)其升降和轉(zhuǎn)動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)(24)與所述爐體(21)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室用高溫爐，其特征在于:所述爐蓋(22)頂部設(shè)有觀察窗口(221)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的實(shí)驗(yàn)室用高溫爐，其特征在于:所述觀察窗口(221)上端連接有紅外測試儀(26)，所述紅外測試儀(26)與所述溫控模塊(7)相電連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室用高溫爐，其特征在于:所述工藝氣氛模塊(4)包括用于對工藝氣氛進(jìn)行處理的尾氣處理機(jī)構(gòu)(41)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實(shí)驗(yàn)室用高溫爐，其特征在于:所述支撐架臺(tái)(I)底部四角處設(shè)有滾輪機(jī)構(gòu)(11)且其底部設(shè)有多根可調(diào)支撐(12)。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)室用高溫爐，它包括支撐架臺(tái)、真空腔體模塊、與所述真空腔體模塊相連通的抽真空模塊、與所述真空腔體模塊相連通的工藝氣氛模塊、冷卻水模塊以及安裝于所述支撐架臺(tái)內(nèi)用于所述真空腔體模塊進(jìn)行溫度控制的溫控模塊，所述真空腔體模塊包括嵌設(shè)于所述支撐架臺(tái)內(nèi)的爐體、安裝在所述爐體頂部的爐蓋、鎖緊機(jī)構(gòu)以及安裝在所述爐體內(nèi)的熱場機(jī)構(gòu)。一方面將真空腔體模塊設(shè)計(jì)成爐體、爐蓋和熱場機(jī)構(gòu)相配合使用，這樣能夠有效減小其占用空間，所需要的場地較??；另一方面熱場機(jī)構(gòu)安裝在爐體內(nèi)，能夠減少熱量的散失，這樣它與溫控模塊配合時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)最高溫度的提升。
【IPC分類】F27D19-00, F27B17-02, F27D7-06
【公開號】CN204421625
【申請?zhí)枴緾N201520069193
【發(fā)明人】王新征, 楊積錄, 鄭鈞寧, 李濤, 李強(qiáng)
【申請人】蘇州美騰爐業(yè)有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年1月29日