专利名称：一种气氛可控的真空箱式高温炉的制作方法
一种气氛可控的真空箱式高温炉技术领域
本发明属于加热炉技术领域，涉及电加热设备，特别是涉及一种气氛可控的真空箱式高温炉。
背景技术：
当前材料、化工、煤炭等行业实验室在进行物料的烧结、加热、热化学分析时，大多采用热重分析仪或箱式高温炉，但是由于热重分析仪所能处理的物料一般情况下仅为20mg 左右，物料量不能满足相应的检测和分析；而普通箱式高温炉仅能实现物料的烧结、加热和热化学分析，不能很好的对升温过程中物料的质量变化情况。造成热重分析和物料烧结、加热后物料形貌表征不能同步进行，给实验和研发人员带来很多不便。发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种气氛可控的真空箱式高温炉，在保证箱式高温炉可以实现物料的烧结、加热、热化学分析的同时，使其具有堆积态和模拟稀相悬浮态的热重分析功能。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是
一种气氛可控的真空箱式高温炉，包括炉膛14，炉膛14位于炉体15中，在炉体15 的顶部与炉膛14的间隙中设置有顶部天平1，在炉体15的底部与炉膛14的间隙中设置有底部天平11，顶部天平1下方连接吊钩3，吊钩3伸入到炉膛14内部，底部天平11上方连接托盘8，托盘8位于炉膛14内部。
所述炉膛14自上到下采用等间隔的分段式结构，每个分段中设置单独的加热体 5，相邻的分段用Al2O3耐高温材料隔开。
所述炉体15由炉体内胆壳10和包围在炉体内胆壳10外的炉体外壳4组成，炉膛 14位于炉体内胆壳10内部。
所述顶部天平1和底部天平11都设置于炉体内胆壳10和炉体外壳4之间。
所述炉体外壳4上设置有出气孔2。
所述炉体外壳4采用冷轧钢板密封焊接，接口处均采用水冷套保证密封性能。
所述炉膛14的炉膛壳体7与炉体内胆壳10之间填充保温层6。
所述保温层6采用1700/400型摩根或阿尔赛高纯氧化铝纤维。
所述炉膛14的膛内底部设置有进气管9，炉体内胆壳10和炉体外壳4之间设置有混气室12，炉体外壳4上设置有进气孔13，进气管9通过混气室12与进气孔13连通，为炉膛14布风。
所述进气管9为Y字形，一端连通混气室12，另外两端实现布风。
与现有技术相比，本发明的有益效果是
1.由于本发明加装了天平，同时采用炉体密封技术，并且可外接真空和配气系统， 使本发明在实现烧结、加热和热化学分析的同时也具有了热重分析的功能；
2.由于本发明采用了分段加热的方式，有效降低了炉膛内部的温度梯度，保证了炉膛内部的均温性；
3.由于采用了加设吊钩的方式来模拟稀相悬浮态，所以本发明可以模拟物料在稀相悬浮态下的烧结、加热、热化学分析和热重分析；
4.由于本发明可以外接不同的气源，所以可以模拟不同气氛下物料的堆积态和稀相悬浮态下的烧结、加热、热化学分析和热重分析。
附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如附图所示，本发明为一种气氛可控的真空箱式高温炉，包括炉膛14和炉体15， 炉体15由炉体内胆壳10和包围在炉体内胆壳10外的炉体外壳4组成，炉膛14位于炉体内胆壳10内部，在炉体15的顶部与炉膛14的间隙中设置有顶部天平1，在炉体15的底部与炉膛14的间隙中设置有底部天平11，顶部天平1和底部天平11都设置于炉体内胆壳10 和炉体外壳4之间。顶部天平1下方连接吊钩3，吊钩3伸入到炉膛14内部，吊钩3用于固定物料，用耐高温的材料制成。底部天平11上方连接托盘8，托盘8位于炉膛14内部，托盘 8用于放置坩埚，也用耐高温的材料制成。
其中，炉膛14自上到下采用等间隔的分段式结构，每个分段中设置单独的加热体 5，相邻的分段用Al2O3耐高温材料隔开，可有效降低炉膛内部的温度梯度，保证炉膛内部的均温性。
炉体外壳4采用冷轧钢板密封焊接，接口处均采用水冷套保证密封性能，炉体外壳4上设置有出气孔2，根据需要，出气孔2可接抽真空系统或者冷却系统。
炉膛14的炉膛壳体7与炉体内胆壳10之间填充保温层6，保温层6可采用 1700/400型摩根或阿尔赛高纯氧化铝纤维。
炉膛14的膛内底部设置有进气管9，炉体内胆壳10和炉体外壳4之间设置有混气室12，炉体外壳4上设置有进气孔13，进气管9通过混气室12与进气孔13连通，为炉膛 14布风。进气管9为Y字形，一端连通混气室12，另外两端实现布风。
本发明的使用过程和原理是
1.开启主控制微机后，分别打开天平、信号变送器和发热体电源开关；
2.将盛放样品的坩埚或多层丝网去皮后放入样品，打开炉膛门，将放入样品后的坩埚或多层丝网置于天平托盘8或吊钩3，关闭炉膛门；
3.打开真空泵开关贺出气口 2阀门，对炉膛14抽真空；
4.打开气氛控制阀，使气体经进气孔13进入混气室12，配制炉膛14要控制的气氛，调节出气口 2阀门开度，控制炉膛14内的真空度；
5.设置人工智能PID程序控制炉膛14温控变化，运行程序，分别记录温度和底部天平11或顶部天平1的度数；
6.程序运行完后，等炉膛14温度低于200°C后，关闭真空泵开关贺出气口 2阀门，开启炉膛门，取出样品进行后续分析，关闭炉膛门；
7.关闭气氛控制阀门后，分别关闭发热体、信号变送器和天平的电源开关，最后关闭主控制微机电源。
如此，根据炉膛14内的温度变化情况和天平读数变化情况，使得物料在烧结、加热和热化学分析的同时也具有了热重分析的功能；如果采用吊钩3吊的设备来盛装物料， 则可以实现物料在稀相悬浮态下的烧结、加热、热化学分析和热重分析，通过进气孔13输入不同的气体，则可以模拟不同气氛下物料的堆积态和稀相悬浮态下的烧结、加热、热化学分析和热重分析。
权利要求
1.一种气氛可控的真空箱式高温炉，包括炉膛(14)，炉膛(14)位于炉体(15)中，其特征在于，在炉体(15)的顶部与炉膛(14)的间隙中设置有顶部天平(1)，在炉体(15)的底部与炉膛(14)的间隙中设置有底部天平(11)，顶部天平⑴下方连接吊钩(3)，吊钩(3)伸入到炉膛(14)内部，底部天平(11)上方连接托盘(8)，托盘⑶位于炉膛(14)内部。
2.根据权利要求1所述的真空箱式高温炉，其特征在于，所述炉膛(14)自上到下采用等间隔的分段式结构，每个分段中设置单独的加热体( ，相邻的分段用Al2O3耐高温材料隔开。
3.根据权利要求1所述的真空箱式高温炉，其特征在于，所述炉体(15)由炉体内胆壳(10)和包围在炉体内胆壳(10)外的炉体外壳(4)组成，炉膛(14)位于炉体内胆壳(10)内部。
4.根据权利要求3所述的真空箱式高温炉，其特征在于，所述顶部天平(1)和底部天平(11)都设置于炉体内胆壳(10)和炉体外壳(4)之间。
5.根据权利要求3所述的真空箱式高温炉，其特征在于，所述炉体外壳(4)上设置有出气孔⑵。
6.根据权利要求3所述的真空箱式高温炉，其特征在于，所述炉体外壳(4)采用冷轧钢板密封焊接，接口处均采用水冷套保证密封性能。
7.根据权利要求3所述的真空箱式高温炉，其特征在于，所述炉膛(14)的炉膛壳体 (7)与炉体内胆壳(10)之间填充保温层(6)。
8.根据权利要求7所述的真空箱式高温炉，其特征在于，所述保温层(6)采用 1700/400型摩根或阿尔赛高纯氧化铝纤维。
9.根据权利要求3所述的真空箱式高温炉，其特征在于，所述炉膛(14)的膛内底部设置有进气管(9)，炉体内胆壳(10)和炉体外壳(4)之间设置有混气室(12)，炉体外壳(4)上设置有进气孔(13)，进气管(9)通过混气室(1 与进气孔(1 连通，为炉膛(14)布风。
10.根据权利要求9所述的真空箱式高温炉，其特征在于，所述进气管(9)为Y字形，一端连通混气室(12)，另外两端实现布风。
全文摘要
一种气氛可控的真空箱式高温炉，包括炉膛，炉膛位于炉体中，在炉体的顶部与炉膛的间隙中设置有顶部天平，在炉体的底部与炉膛的间隙中设置有底部天平，顶部天平下方连接吊钩，吊钩伸入到炉膛内部，底部天平上方连接托盘，托盘位于炉膛内部，由于本发明加装了天平，同时采用炉体密封技术，并且可外接真空和配气系统，使本发明在实现烧结、加热和热化学分析的同时也具有了热重分析的功能；可以模拟物料在稀相悬浮态下的烧结、加热、热化学分析和热重分析；可以模拟不同气氛下物料的堆积态和稀相悬浮态下的烧结、加热、热化学分析和热重分析。
文档编号F27B17/02GK102519254SQ201110457299
公开日2012年6月27日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者张乐乐, 李辉, 杨文斌, 段永华, 闵永刚 申请人:西安建筑科技大学