CN101907397A - 可移动对开垂直管式气氛炉装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可移动对开垂直管式气氛炉装置，包括加热炉，所述加热炉为对开式结构，加热炉铰接于升降架上，加热炉中心竖直设置有炉管，炉管空腔呈上大下小的阶梯状，炉管空腔阶梯处设置有样品盘。本发明的加热炉可垂直和水平移动，能适应不同炉管，拓展了使用空间，增加了使用灵活性。加热炉对开操作，可以先让加热炉加热到某一预定温度后再移入炉管，就避免了物料经历从室温到预定温度的加热段而从预定温度开始加热，对于研究此类反应更为适用。炉门对开操作使得炉管内物料降温更快速，节省了时间。有利于炉管内的固体物料与气氛的充分反应，克服了传统管式炉物料与气流反应不充分的弊端。

Description

可移动对开垂直管式气氛炉装置

技术领域

本发明涉及一种管式炉，尤其是一种可移动对开垂直管式气氛炉装置。

背景技术

在日常的工业生产和科研活动中，经常需要使用管式加热炉来实现物料的加热，并使其与特定的气氛接触发生化学反应。常规的管式炉结构，不管是卧式水平放置，还是立式垂直放置，均是把炉管放置在固定不动的炉膛内。这种常规的结构设计操作简单，但是对于研究物料尤其是固体物料与气流充分反应的情况则不太适用，气体与反应物料之间的接触受到很大制约，从而影响了化学反应的快速进行；此外，有时物料需要避开从室温加热到某一预定温度的加热段，而是直接从某一预定温度下开始加热反应，这时上述常规设计的加热炉便不能很好的实现这种要求。而且，现有管式炉，在停止加热后的冷却过程中，由于炉管固定在热惯性很大的炉膛中，往往无法实现快速降温，除非增加其他的辅助冷却系统，但这样就增加了系统的复杂度和使用成本。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种操作简单，成本低，加热炉可移动，且对开操作，不但拓展了加热炉的使用空间，增加了灵活性，而且有利于物料与气氛的充分反应，还能实现物料从某一预定温度开始加热，同时降温更快速的可移动对开垂直管式气氛炉装置。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种可移动对开垂直管式气氛炉装置，包括加热炉，所述加热炉为对开式结构，加热炉铰接于升降架上，加热炉中心竖直设置有炉管，炉管空腔呈上大下小的阶梯状，炉管空腔阶梯处设置有样品盘。

所述升降架包括底板、竖杆、斜撑和液压千斤顶，竖杆设置于底板上一侧，竖杆上纵向设有若干起落销钉，底板与竖杆之间连接有斜撑，底板上设有液压千斤顶，液压千斤顶上端与加热炉下端相接触，底板下部设有滚轮。

所述加热炉通过铰链和起落销钉设置于升降架的竖杆上，且对开式结构的加热炉的两半炉膛一侧通过所述铰链连接，两半炉膛的另一侧通过炉门开关连接。

所述炉管直径小于加热炉的空心圆直径，在加热炉顶面和底面上加热炉和炉管之间的缝隙内填充有保温棉；所述炉管内样品盘下部设有热电偶；所述加热炉与炉管之间设有加热元件。

所述加热炉底面的加热元件下方设有保护气入口，加热炉顶面设有保护气出口。

所述样品盘底部与炉管结合处设有高温密封垫片，样品盘内放置一层耐高温的惰性棉毡，样品盘上部设有挂钩。

本发明的加热炉通过铰链和炉门开关实现对开操作，加热炉通过铰链和起落销钉固定在升降架上，加热炉与液压千斤顶连接能垂直移动。加热炉中心放置炉管，炉管中心位置设有底面多孔的样品盘，全部反应气体与样品实现完全接触。

本发明的加热炉炉膛采用轻型材料成型，与传统管式炉相比重量大大减轻。炉膛采用氧化铝纤维制品隔热、保温，加热元件根据需要可选择不同的材质，如硅碳棒、硅钼棒、电阻丝等。加热炉可以打开，实现对开，且对开的两半加热炉均能实现单独加热。整个加热炉通过起落销钉固定在升降架上，根据需要能在一定范围内实现垂直升降，且升降架通过底部滚轮能水平移动，使用灵活方便。垂直放置的炉管位于炉膛中间，炉管根据需要可以选择不同的材料，如石英、陶瓷、刚玉、不锈钢等。炉管中间位置设有一个梯形台，用于放置底面开孔的样品盘，样品盘高度可变以调节物料层高度。热电偶从炉管底部插入至样品盘底部，用于监测炉膛温度。

本发明的有益效果：

（1）加热炉可垂直和水平移动，能适应不同炉管，拓展了使用空间，增加了使用灵活性。

（2）加热炉对开操作，可以首先让加热炉加热到某一预定温度后再移入炉管，这样就避免了物料经历从室温到预定温度的加热段而从预定温度开始加热，对于研究此类反应更为适用。此外，在一定条件下，炉门对开操作使得炉管内物料降温更快速，节省了时间。

（3）有利于炉管内的固体物料与气氛的充分反应，克服了传统管式炉物料与气流反应不充分的弊端。

附图说明

图1是本发明主视图；

图2是图1的俯视图；

其中1.竖杆，2.加热元件，3.炉门开关，4.样品盘，5.热电偶，6.保护气入口，7.保温棉，8.滚轮，9.保护气出口，10.底板，11. 起落销钉，12.加热炉，13.炉管，14.升降架，15.液压千斤顶，16.铰链，17.斜撑。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1、2所示，一种可移动对开垂直管式气氛炉装置，包括加热炉12，所述加热炉12为对开式结构，加热炉12铰接于升降架14上，用于支撑加热炉的升降架14的底板10上设有上部与加热炉12接触的液压千斤顶15，液压千斤顶15手动控制升降（也可另外配置电动控制系统）；加热炉12中心竖直设置有炉管13，炉管13内径大小不一致，炉管13中间位置设有一个上大下小的T形台，在炉管13中间处往上内径大，往下内径小，这样样品盘4就容易地放到该平台上，样品盘4和梯形台接触面设置高温垫片起密封作用，保证了气氛与样品的充分接触进而强化气固反应速率。样品盘4内放置一薄层耐高温的惰性棉毡，防止细小物料从样品盘的小孔滑落。样品盘4上部设有可用于钩挂的挂钩，以方便样品盘从炉管13上部放入或取出。

所述升降架14包括底板10、竖杆1、斜撑17和液压千斤顶15，竖杆1设置于底板10上一侧，竖杆1上纵向设有若干起落销钉11，底板10与竖杆1之间连接有斜撑17，用于保持升降架14平衡、稳定。底板10上设有液压千斤顶15，液压千斤顶15上端与加热炉12下端相接触，底板10下部设有滚轮8，用于水平移动升降架14到合适位置。

所述加热炉12通过铰链16和起落销钉11设置于升降架14的竖杆1上，且对开式结构的加热炉12的两半炉膛一侧通过所述铰链16连接，两半炉膛的另一侧通过炉门开关3连接。

所述炉管13直径略小于加热炉12的空心圆直径，在加热炉12顶面和底面上加热炉12和炉管13之间的缝隙内填充有保温棉7，尽量避免热量损失；所述炉管13内样品盘4下部炉管中心处设有热电偶5；所述加热炉12与炉管13之间设有加热元件2。

为了保护电热元件2，在加热炉12底面设有保护气（可用氮气）入口6，加热炉顶面设有保护气出口9，防止电热元件2在高温条件下遇空气氧化，延长电热元件2使用寿命。此外，如果炉管13材质不允许快速降温，也可以不打开加热炉以实现慢速冷却，此时可以通过调节保护气流量来辅助冷却炉管13以保证冷却速度的均匀性。

本发明的加热炉12通过铰链16和炉门开关3实现对开操作，加热炉12通过铰链16和起落销钉11固定在升降架14上，加热炉12与液压千斤顶15连接能实现加热炉12垂直移动。加热炉12中心放置炉管13，炉管13中心位置设有底面多孔的样品盘4，全部反应气体与样品实现完全接触。

本发明的加热炉12炉膛采用轻型材料成型，与传统管式炉相比重量大大减轻。炉膛采用氧化铝纤维制品隔热、保温，加热元件2根据需要可选择不同的材质，如硅碳棒、硅钼棒、电阻丝等。加热炉12可以打开，实现对开，且对开的两半加热炉均能实现单独加热。整个加热炉12通过起落销钉11固定在升降架14上，根据需要能在一定范围内实现垂直升降，且升降架14通过底部滚轮8能水平移动，使用灵活方便。垂直放置的炉管13位于炉膛中间，炉管13根据需要可以选择不同的材料，如石英、陶瓷、刚玉、不锈钢等。炉管13中间位置设有一个梯形台，用于放置底面开孔的样品盘4，样品盘4高度可变。热电偶5从炉管底部插入至样品盘4底部，用于监测炉膛温度。

Claims (6)

1.一种可移动对开垂直管式气氛炉装置，包括加热炉，其特征在于：所述加热炉为对开式结构，加热炉铰接于升降架上，加热炉中心竖直设置有炉管，炉管空腔呈上大下小的阶梯状，炉管空腔阶梯处设置有样品盘。

2.根据权利要求1所述的可移动对开垂直管式气氛炉装置，其特征在于：所述升降架包括底板、竖杆、斜撑和液压千斤顶，竖杆设置于底板上一侧，竖杆上纵向设有若干起落销钉，底板与竖杆之间连接有斜撑，底板上设有液压千斤顶，液压千斤顶上端与加热炉下端相接触，底板下部设有滚轮。

3.根据权利要求1所述的可移动对开垂直管式气氛炉装置，其特征在于：所述加热炉通过铰链和起落销钉设置于升降架的竖杆上，且对开式结构的加热炉的两半炉膛一侧通过所述铰链连接，两半炉膛的另一侧通过炉门开关连接。

4.根据权利要求1所述的可移动对开垂直管式气氛炉装置，其特征在于：所述炉管直径小于加热炉的空心圆直径，在加热炉顶面和底面上加热炉和炉管之间的缝隙内填充有保温棉；所述炉管内样品盘下部设有热电偶；所述加热炉与炉管之间设有加热元件。

5..根据权利要求4所述的可移动对开垂直管式气氛炉装置，其特征在于：所述加热炉底面的加热元件下方设有保护气入口，加热炉顶面设有保护气出口。

6.根据权利要求1所述的可移动对开垂直管式气氛炉装置，其特征在于：所述样品盘底部与炉管结合处设有高温密封垫片，样品盘内放置一层耐高温的惰性棉毡，样品盘上部设有挂钩。

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