CN110375542A - 一种新型马弗炉整体式发热炉及其制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及高温加热设备领域，公开了一种新型马弗炉整体式发热炉及其制备工艺，包括炉体和炉壁，炉体四周的炉壁内设有多个贯穿炉壁并相互连通的且内部真空的装载通道，装载通道内设有经高温石墨化处理的粉状石墨发热材料，装载通道与炉体外部连通处设有可拆卸的绝缘封头，炉体上设有和装载通道内粉状石墨发热材料连通的引线连接装置。本发明可实现降低马弗炉维修频率并有较大的温控范围目的，将电阻丝和石墨电热棒用粉状石墨发热材料代替，克服了较高的维修频率和较窄的温控范围的问题，可更为有效使用马弗炉。
Description
技术领域
本发明涉及高温加热设备领域，具体是指一种新型马弗炉整体式发热炉及其制备工艺。
背景技术
马弗炉是一种通用的加热设备，依据外观形状可分为箱式炉、管式炉和坩埚炉，广泛应用于各种化学试验中，用于测定水分、灰份、挥发份、灰熔点分析、灰成分分析、元素分析，也可以作为通用灰化炉使用。
现有马弗炉的发热元件通常采用电阻丝和石墨电热棒这两种发热材料，电阻丝在使用一段时间后容易损坏，且其发热效率低，发热温度较低，使在使用马弗炉时具有较大的局限性。石墨电热棒相对于电阻丝，其使用寿命长，不容易损坏，但其石墨电热棒本身的电阻较小，发热温度也较低，使其马弗炉的温度调控范围较小，有较大的局限性。
因此我们需要一种克服上述问题的新型马弗炉整体式发热炉膛。
发明内容
基于以上问题，本发明提供了一种新型马弗炉整体式发热炉。本发明可实现降低马弗炉维修频率并有较大的温控范围目的，将电阻丝和石墨电热棒用粉状石墨发热材料代替，避免了较高的维修频率和较窄的温控范围，可更为有效使用马弗炉。
为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种新型马弗炉整体式发热炉，包括炉体和炉壁，炉体四周的炉壁内设有多个贯穿炉壁并相互连通的且内部真空的装载通道，装载通道内设有经高温石墨化处理的粉状石墨发热材料，装载通道与炉体外部连通处设有可拆卸的绝缘封头，炉体上设有和装载通道内粉状石墨发热材料连通的引线连接装置。
在本发明中，先在装载通道内充入经过高温石墨化处理的粉状石墨发热材料，再用绝缘封头将装载通道密封，其次拆掉炉体上的一个绝缘封头，用一个筛孔远小于粉状石墨发热材料最小颗粒的筛网和装载通道对齐，再通过抽真空的方式或通入高速流的惰性气体使装载通道内的受热可膨胀气体排出后，将筛网取出，再用拆掉的绝缘封头将装载通道堵住。在需要用马弗炉进行试验时，使外部电源和引线连接装置连通，电源采用低电压大电流通入，在大电流通过石墨发热材料时，石墨发热材料产生电阻热，炉体内的炉膛温度可升高至设定温度，实现提高马弗炉使用寿命，降低其故障维修频率，使其有较好的发热效率，并使其具有较广的发热温度的目的。本发明可实现提高马弗炉使用寿命，降低其故障维修频率，使其有较好的发热效率，并使其具有较广的发热温度目的，将电阻丝用粉末状的石墨发热材料替换，避免了高的维修频繁、低的发热效率和窄的发热温度的问题，可更为有效使用马弗炉。
本发明创造性引入粉状石墨发热材料代替电阻丝和石墨电热棒，其带来了较低的维修频率和较大的温控范围优点的同时，还规避了粉末在受到高温容易发生粉尘爆炸的问题，同时还规避了在密闭管道内加热，密闭管道内空气受热膨胀导致密闭管道炸裂的问题。
作为一种优选的方式，粉状石墨发热材料高温石墨化处理的温度为2800℃。
作为一种优选的方式，炉壁内填充设有刚玉致密耐火砖。
作为一种优选的方式，引线连接装置包括贯穿绝缘封头插入装载通道内与粉状石墨发热材料接触的正、负引出接线螺栓，炉体外部的正、负引出接线螺栓从下到上依次设有六角螺母、弹簧垫圈、六角螺母。
作为一种优选的方式，装载通道为回型，装载通道包括两条相互平行贯穿炉壁的储料通道，相邻储料通道靠向炉体外侧设有和储料通道连通并通向外部的连通通道。
作为一种优选的方式，绝缘封头上设有排气孔，排气孔上设有可拆卸的密封盖。
一种新型马弗炉整体式发热炉制备工艺，包括炉体、炉壁和引线连接装置，炉体四周的炉壁内设有多个贯穿炉壁并相互连通装载通道，先在装载通道内充入经过高温石墨化处理的粉状石墨发热材料，再用绝缘封头将装载通道密封；其次拆掉炉体上的一个绝缘封头，用一个筛孔远小于粉状石墨发热材料最小颗粒的筛网和装载通道对齐，再通过抽真空的方式将装载通道内的受热可膨胀气体排出后，将筛网取出，再用拆掉的绝缘封头将装载通道堵住；或在通入高速流的惰性气体排出装载通道内的可膨胀气体，拆掉炉体上的两个绝缘封头，并在装载通道处装入筛孔远小于粉状石墨发热材料最小颗粒的筛网，在一侧装载通道通入高速流的惰性气体，使可膨胀气体从另一侧的装载通道排出后，再将筛网从装载通道内取出，再用绝缘封头将敞开的装载通道密封，最后使引线连接装置穿过炉壁与装载通道内的粉状石墨发热材料接触。
本发明中，在排出装载通道内可膨胀气体的时候，再用外部抽真空的方式时，只拆掉炉体上的一个绝缘封头，或在通入高速流的惰性气体时，拆掉炉体上的两个绝缘封头，使高速流的惰性气体从一端进气，从另一端出气，有利于将装载通道内的可膨胀气体排出，防止炉体内的可膨胀气体受高温膨胀导致炉体炸裂。本发明可实现一种新型马弗炉整体式发热炉在工作带来优点的同时，规避粉末在受到高温容易发生粉尘爆炸的问题，同时还规避了在密闭管道内加热，密闭管道内空气受热膨胀导致密闭管道炸裂的问题。
作为一种优选的方式，绝缘封头上设有排气孔，排气孔上设有可拆卸的密封盖，先将装载通道内充入经过高温石墨化处理的粉状石墨发热材料，再用绝缘封头将装载通道密封，随后将绝缘封头上的密封盖打开，用一个筛孔远小于粉状石墨发热材料最小颗粒的筛网和排气孔对齐，使外部的抽真空设备与排气孔对接从而将装载通道内的可膨胀气体排出，或者是打开炉体上两个绝缘封头上的密封盖，在一个排气孔内通入高速流的惰性气体，使可膨胀的气体从另一个排气孔排出，再将筛网取下，最后用密封盖将排气孔堵住。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明可实现提高马弗炉使用寿命，降低其故障维修频率，使其有较好的发热效率，并使其具有较广的发热温度目的，将电阻丝用粉末状的石墨发热材料替换，避免了高的维修频繁、低的发热效率和窄的发热温度的问题，可更为有效使用马弗炉；
(2)本发明通过粉状石墨发热材料高温石墨化处理的温度为2800℃，2800℃有利于使石墨发热材料不含任何挥发物质，在遇到高温时，避免粉状石墨发热材料受高温体积膨胀产生爆炸，且粉状石墨发热材料的发热温度广，局限性小，发热效率高，有利于有效使用马弗炉；
(3)本发明通过炉壁的材料为刚玉致密耐火砖，刚玉致密耐火砖作为炉壁在高温下具有优良的耐磨性、抗渣性、体积稳定性和抗热震性能；
(4)本发明通过引线连接装置包括贯穿绝缘封头插入装载通道内与粉状石墨发热材料接触的正、负引出接线螺栓，炉体外部的正、负引出接线螺栓从下到上依次设有六角螺母、弹簧垫圈、六角螺母，正、负引出接线螺栓分别与外部电源的正、负接头连接，将电流传递给粉状石墨发热材料，从而产生电阻热，其中六角螺母之间有利于外部电源的连接，防止外部电源的脱落；
(5)本发明通过装载通道为回型，装载通道包括两条相互平行贯穿炉壁的储料通道，相邻储料通道靠向炉体外侧设有和储料通道连通并通向外部的连通通道，贯穿炉壁的储料通道有利于向储料通道内充入粉状石墨发热材料，并且有利于对出现问题的某段储料通道进行维修，且相邻储料通道通过连通通道进行贯通，有利于粉状石墨发热材料传递电流；
(6)本发明通过绝缘封头上设有排气孔，排气孔上设有可拆卸的密封盖，在需要将装载通道内的空气排出时，可以打开绝缘封头上的密封盖，通过排气孔将装载通道内的空气抽出，防止在通入电流时，装载通道内的空气受热膨胀使炉体爆炸；
(7)本发明可实现一种新型马弗炉整体式发热炉在工作带来优点的同时，规避粉末在受到高温容易发生粉尘爆炸的问题，同时还规避了在密闭管道内加热，密闭管道内空气受热膨胀导致密闭管道炸裂的问题；
(8)本发明绝缘封头上设有排气孔，排气孔上设有可拆卸的密封盖，先将装载通道内充入经过高温石墨化处理的粉状石墨发热材料，再用绝缘封头将装载通道密封，随后将绝缘封头上的密封盖打开，用一个筛孔远小于粉状石墨发热材料最小颗粒的筛网和排气孔对齐，使外部的抽真空设备与排气孔对接从而将装载通道内的可膨胀气体排出，或者是打开炉体上两个绝缘封头上的密封盖，在一个排气孔内通入高速流的惰性气体，使可膨胀的气体从另一个排气孔排出，再将筛网取下，最后用密封盖将排气孔堵住，通过将密封盖打开，使可膨胀气体从排气孔排出，即可防止在排气时将绝缘封头取出，便于排出装载通道内的可膨胀气体；
附图说明
图1为本发明的正面结构示意图。
图2为图1中截面A-A的结构示意图。
图3为图1中截面B-B的结构示意图。
图4为图1中截面C-C的结构示意图。
图5为本发明的背面结构示意图。
其中，1炉体，101炉壁，2装载通道，201储料通道，202连通通道，3粉状石墨发热材料，4绝缘封头，401排气孔，402密封盖，5引线连接装置，501正、负引出接线螺栓，502六角螺母，503弹簧垫圈。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例1：
参见图1～5，一种新型马弗炉整体式发热炉，包括炉体1和炉壁101，炉体1四周的炉壁101内设有多个贯穿炉壁101并相互连通的且内部真空的装载通道2，装载通道2内设有经高温石墨化处理的粉状石墨发热材料3，装载通道2与炉体1外部连通处设有可拆卸的绝缘封头4，炉体1上设有和装载通道2内粉状石墨发热材料3连通的引线连接装置5。
石墨发热材料为粉状时，电阻较大，有利于通电后产生热能。
可拆卸的绝缘封头4，可通过常用手段使绝缘封头4紧密堵塞装载通道2与外部连通的位置，当要对将绝缘封头4取下时，可向外用力拔出。
新型马弗炉整体式发热炉在组装时，先在装载通道2内充入经过高温石墨化处理的粉状石墨发热材料3，再用绝缘封头4将装载通道2密封，其次拆掉炉体1上的一个绝缘封头4，用一个筛孔远小于粉状石墨发热材料3最小颗粒的筛网和装载通道2对齐，再通过抽真空的方式或通入高速流的惰性气体使装载通道2内的受热可膨胀气体排出后，将筛网取出，再用拆掉的绝缘封头4将装载通道2堵住。在需要用马弗炉进行试验时，使外部电源和引线连接装置5连通，电源采用低电压大电流通入，在大电流通过石墨发热材料时，石墨发热材料产生电阻热，炉体1内的炉膛温度可升高至设定温度，实现提高马弗炉使用寿命，降低其故障维修频率，使其有较好的发热效率，并使其具有较广的发热温度的目的。本发明可实现提高马弗炉使用寿命，降低其故障维修频率，使其有较好的发热效率，并使其具有较广的发热温度目的，将电阻丝用粉末状的石墨发热材料替换，避免了高的维修频繁、低的发热效率和窄的发热温度的问题，可更为有效使用马弗炉。
实施例2：
参见图1～5，一种新型马弗炉整体式发热炉，包括炉体1和炉壁101，炉体1四周的炉壁101内设有多个贯穿炉壁101并相互连通的且内部真空的装载通道2，装载通道2内设有经高温石墨化处理的粉状石墨发热材料3，装载通道2与炉体1外部连通处设有可拆卸的绝缘封头4，炉体1上设有和装载通道2内粉状石墨发热材料3连通的引线连接装置5。
通过粉状石墨发热材料3高温石墨化处理的温度为2800℃，2800℃有利于使石墨发热材料不含任何挥发物质，在遇到高温时，避免粉状石墨发热材料3受高温体积膨胀产生爆炸，且粉状石墨发热材料3的发热温度广，局限性小，发热效率高，有利于有效使用马弗炉。
为了使炉体1保持稳定，作为一种优选的方式，通过炉壁101的材料为刚玉致密耐火砖，刚玉致密耐火砖作为炉壁101在高温下具有优良的耐磨性、抗渣性、体积稳定性和抗热震性能。
为了保持和外部电源的连通，作为一种优选的方式，通过引线连接装置5包括贯穿绝缘封头4插入装载通道2内与粉状石墨发热材料3接触的正、负引出接线螺栓501，炉体1外部的正、负引出接线螺栓501从下到上依次设有六角螺母502、弹簧垫圈503、六角螺母502，正、负引出接线螺栓501分别与外部电源的正、负接头连接，将电流传递给粉状石墨发热材料3，从而产生电阻热，其中六角螺母502之间有利于外部电源的连接，防止外部电源的脱落。
为了炉体1能够均匀有效发热，作为一种优选的方式，装载通道2为回型，通过装载通道2包括两条相互平行贯穿炉壁101的储料通道201，相邻储料通道201靠向炉体1外侧设有和储料通道201连通并通向外部的连通通道202，贯穿炉壁101的储料通道201有利于向储料通道201内充入粉状石墨发热材料3，并且有利于对出现问题的某段储料通道201进行维修，且相邻储料通道201通过连通通道202进行贯通，有利于粉状石墨发热材料3传递电流。
为了使装载通道2内处于真空状态，作为一种优选的方式，在新型马弗炉整体式发热炉组装时，通过绝缘封头4上设有排气孔401，排气孔401上设有可拆卸的密封盖402，在需要将装载通道2内的空气排出时，将绝缘封头4上的密封盖402打开，用一个筛孔远小于粉状石墨发热材料3最小颗粒的筛网和排气孔401对齐，使外部的抽真空设备与排气孔401对接从而将装载通道2内的可膨胀气体排出，或者是打开炉体1上两个绝缘封头4上的密封盖402，在一个排气孔401内通入高速流的惰性气体，使可膨胀的气体从另一个排气孔401排出，再将筛网取下，最后用密封盖402将排气孔401堵住，防止在通入电流时，装载通道2内的空气受热膨胀使炉体1爆炸。
本实施例的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。
实施例3：
参见图1～5，一种新型马弗炉整体式发热炉制备工艺，包括炉体1、炉壁101和引线连接装置5，炉体1四周的炉壁101内设有多个贯穿炉壁101并相互连通装载通道2，先在装载通道2内充入经过高温石墨化处理的粉状石墨发热材料3，再用绝缘封头4将装载通道2密封；其次拆掉炉体1上的一个绝缘封头4，用一个筛孔远小于粉状石墨发热材料3最小颗粒的筛网和装载通道2对齐，再通过抽真空的方式将装载通道2内的受热可膨胀气体排出后，将筛网取出，再用拆掉的绝缘封头4将装载通道2堵住；或在通入高速流的惰性气体排出装载通道2内的可膨胀气体，拆掉炉体1上的两个绝缘封头3，并在装载通道2处装入筛孔远小于粉状石墨发热材料3最小颗粒的筛网，在一侧装载通道2通入高速流的惰性气体，使可膨胀气体从另一侧的装载通道2排出后，再将筛网从装载通道2内取出，再用绝缘封头4将敞开的装载通道2密封，最后使引线连接装置5穿过炉壁101与装载通道2内的粉状石墨发热材料3接触。
在排出装载通道2内可膨胀气体的时候，再用外部抽真空的方式时，只拆掉炉体1上的一个绝缘封头，或在通入高速流的惰性气体时，拆掉炉体上的两个绝缘封头，使高速流的惰性气体从一端进气，从另一端出气，有利于将装载通道内的可膨胀气体排出，防止炉体1内的可膨胀气体受高温膨胀导致炉体1炸裂。
实施例4：
参见图1～5，一种新型马弗炉整体式发热炉制备工艺，包括炉体1、炉壁101和引线连接装置5，炉体1四周的炉壁101内设有多个贯穿炉壁101并相互连通装载通道2，先在装载通道2内充入经过高温石墨化处理的粉状石墨发热材料3，再用绝缘封头4将装载通道2密封；其次拆掉炉体1上的一个绝缘封头4，用一个筛孔远小于粉状石墨发热材料3最小颗粒的筛网和装载通道2对齐，再通过抽真空的方式将装载通道2内的受热可膨胀气体排出后，将筛网取出，再用拆掉的绝缘封头4将装载通道2堵住；或在通入高速流的惰性气体排出装载通道2内的可膨胀气体，拆掉炉体1上的两个绝缘封头3，并在装载通道2处装入筛孔远小于粉状石墨发热材料3最小颗粒的筛网，在一侧装载通道2通入高速流的惰性气体，使可膨胀气体从另一侧的装载通道2排出后，再将筛网从装载通道2内取出，再用绝缘封头4将敞开的装载通道2密封，最后使引线连接装置5穿过炉壁101与装载通道2内的粉状石墨发热材料3接触。
通过绝缘封头4上设有排气孔401，排气孔401上设有可拆卸的密封盖402，先将装载通道2内充入经过高温石墨化处理的粉状石墨发热材料3，再用绝缘封头4将装载通道2密封，随后将绝缘封头4上的密封盖402打开，用一个筛孔远小于粉状石墨发热材料3最小颗粒的筛网和排气孔401对齐，使外部的抽真空设备与排气孔401对接从而将装载通道2内的可膨胀气体排出，或者是打开炉体1上两个绝缘封头4上的密封盖402，在一个排气孔401内通入高速流的惰性气体，使可膨胀的气体从另一个排气孔401排出，再将筛网取下，最后用密封盖402将排气孔401堵住，通过将密封盖402打开，使可膨胀气体从排气孔401排出，即可防止在排气时将绝缘封头4取出，便于排出装载通道2内的可膨胀气体。
本实施例的其他部分与实施例1相同，这里就不再赘述。
如上即为本发明的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明的验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种新型马弗炉整体式发热炉，包括炉体(1)和炉壁(101)，其特征在于:所述炉体(1)四周的炉壁(101)内设有多个贯穿炉壁(101)并相互连通的且内部真空的装载通道(2)，所述装载通道(2)内设有经过高温石墨化处理的粉状石墨发热材料(3)，所述装载通道(2)与炉体(1)外部连通处设有可拆卸的绝缘封头(4)，所述炉体(1)上设有和装载通道(2)内粉状石墨发热材料(3)连通的引线连接装置(5)。
2.根据权利要求1所述的一种新型马弗炉整体式发热炉，其特征在于：装载通道内的粉状石墨发热材料为经过2800℃高温石墨化处理的粉状石墨发热材料。
3.根据权利要求1所述的一种新型马弗炉整体式发热炉，其特征在于：所述炉壁(101)的材料为刚玉致密耐火砖。
4.根据权利要求1所述的一种新型马弗炉整体式发热炉，其特征在于：所述引线连接装置(5)包括贯穿绝缘封头(4)并插入装载通道(2)内与粉状石墨发热材料(3)接触的正、负引出接线螺栓(501)，所述炉体(1)外部的正、负引出接线螺栓(501)从下到上依次设有六角螺母(502)、弹簧垫圈(503)、六角螺母(502)。
5.根据权利要求1所述的一种新型马弗炉整体式发热炉，其特征在于：所述装载通道(2)为回型，所述装载通道(2)包括两条相互平行贯穿炉壁(101)的储料通道(201)，相邻所述储料通道(201)靠向炉体(1)外侧设有和储料通道(201)连通并通向外部的连通通道(202)。
6.根据权利要求1所述的一种新型马弗炉整体式发热炉，其特征在于：所述绝缘封头(4)上设有排气孔(401)，所述排气孔(401)上设有可拆卸的密封盖(402)。
7.一种新型马弗炉整体式发热炉制备工艺，包括炉体(1)、炉壁(101)和引线连接装置(5)，其特征在于：所述炉体(1)四周的炉壁(101)内设有多个贯穿炉壁(101)并相互连通装载通道(2)，先在装载通道(2)内充入经过高温石墨化处理的粉状石墨发热材料(3)，再用绝缘封头(4)将装载通道(2)密封；其次拆掉炉体(1)上的一个绝缘封头(4)，用一个筛孔远小于粉状石墨发热材料(3)最小颗粒的筛网和装载通道(2)对齐，再通过抽真空的方式将装载通道(2)内的受热可膨胀气体排出后，将筛网取出，再用拆掉的绝缘封头(4)将装载通道(2)堵住；或在通入高速流的惰性气体排出装载通道(2)内的可膨胀气体，拆掉炉体(1)上的两个绝缘封头(3)，并在装载通道(2)处装入筛孔远小于粉状石墨发热材料(3)最小颗粒的筛网，在一侧装载通道(2)通入高速流的惰性气体，使可膨胀气体从另一侧的装载通道(2)排出后，再将筛网从装载通道(2)内取出，再用绝缘封头(4)将敞开的装载通道(2)密封，最后使引线连接装置(5)穿过炉壁(101)与装载通道(2)内的粉状石墨发热材料(3)接触。
8.根据权利要求7所述的一种新型马弗炉整体式发热炉制备工艺，其特征在于：所述绝缘封头(4)上设有排气孔(401)，所述排气孔(401)上设有可拆卸的密封盖(402)，先将装载通道(2)内充入经过高温石墨化处理的粉状石墨发热材料(3)，再用绝缘封头(4)将装载通道(2)密封，随后将绝缘封头(4)上的密封盖(402)打开，用一个筛孔远小于粉状石墨发热材料(3)最小颗粒的筛网和排气孔(401)对齐，使外部的抽真空设备与排气孔(401)对接从而将装载通道(2)内的可膨胀气体排出，或者是打开炉体(1)上两个绝缘封头(4)上的密封盖(402)，在一个排气孔(401)内通入高速流的惰性气体，使可膨胀的气体从另一个排气孔(401)排出，再将筛网取下，最后用密封盖(402)将排气孔(401)堵住。
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