CN112050621A - 管式炉及其控制方法 - Google Patents

管式炉及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112050621A
CN112050621A CN202010848157.5A CN202010848157A CN112050621A CN 112050621 A CN112050621 A CN 112050621A CN 202010848157 A CN202010848157 A CN 202010848157A CN 112050621 A CN112050621 A CN 112050621A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
furnace
tube
flow controller
control mechanism
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010848157.5A
Other languages
English (en)
Inventor
潘登
谢子奇
张云宝
邓佳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Qianhai Graphene Industry Co ltd
Original Assignee
Shenzhen Qianhai Graphene Industry Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenzhen Qianhai Graphene Industry Co ltd filed Critical Shenzhen Qianhai Graphene Industry Co ltd
Priority to CN202010848157.5A priority Critical patent/CN112050621A/zh
Publication of CN112050621A publication Critical patent/CN112050621A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
    • F27B5/04—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
    • F27B5/06—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
    • F27B5/06—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B5/14—Arrangements of heating devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
    • F27B5/06—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B5/16—Arrangements of air or gas supply devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B5/00—Muffle furnaces; Retort furnaces; Other furnaces in which the charge is held completely isolated
    • F27B5/06—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B5/18—Arrangement of controlling, monitoring, alarm or like devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D11/00—Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
    • F27D11/02—Ohmic resistance heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28G—CLEANING OF INTERNAL OR EXTERNAL SURFACES OF HEAT-EXCHANGE OR HEAT-TRANSFER CONDUITS, e.g. WATER TUBES OR BOILERS
    • F28G13/00—Appliances or processes not covered by groups F28G1/00 - F28G11/00; Combinations of appliances or processes covered by groups F28G1/00 - F28G11/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D19/00—Arrangements of controlling devices
    • F27D2019/0006—Monitoring the characteristics (composition, quantities, temperature, pressure) of at least one of the gases of the kiln atmosphere and using it as a controlling value
    • F27D2019/0009—Monitoring the pressure in an enclosure or kiln zone

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Abstract

本发明涉及一种管式炉及其控制方法，本发明设置与控制机构电性连接的真空泵、气压检测器以及第一气体流量控制器，控制机构控制真空泵对管式炉的炉管抽真空至第一气压设定值，为后续通入第一气体进行管内清洗完成准备工作，控制机构控制第一气体流量控制器开启使炉管内的气压达到第二气压设定值，以通入第一气体以对炉管进行管内清洗，该过程可多次循环进行，提高清洗效果，最后再抽真空达到后续通入反应气体的试验条件。通过控制机构控制真空泵、气压检测器、第一气体流量控制器动作，仅需设定参数，设备能够自动化完成管内清洗等反应前预备工作，有效节省人力，提高效率。

Description

管式炉及其控制方法
技术领域
本发明涉及管式炉技术领域，特别是涉及一种管式炉及其控制方法。
背景技术
管式炉被广泛应用于化学气相沉积、材料的热还原、材料的气体还原及材料高温退火烧结等工艺。管式炉一般主要由以下几个部分组成：反应腔体、加热系统、密封系统、散热系统、气体控制系统以及真空系统。
传统的管式炉操作较为繁杂，需要耗费大量的人力，例如在进行化学气相沉积工艺制备石墨烯的过程中，需要依靠人员进行繁杂的密封抽真空、预热加热等操作，不利于生产、科研工作效率的提高。
发明内容
基于此，有必要提供一种自动化程度高的管式炉及其控制方法。
一种管式炉，包括机座、炉膛、炉管、真空泵、气压检测器、清洗机构以及控制机构；所述炉膛设置在所述机座上，所述炉管穿设于所述炉膛，所述真空泵连通于所述炉管，所述气压检测器用于检测所述炉管内的气压，所述清洗机构包括第一气体管道以及的第一气体流量控制器，第一气体管道连通于所述炉管以用于向所述炉管内通入第一气体，所述第一气体流量控制器设置在所述第一气体管道上；
所述控制机构与所述真空泵、气压检测器以及第一气体流量控制器电性连接，以用于控制以下动作：
控制所述真空泵对所述炉管抽真空，当所述气压检测器检测到所述炉管内的气压达到第一气压设定值时，控制所述真空泵停止抽真空；
控制所述第一气体流量控制器开启，当所述气压检测器检测到所述炉管内的气压达到第二气压设定值时，控制所述第一气体流量控制器关闭，控制所述真空泵再次对所述炉管抽真空至第三气压设定值。
在其中一个实施例中，所述管式炉还包括第二气体管道、第二气体流量控制器、第三气体管道上以及第三气体流量控制器，所述第二气体管道连通于所述炉管以用于向所述炉管内通入第二气体，所述第二气体流量控制器设置在所述第二气体管道上，所述第三气体管道连通于所述炉管以用于向所述炉管内通入第三气体，所述第三气体流量控制器设置在所述第二气体管道上；
所述控制机构还与所述第二气体流量控制器、所述第三气体流量控制器以及所述炉膛的加热元件电性连接，以用于控制以下动作：
控制所述第二气体流量控制器开启，向所述炉管内通入第二气体；
控制所述炉膛升温至第一温度设定值，以对所述炉管进行加热；
控制所述第三气体流量控制器开启，向所述炉管内通入第三气体，至第一设定时长，所述第三气体流量控制器关闭。
在其中一个实施例中，所述管式炉为滑轨式管式炉，在所述控制机构控制所述真空泵对所述炉管抽真空至所述第三气压设定值之后且在所述控制机构控制第二气体管道上的第二气体流量控制器开启之前，所述控制机构控制所述炉膛移动至目标加热位置并锁定；在所述控制机构控制所述炉膛降温之后且在所述控制机构控制所述第二气体流量控制器关闭之前，当所述炉膛的温度降至第三温度设定值时，所述控制机构控制所述炉膛移出所述目标加热位置并锁定，所述第三温度设定值高于所述第二温度设定值。
在其中一个实施例中，所述炉膛的材料采用多晶莫来纤维真空吸附成型。
在其中一个实施例中，所述加热元件采用OCr27A17Mo2电热丝加工而成。
一种管式炉的控制方法，包括以下步骤：
步骤S1，控制机构控制真空泵对管式炉的炉管抽真空，当气压检测器检测到所述炉管内的气压达到第一气压设定值时，所述控制机构控制所述真空泵停止抽真空；
步骤S2，所述控制机构控制第一气体管道上的第一气体流量控制器开启，按第一流量设定值向所述炉管内通入第一气体以对所述炉管进行管内清洗，当所述气压检测器检测到所述炉管内的气压达到第二气压设定值时，所述控制机构控制所述第一气体流量控制器关闭，并控制所述真空泵再次对所述炉管抽真空至第三气压设定值。
在其中一个实施例中，在所述步骤S2之后，所述控制方法还包括所述控制机构控制反应气体管道上的体流量控制器开启以按流量设定值向所述炉管内通入反应气体的步骤。
在其中一个实施例中，在所述步骤S2之后，所述控制方法还包括步骤：
步骤S3，所述控制机构控制第二气体管道上的第二气体流量控制器开启，按第二流量设定值向所述炉管内通入第二气体；
步骤S4，所述控制机构控制炉膛升温至第一温度设定值，以对所述炉管进行加热；
步骤S5，所述控制机构控制第三气体管道上的第三气体流量控制器开启，按第三流量设定值向所述炉管内通入第三气体，至第一设定时长，所述控制机构控制所述第三气体流量控制器关闭。
在其中一个实施例中，所述第一气体为惰性气体，如氩气。
在其中一个实施例中，所述第二气体为还原气体，如氢气。
在其中一个实施例中，所述第三气体为碳源气体，如甲烷。
在其中一个实施例中，所述步骤S2进行设定的次数。
在其中一个实施例中，在所述步骤S5之后，所述控制方法还包括步骤：
步骤S6，所述控制机构控制所述炉膛降温；
步骤S7，当所述炉膛的温度降至第二温度设定值时，所述控制机构控制所述第二气体流量控制器关闭。
在其中一个实施例中，所述管式炉为滑轨式管式炉，在所述步骤S2之后且在所述步骤S3之前，所述控制机构控制所述炉膛移动至目标加热位置并锁定；在所述步骤S6之后且在所述步骤S7之前，当所述炉膛的温度降至第三温度设定值时，所述控制机构控制所述炉膛移出所述目标加热位置并锁定，所述第三温度设定值高于所述第二温度设定值。
在其中一个实施例中，在所述步骤S4中，所述炉膛升温至所述第一温度设定值并维持第二设定时长后，再进行所述步骤S5。
在其中一个实施例中，在所述步骤S4中，所述控制机构控制所述炉膛按第一时间-温度设定关系进行升温。
在其中一个实施例中，在所述步骤S6中，所述控制机构控制所述炉膛按第二时间-温度设定关系进行降温。
与现有方案相比，上述管式炉及其控制方法具有以下有益效果：
上述管式炉及其控制方法设置与控制机构电性连接的真空泵、气压检测器以及第一气体流量控制器，控制机构控制真空泵对管式炉的炉管抽真空至第一气压设定值，为后续通入第一气体进行管内清洗完成准备工作，控制机构控制第一气体流量控制器开启使炉管内的气压达到第二气压设定值，以通入第一气体以对炉管进行管内清洗，该过程可多次循环进行，提高清洗效果，最后再抽真空达到后续通入反应气体的试验条件。通过控制机构控制真空泵、气压检测器、第一气体流量控制器动作，仅需设定参数，设备能够自动化完成管内清洗等反应前预备工作，有效节省人力，提高效率。
附图说明
图1为一实施例的管式炉的正视图；
图2为图1所示管式炉的侧视图；
图3为图1所示管式炉的横向剖视图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种管式炉以及管式炉及其控制方法。
请结合图1至图3所示，本发明一实施例的管式炉100包括机座、炉膛120、炉管130、真空泵、气压检测器140、清洗机构以及控制机构。炉膛120设置在机座上。炉管130穿设于炉膛120。真空泵连通于炉管130。气压检测器140用于检测炉管130内的气压。
清洗机构包括第一气体管道以及的第一气体流量控制器，第一气体管道连通于炉管130以用于向炉管130内通入第一气体，第一气体流量控制器设置在第一气体管道上。
控制机构与真空泵、气压检测器140以及第一气体流量控制器电性连接。
控制机构用于控制以下动作：
真空泵对炉管130抽真空，当气压检测器140检测到炉管130内的气压达到第一气压设定值时，真空泵停止抽真空；
第一气体流量控制器开启，以按第一流量设定值向炉管130内通入第一气体以对炉管130进行管内清洗，当气压检测器140检测到炉管130内的气压达到第二气压设定值时，第一气体流量控制器关闭，真空泵再次对炉管130抽真空至第三气压设定值。
其中，第一气体可以是惰性气体，如氩气等。
可以理解地，第二气压设定值大于第一气压设定值以及第三气压设定值。第一气压设定值和第三气压设定值可以相等，也可以不等。
可以理解地，控制机构可采用但不限于可编程逻辑控制器(PLC)、工业电脑等。
在其中一个示例中，管式炉100还包括第二气体管道、第二气体流量控制器、第三气体管道上以及第三气体流量控制器，第二气体管道连通于炉管130以用于向炉管130内通入第二气体，第二气体流量控制器设置在第二气体管道上，第三气体管道连通于炉管130以用于向炉管130内通入第三气体，第三气体流量控制器设置在第二气体管道上。
在本示例中，控制机构还与第二气体流量控制器、第三气体流量控制器以及炉膛120的加热元件122电性连接，以用于控制以下动作：
第二气体流量控制器开启，按第二流量设定值向炉管130内通入第二气体；
炉膛120升温至第一温度设定值，以对炉管130进行加热；
第三气体流量控制器开启，按第三流量设定值向炉管130内通入第三气体，至第一设定时长，第三气体流量控制器关闭。
其中，第三气体可以是还原气体，如氢气等。第二气体可以是碳源气体，如甲烷等。
如图所示，炉管130的端部设有密封法兰160，以与气体管道进行连接。密封法兰160处设有出气孔以及放气阀门162。
在其中一个示例中，管式炉100为滑轨式管式炉，炉膛120与机座活动连接且能够沿所述炉管130移动。更具体地，机座上设置有电动履带112，炉膛120设置于电动履带112实现移动。
如图所示，在其中一个示例中，管式炉100还设置有操作面板150，以供操作人员进行参数设置等工作。
在其中一个示例中，炉膛120的材料包括真空吸附成型的多晶莫来纤维。加热元件122包括OCr27A17Mo2电热丝。如此，可提高温场均匀性，并且有效节能，相比现有的管式炉100，大约节能50％。此外，炉体外壳先进的空气隔热技术，结合热感应技术，可使炉体表面快速降温。
进一步地，本发明还提供一种管式炉100的控制方法，该控制方法包括以下步骤：
步骤S1，控制机构控制真空泵对管式炉100的炉管130抽真空，当气压检测器140检测到炉管130内的气压达到第一气压设定值时，控制机构控制真空泵停止抽真空。
步骤S2，控制机构控制第一气体管道上的第一气体流量控制器开启，按第一流量设定值向炉管130内通入第一气体以对炉管130进行管内清洗，当气压检测器140检测到炉管130内的气压达到第二气压设定值时，控制机构控制第一气体流量控制器关闭，并控制真空泵再次对炉管130抽真空至第三气压设定值。
通过步骤S1，控制机构控制真空泵对管式炉100的炉管130抽真空至第一气压设定值，为后续通入第一气体进行管内清洗完成准备工作。
可以理解地，第二气压设定值大于第一气压设定值以及第三气压设定值。第一气压设定值和第三气压设定值可以相等，也可以不等。
可选地，步骤S2不限定进行次数，可以只进行一次，也可以进行多次，例如2次、3次、4次等，以炉管130反复进行清洗以及抽真空。
在其中一个示例中，步骤S2进行的次数可以设定。
在其中一个示例中，在步骤S1之前，管式炉100的控制方法还包括自动检查管式炉100各部件的状态是否正常的步骤。如各部位的状态均正常，则进行后续步骤，如发现异常，可发出相应的警示告知操作人员处理。
进一步地，在其中一个实施例中，在步骤S2之后，控制方法还包括控制机构控制反应气体管道上的体流量控制器开启以按流量设定值向炉管内通入反应气体的步骤。例如，通过反应气体管道向炉管内通入氧气进行烧结处理等。可以理解，可以根据需要，向炉管内通入其他气体，进行其他工艺。
在其中一个示例中，在步骤S2之后，管式炉100的控制方法还包括步骤：
步骤S3，控制机构控制第二气体管道上的第二气体流量控制器开启，按第二流量设定值向炉管130内通入第二气体。
步骤S4，控制机构控制炉膛120升温至第一温度设定值，以对炉管130进行加热。
步骤S5，控制机构控制第三气体管道上的第三气体流量控制器开启，按第三流量设定值向炉管130内通入第三气体，至第一设定时长，控制机构控制第三气体流量控制器关闭。
上述示例的管式炉100的控制方法可进一步实现石墨烯的化学气相沉积工艺制备，实现第二气体以及第三气体的自动化通入。
在其中一个示例中，在步骤S4中，炉膛120升温至第一温度设定值并维持第二设定时长后，再进行步骤S5。
在其中一个示例中，在步骤S4中，炉膛120升温至第一温度设定值并维持第二设定时长后，再进行步骤S5。
在其中一个示例中，在步骤S4中，控制机构控制炉膛120按第一时间-温度设定关系进行升温。
进一步地，在其中一个示例中，在步骤S5之后，控制方法还包括步骤：
步骤S6，控制机构控制炉膛120降温；
步骤S7，当炉膛120的温度降至第二温度设定值时，控制机构控制第二气体流量控制器关闭。
在其中一个示例中，管式炉100为滑轨式管式炉。进一步地，在本示例中，在步骤S2之后且在步骤S3之前，控制机构控制炉膛120移动至目标加热位置并锁定；在步骤S6之后且在步骤S7之前，当炉膛120的温度降至第三温度设定值时，控制机构控制炉膛120移出目标加热位置并锁定，第三温度设定值高于第二温度设定值。
上述示例的管式炉100的控制方法可进一步实现自动控制炉体的移动。反应停止后，控制机构可按照事先设定的函数曲线，进行降温处理，当炉膛120温度降至第三温度设定值后，自动将炉膛120移出加热区域并锁定，停止加热。当炉体温度达到设定的安全温度(第二温度设定值)后，自动停止通入氢气。
上述管式炉100及其控制方法设置与控制机构电性连接的真空泵、气压检测器140以及第一气体流量控制器，控制机构控制真空泵对管式炉100的炉管130抽真空至第一气压设定值，为后续通入第一气体进行管内清洗完成准备工作，控制机构控制第一气体流量控制器开启使炉管130内的气压达到第二气压设定值，以通入第一气体以对炉管130进行管内清洗，该过程可多次循环进行，提高清洗效果，最后再抽真空达到后续通入反应气体的试验条件。通过控制机构控制真空泵、气压检测器140、第一气体流量控制器动作，仅需设定参数，设备能够自动化完成管内清洗及抽真空预备工作，有效节省人力，提高效率。
下面提供具体示例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于下述实施例，应当理解，所附权利要求概括了本发明的范围在本发明构思的引导下本领域的技术人员应意识到，对本发明的各实施例所进行的一定的改变，都将被本发明的权利要求书的精神和范围所覆盖。
具体示例1
本示例提供一种管式炉100。管式炉100包括机座、炉膛120、炉管130、真空泵、气压检测器140、清洗机构以及控制机构。炉膛120设置在机座上。炉管130穿设于炉膛120。真空泵连通于炉管130。气压检测器140用于检测炉管130内的气压。
清洗机构包括第一气体管道以及的第一气体流量控制器，第一气体管道连通于炉管130以用于向炉管130内通入第一气体，第一气体流量控制器设置在第一气体管道上。
控制机构与真空泵、气压检测器140以及第一气体流量控制器电性连接。
管式炉100还包括第二气体管道、第二气体流量控制器、第三气体管道上以及第三气体流量控制器，第二气体管道连通于炉管130以用于向炉管130内通入第二气体，第二气体流量控制器设置在第二气体管道上，第三气体管道连通于炉管130以用于向炉管130内通入第三气体，第三气体流量控制器设置在第二气体管道上。
在本示例中，控制机构还与第二气体流量控制器、第三气体流量控制器以及炉膛120的加热元件122电性连接。
在本示例中，第一气体流量控制器、第二气体流量控制器以及第三气体流量控制器采用汇博隆气体流量计，气压检测器140采用一体式薄膜真空计(PCG554)，具有抗腐蚀、稳定性高等特点。
具体示例2
本示例提供一种具体示例1中管式炉100的控制方法，该控制方法只需在集成操作界面点击开始按钮，即可自动化实现以下内容：
步骤1，延时10s检查管式炉100各部位的状态是否正常，如各部位的状态均正常，则进行后续步骤，如发现异常，可发出相应的警示告知操作人员处理。
步骤2，控制机构控制真空泵对管式炉100的炉管130抽真空，当气压检测器140检测到炉管130内的气压达到第一气压设定值时，控制机构控制真空泵停止抽真空。
步骤3，控制机构控制第一气体管道上的第一气体流量控制器开启，按第一流量设定值向炉管130内通入第一气体(氩气)以对炉管130进行管内清洗，当气压检测器140检测到炉管130内的气压达到第二气压设定值时，控制机构控制第一气体流量控制器关闭，停止通入氩气，并控制真空泵再次对炉管130抽真空至第三气压设定值。该步骤可设定进行的次数。
步骤4，控制机构控制炉膛120移动至目标加热位置并锁定。
步骤5，控制机构控制第二气体管道上的第二气体流量控制器开启，按第二流量设定值向炉管130内通入第二气体。
步骤6，控制机构控制炉膛120升温至第一温度设定值，以对炉管130进行加热。该步骤根据事先设定的函数曲线，独立地线性提高三个温区的温度，可设定升温速率以及最后的恒温温度，根据负反馈原理，当炉膛120温度达到第一温度设定值后，保持恒温第二设定时长后进行下一步。
步骤7，控制机构控制第三气体管道上的第三气体流量控制器开启，按第三流量设定值向炉管130内通入第三气体(甲烷)，至第一设定时长，控制机构控制第三气体流量控制器关闭，停止通入甲烷。
步骤8，控制机构控制炉膛120降温，该步骤可按照事先设定的函数曲线，进行降温处理。
步骤9，当炉膛120的温度降至第三温度设定值时，控制机构控制炉膛120移出目标加热位置并锁定。
步骤10，当炉膛120的温度降至第二温度设定值时，控制机构控制第二气体流量控制器关闭，停止通入氢气。
本示例的管式炉100的控制方法全程序化实现整个流程，在集成操作界面点击开始按钮，可实现无人监管，有效节省人力。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种管式炉，其特征在于，包括机座、炉膛、炉管、真空泵、气压检测器、清洗机构以及控制机构；所述炉膛设置在所述机座上，所述炉管穿设于所述炉膛，所述真空泵连通于所述炉管，所述气压检测器用于检测所述炉管内的气压，所述清洗机构包括第一气体管道以及的第一气体流量控制器，第一气体管道连通于所述炉管以用于向所述炉管内通入第一气体，所述第一气体流量控制器设置在所述第一气体管道上；
所述控制机构与所述真空泵、气压检测器以及第一气体流量控制器电性连接，以用于控制以下动作：
控制所述真空泵对所述炉管抽真空，当所述气压检测器检测到所述炉管内的气压达到第一气压设定值时，控制所述真空泵停止抽真空；
控制所述第一气体流量控制器开启，当所述气压检测器检测到所述炉管内的气压达到第二气压设定值时，控制所述第一气体流量控制器关闭，控制所述真空泵再次对所述炉管抽真空至第三气压设定值。
2.如权利要求1所述的管式炉，其特征在于，所述管式炉还包括第二气体管道、第二气体流量控制器、第三气体管道上以及第三气体流量控制器，所述第二气体管道连通于所述炉管以用于向所述炉管内通入第二气体，所述第二气体流量控制器设置在所述第二气体管道上，所述第三气体管道连通于所述炉管以用于向所述炉管内通入第三气体，所述第三气体流量控制器设置在所述第二气体管道上；
所述控制机构还与所述第二气体流量控制器、所述第三气体流量控制器以及所述炉膛的加热元件电性连接，以用于控制以下动作：
控制所述第二气体流量控制器开启，向所述炉管内通入第二气体；
控制所述炉膛升温至第一温度设定值，以对所述炉管进行加热；
控制所述第三气体流量控制器开启，向所述炉管内通入第三气体，至第一设定时长，所述第三气体流量控制器关闭。
3.如权利要求2所述的管式炉，其特征在于，所述管式炉为滑轨式管式炉，在所述控制机构控制所述真空泵对所述炉管抽真空至所述第三气压设定值之后且在所述控制机构控制第二气体管道上的第二气体流量控制器开启之前，所述控制机构控制所述炉膛移动至目标加热位置并锁定；在所述控制机构控制所述炉膛降温之后且在所述控制机构控制所述第二气体流量控制器关闭之前，当所述炉膛的温度降至第三温度设定值时，所述控制机构控制所述炉膛移出所述目标加热位置并锁定，所述第三温度设定值高于所述第二温度设定值。
4.如权利要求3所述的管式炉，其特征在于，所述炉膛的材料采用多晶莫来纤维真空吸附成型；和/或
所述加热元件采用OCr27A17Mo2电热丝加工而成。
5.一种管式炉的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，控制机构控制真空泵对管式炉的炉管抽真空，当气压检测器检测到所述炉管内的气压达到第一气压设定值时，所述控制机构控制所述真空泵停止抽真空；
步骤S2，所述控制机构控制第一气体管道上的第一气体流量控制器开启，按第一流量设定值向所述炉管内通入第一气体以对所述炉管进行管内清洗，当所述气压检测器检测到所述炉管内的气压达到第二气压设定值时，所述控制机构控制所述第一气体流量控制器关闭，并控制所述真空泵再次对所述炉管抽真空至第三气压设定值。
6.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S2之后，所述控制方法还包括所述控制机构控制反应气体管道上的体流量控制器开启以按流量设定值向所述炉管内通入反应气体的步骤。
7.如权利要求5所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S2之后，所述控制方法还包括步骤：
步骤S3，所述控制机构控制第二气体管道上的第二气体流量控制器开启，按第二流量设定值向所述炉管内通入第二气体；
步骤S4，所述控制机构控制炉膛升温至第一温度设定值，以对所述炉管进行加热；
步骤S5，所述控制机构控制第三气体管道上的第三气体流量控制器开启，按第三流量设定值向所述炉管内通入第三气体，至第一设定时长，所述控制机构控制所述第三气体流量控制器关闭。
8.如权利要求7所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S5之后，所述控制方法还包括步骤：
步骤S6，所述控制机构控制所述炉膛降温；
步骤S7，当所述炉膛的温度降至第二温度设定值时，所述控制机构控制所述第二气体流量控制器关闭。
9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述管式炉为滑轨式管式炉，在所述步骤S2之后且在所述步骤S3之前，所述控制机构控制所述炉膛移动至目标加热位置并锁定；在所述步骤S6之后且在所述步骤S7之前，当所述炉膛的温度降至第三温度设定值时，所述控制机构控制所述炉膛移出所述目标加热位置并锁定，所述第三温度设定值高于所述第二温度设定值。
10.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述炉膛升温至所述第一温度设定值并维持第二设定时长后，再进行所述步骤S5。
11.如权利要求9或10所述的控制方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述控制机构控制所述炉膛按第一时间-温度设定关系进行升温；和/或
在所述步骤S6中，所述控制机构控制所述炉膛按第二时间-温度设定关系进行降温。
CN202010848157.5A 2020-08-21 2020-08-21 管式炉及其控制方法 Pending CN112050621A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010848157.5A CN112050621A (zh) 2020-08-21 2020-08-21 管式炉及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010848157.5A CN112050621A (zh) 2020-08-21 2020-08-21 管式炉及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN112050621A true CN112050621A (zh) 2020-12-08

Family

ID=73599614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010848157.5A Pending CN112050621A (zh) 2020-08-21 2020-08-21 管式炉及其控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112050621A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112696972A (zh) * 2020-12-29 2021-04-23 国家能源集团煤焦化有限责任公司 换热器在线清洗结构和换热器在线清洗方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203794983U (zh) * 2014-01-29 2014-08-27 厦门烯成新材料科技有限公司 一种带滑轨的用于制备石墨烯的化学气相沉积装置
CN204224702U (zh) * 2014-11-13 2015-03-25 厦门烯成科技有限公司 一种用于制备石墨烯薄膜的化学气相沉积系统
CN108151529A (zh) * 2017-12-22 2018-06-12 合肥费舍罗热工装备有限公司 一种双温区开启式滑轨炉

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203794983U (zh) * 2014-01-29 2014-08-27 厦门烯成新材料科技有限公司 一种带滑轨的用于制备石墨烯的化学气相沉积装置
CN204224702U (zh) * 2014-11-13 2015-03-25 厦门烯成科技有限公司 一种用于制备石墨烯薄膜的化学气相沉积系统
CN108151529A (zh) * 2017-12-22 2018-06-12 合肥费舍罗热工装备有限公司 一种双温区开启式滑轨炉

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112696972A (zh) * 2020-12-29 2021-04-23 国家能源集团煤焦化有限责任公司 换热器在线清洗结构和换热器在线清洗方法
CN112696972B (zh) * 2020-12-29 2022-11-25 国家能源集团煤焦化有限责任公司 换热器在线清洗结构和换热器在线清洗方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112050621A (zh) 管式炉及其控制方法
CN206783318U (zh) 一种可连续化生产石墨烯导热薄膜的设备
CN107202495A (zh) 闪烧结构和闪烧炉
KR101909672B1 (ko) 진공가열로
KR101401726B1 (ko) Pcb 제조용 오토클레이브
CN111790175A (zh) 一种双泵500管径的升华仪
CN210825442U (zh) 多晶硅还原炉
CN203855414U (zh) 管式石墨化炉
CN212842914U (zh) 一种洁净厌氧高温气氛炉
CN202968636U (zh) 钛合金管真空退火热处理炉
JPH0261068A (ja) 縦型熱処理装置
CN117628879A (zh) 一种一体式超快高温烧结炉
JPH0261067A (ja) 熱処理装置
CN110451511B (zh) 多晶硅还原炉及其启炉方法
CN208151445U (zh) 适用于金属增材制造的热处理炉
CN205505724U (zh) 一种多功能管式气氛反应器
CN110699672B (zh) 一种pecvd设备的氮气辅助加热方法及装置
CN108751184A (zh) 一种石墨导热膜碳化和石墨化连续生产系统及方法
KR102631544B1 (ko) 압력 조절로 물성을 제어하는 아세틸렌 블랙 제조시스템
CN109922555B (zh) 一种底盘同心旋转式微波高通量材料处理装置
JP2008247621A (ja) 連続式雰囲気高温炉装置、ナノカーボンの連続製造方法、ナノ材料の焼成・黒鉛化法
KR102631590B1 (ko) 수소연료전지의 전극 촉매 지지체용 아세틸렌 블랙 제조시스템
CN202928351U (zh) 一种多功能微波高温实验设备
CN205642015U (zh) 封焊设备烤箱自锁装置
CN117704802B (zh) 一种气压烧结炉及其操作方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201208