CN114543527A - 一种石英管式炉及去除管壁内反应物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种石英管式炉及去除管壁内反应物的方法，包括机身，所述机身的上方设有外壳，所述外壳包括上壳体与下壳体，且二者活动连接，所述上壳体与下壳体之间设有石英管，所述上壳体与下壳体靠近石英管处均设有红外加热管，所述石英管与真空泵电性连接，所述机身上设有控制仪表，加热工件位于石英管内，所述红外加热管呈弧形分布于石英管直径方向的周边；石英管式炉采用红外加热代替电加热，具有加热速度快、设备占地面积小、生产费用低和加热效率高的优点，其节电效果尤其显著，另外管式炉采用石英管材质同样具有导热快，降温快的优点，采用空炉加热的方法能够有效去除石英管内的钛镀膜，提升了工作效率以及红外加热管的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种石英管式炉及去除管壁内反应物的方法，属于热处理设备技术领域。
背景技术
箱式电阻炉是一种常见的电炉形式，箱式电炉除通常在空气中加热外，还有可通气氛和密封抽真空电炉，形式多样。广泛用于陶瓷、冶金、电子、玻璃、化工、机械、耐火材料、新材料开发、特种材料、建材等领域的生产及实验。
传统箱式电阻炉在对义齿的钛合金支架进行热处理时退火的真空度差，加热时间需要2～3小时，容易氧化，韧性差，降温2小时后方能取出钛合金支架。
发明内容
本发明提供一种石英管式炉及去除管壁内反应物的方法用来克服现有技术中箱式电阻炉对钛合金支架的热处理耗时较长的缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明公开了一种石英管式炉，包括机身，所述机身的上方设有外壳，所述外壳包括上壳体与下壳体，且二者活动连接，所述上壳体与下壳体之间设有石英管，所述上壳体与下壳体靠近石英管处均设有红外加热管，所述石英管与真空泵电性连接，所述机身上设有控制仪表，加热工件位于石英管内；
去除管壁内反应物的方法包括：
1)打开石英管式炉的炉门法兰；
2)在空炉状态下升温10分钟；
3)加热到871～900℃；
4)保温11～15分钟，钛合金镀膜重新气化，石英管恢复透明。
进一步的，所述红外加热管呈弧形分布于石英管直径方向的周边。
进一步的，所述上壳体与下壳体通过铰链活动连接。
进一步的，所述加热工件为义齿的钛合金支架。
进一步的，所述上壳体与下壳体之间还设有液压推杆，通过其控制上壳体与下壳体的打开角度。
进一步的，所述加热温度为900℃。
进一步的，所述保温时间为15分钟。
本发明所达到的有益效果是：石英管式炉采用红外加热代替电加热，具有加热速度快、设备占地面积小、生产费用低和加热效率高的优点，其节电效果尤其显著，另外管式炉采用石英管材质同样具有导热快，降温快的优点，采用空炉加热的方法能够有效去除石英管内的钛镀膜，提升了工作效率以及红外加热管的寿命。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的侧视结构图。
图中：1、机身；2、外壳；3、石英管；4、红外加热管；5、控制仪表；6、真空泵；7、加热工件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
如图1-2所示，一种石英管式炉，包括机身1，所述机身1的上方设有外壳2，所述外壳2包括上壳体与下壳体，且二者通过铰链活动连接，所述上壳体与下壳体之间设有石英管3，所述上壳体与下壳体靠近石英管3处均设有红外加热管4，所述石英管3与真空泵6电性连接，所述机身1上设有控制仪表5，加热工件7位于石英管3内。
所述红外加热管4呈弧形分布于石英管3直径方向的周边。
所述上壳体与下壳体通过铰链活动连接。
所述上壳体与下壳体之间还设有液压推杆，通过其控制上壳体与下壳体的打开角度。
所述加热工件7为义齿的钛合金支架。
钛在10-2～10-3Pa，温度在900～1050℃，即能由固态转变为气态升华，利用相同条件下微小晶体的平衡蒸汽压大于大块固体的平衡蒸汽压性质，饱和蒸气压越高，越容易挥发，在高真空条件下钛沉积在石英管内壁形成钛镀膜。
在封闭的高温高真空环境，Ti蒸气在石英管内壁附近的过饱和而在石英管内壁表面沉积下来，形成一层高能量的钛蒸镀层。
钛合金在高温下气化与石英管反应结晶，形成镀膜，钛镀膜的深浅与加热时间加热的工件大小成正比。
钛镀膜的危害：1.影响操作，放入加热元件时镀膜不透明影响操作；
2.实际加热时间与镀膜的加深会逐渐增加，镀膜对红外管加热的传导有一定影响；
3.红外管加热效率会降低，严重的会降低红外加热管的寿命。
消除钛镀膜的方法：
1)打开石英管式炉的炉门法兰；
2)在空炉状态下升温10分钟；
3)加热到871～900℃；
4)保温11～15分钟，钛合金镀膜重新气化，石英管恢复透明。
所述加热温度为900℃。
所述保温时间为15分钟。
镀膜消失主要是合金元素的表面贫化现象，在高温环境下，镀膜中的Ti元素本身的饱和蒸气压很高，高温下较易蒸发，由于管式炉口未封闭，造成合金元素Ti元素挥发，附着在石英管内壁的镀膜逐渐消失。
红外管式快速退火炉退钛合金支架，用机械泵和罗茨泵机组对碳纤维红外管式真空炉抽真空，当真空度达到10-2pa后加热，15分钟达到830°，保温15分钟；保温结束后可以开盖降温，半小时降到200°取出。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种石英管式炉，其特征在于，包括机身，所述机身的上方设有外壳，所述外壳包括上壳体与下壳体，且二者活动连接，所述上壳体与下壳体之间设有石英管，所述上壳体与下壳体靠近石英管处均设有红外加热管，所述石英管与真空泵电性连接，所述机身上设有控制仪表，加热工件位于石英管内。
2.根据权利要求1所述的石英管式炉，其特征在于，所述红外加热管呈弧形分布于石英管直径方向的周边。
3.根据权利要求1所述的石英管式炉，其特征在于，所述上壳体与下壳体通过铰链活动连接。
4.根据权利要求1所述的石英管式炉，其特征在于，所述上壳体与下壳体之间还设有液压推杆，通过其控制上壳体与下壳体的打开角度。
5.根据权利要求1所述的石英管式炉，其特征在于，所述加热工件为义齿的钛合金支架。
6.根据权利要求1所述的石英管式炉，其特征在于，去除管壁内反应物的方法包括：
1)打开石英管式炉的炉门法兰；
2)在空炉状态下升温10分钟；
3)加热温度到871～900℃；
4)保温时间为11～15分钟，钛合金镀膜重新气化，石英管恢复透明。
7.根据权利要求6所述的去除管壁内反应物的方法，其特征在于，所述加热温度为900℃。
8.根据权利要求6所述的去除管壁内反应物的方法，其特征在于，所述保温时间为15分钟。
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