CN212902627U - 一种基于卤素灯红外辐射加热技术的多功能高温炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于卤素灯红外辐射加热技术的多功能高温炉，包括高温炉主体(10)，高温炉主体(10)上方开设有侧面开口的加热仓，加热仓内的侧壁上设置有若干卤素灯主体(6)和红外反射涂层(5)，高温炉主体(10)的侧面开口处设置有能够开关的高温炉隔热门(3)，高温炉主体(10)上还设置有与加热仓连通的气氛环境入气口(1)和气氛环境出气口(2)；高温炉主体(10)的下方设置有用于控制实现对该高温炉进行电源、加热温度控制的高温炉控制模块(17)及其程序控制面板(11)。本实用新型通过卤素灯辐射传热的方式，实现对炉内试件的快速加热，并且其升温速率可达100～200℃/秒，是现有高温炉升温速率的近100倍。

Description

一种基于卤素灯红外辐射加热技术的多功能高温炉

技术领域

本实用新型属于工业设备技术领域，具体涉及一种基于卤素灯红外辐射加热技术的多功能高温炉，较传统的硅钼棒加热高温炉和石墨加热高温炉相比，具有快速升温、瞬态变温和适用多种气氛环境的优点。

背景技术

高温炉是不可或缺的热处理设备，广泛应用于工业部门与研究机构。传统的高温炉通过炉内发热体进行热传导的方式或通过电磁感应方式加热，实现对炉内试件的高温处理，具体可分为以下三种：

1、硅钼棒加热体高温炉。硅钼棒加热体高温炉是目前市面上较为通用的高温炉，其通过硅钼棒通电发热产生热量，并传导给试件。通常而言，这种加热方式的效率低，升温速率慢(小于1.5℃/s)，并且只能依据设定好的加热程序进行阶梯式加热，无法实现瞬变温度控制。

2、石墨加热体高温炉。石墨加热体高温炉是相对较新的一种高温炉，其同样通过石墨通电发热产生热量，对试件进行加热。与硅钼棒相似的是，其加热效率与升温速率相对有所提升，但仍处于相同数量级，同样也不能实现瞬变温度控制。此外，这种加热体主要用于真空或惰性气体环境，难以长时间用于大气环境。

3.电磁感应高温炉。电磁感应高温炉依据电磁感应原理实现对炉体内的试件加热，但是由于只有导体才能产生感应电流，其加热对象只能为金属或其他导体。

综合比较以上三种高温炉可知，现有的高温炉都存在着升温速率慢、无法瞬态温度控制、无法同时适应多种气氛环境的缺点。目前，世面上还未出现成功克服上述缺点的多功能高温炉，综上所述，开发一套兼具快速升温、瞬态变温和适用多种气氛环境特点的多功能高温炉设备具有重要实用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的高温炉都存在着升温速率慢、无法瞬态温度控制、无法同时适应多种气氛环境的缺点，提供了一种基于卤素灯红外辐射加热技术的多功能高温炉，这种箱式炉通过卤素灯辐射传热的方式，实现对炉内试件的快速加热，并且其升温速率可达100～200℃/秒，是现有高温炉升温速率的近100倍；通过内置的主动水冷管道与加热控制模块可实现高温炉的瞬态变温动态控制，可满足变温环境热处理要求；同时，通过机械结构实现了炉体的气密性控制，并通过气密管道与外置气瓶(氩气、氧气等气瓶，依据需求更换)相连，实现了对炉内气氛环境的改变，这些气氛环境与石英灯红外辐射传热方式互不影响，因此可以实现同一炉在多环境下使用；此外，炉体内壁涂敷了红外反射涂层，可以实现对辐射波的反射，提升热传递效率，减小能耗。

本实用新型采用如下技术方案来实现的：

一种基于卤素灯红外辐射加热技术的多功能高温炉，包括高温炉主体，高温炉主体上方开设有侧面开口的加热仓，加热仓内的侧壁上设置有若干卤素灯主体和红外反射涂层，高温炉主体的侧面开口处设置有能够开关的高温炉隔热门，高温炉主体上还设置有与加热仓连通的气氛环境入气口和气氛环境出气口；高温炉主体的下方设置有用于控制实现对该高温炉进行电源、加热温度控制的高温炉控制模块及其程序控制面板。

本实用新型进一步的改进在于，卤素灯主体包括卤素灯加热器以及用于对卤素灯加热器提供及时冷却的卤素灯水冷槽。

本实用新型进一步的改进在于，高温炉隔热门的内侧在加热仓的侧面开口处设置有莫来石门堵。

本实用新型进一步的改进在于，加热仓内的侧壁与红外反射涂层之间还设置有加热仓隔热防护材料层。

本实用新型进一步的改进在于，还包括与高温炉控制模块连接的电流电压计、热电偶开关、电源总开关、开始加热按钮和关闭加热按钮，热电偶开关通过设置在加热仓内的热电偶将实时温度反馈给程序控制面板，程序控制面板实时调整卤素灯主体的加热温度，且电源总开关、开始加热按钮和关闭加热按钮均由程序控制面板实现控制。

本实用新型进一步的改进在于，该高温炉的升温速率为100～200℃/秒，且能够实现1500℃的长时高温。

本实用新型进一步的改进在于，高温炉主体的底部还设置有高温炉支架和高温炉脚垫。

本实用新型至少具有如下有益的技术效果：

本实用新型提供的一种卤素灯红外辐射加热技术的多功能高温炉，主要包括基于水冷的卤素灯主体、气氛环境入气口、气氛环境出气口等关键部件。卤素灯主体实现对加热仓加热同时，加热仓中的红外反射层可以实现对热量的反射，提升热传递效率，减小能耗。气氛环境入气口与气氛环境出气口可以连接真空泵或者气氛瓶等设备，为待加热物体提供真空或气氛加热环境。此外，本实用新型结合高温炉控制模块，实现对试样加热的变温模拟与快速升温，提供高达200℃/s的升温速率与1500℃的长时高温。

进一步，卤素灯加热与卤素灯水冷槽安装在卤素灯主体上，对位于加热仓内的试样进行辐射加热，同时水冷槽为卤素灯提供冷却，防止卤素灯防止因温度过高而软化，提高卤素灯的服役寿命。

进一步，莫来石门堵不仅可以为加热仓提供保温，还可以保证仓内的密闭环境。

综上所述，本实用新型提供的一种卤素灯红外辐射加热技术的多功能高温炉，通过卤素灯辐射加热的方式，实现对炉内试件的快速加热，升温速率达到了100～200℃/秒，同时可以实现1500℃的长时高温。另外，高温炉通过内置的主动水冷管道与加热控制模块实现了高温炉的瞬态变温动态控制；同时通过机械结构实现了炉体的气密性控制，并通过气密管道与外置气瓶(氩气、氧气等气瓶，依据需求更换)相连，实现了对炉内气氛环境的改变；同时，炉体内壁涂敷了红外反射涂层，可以实现对辐射波的反射，提升热传递效率，减小能耗，极大地提高了目前高温炉设备的加热能力。

附图说明

图1为本实用新型的结构正视图。

图2为本实用新型的结构俯视图。

图3为本实用新型的等轴侧视图。

附图标记说明：

1为气氛环境入气口，2为气氛环境出气口，3为高温炉隔热门，4为莫来石门堵，5为红外反射涂层，6为卤素灯主体，7为卤素灯水冷槽，8为卤素灯加热器，9为加热仓隔热防护材料层，10为高温炉主体，11为程序控制面板，12为电流电压计，13为热电偶开关，14为电源总开关，15为开始加热按钮，16为关闭加热按钮，17为高温炉控制模块，18为高温炉支架，19为高温炉脚垫。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做出进一步的说明。

本实用新型提供的一种卤素灯红外辐射加热技术的多功能高温炉，主要由19个部分组成：气氛环境入气口1，气氛环境出气口2，高温炉隔热门3，莫来石门堵4，红外反射涂层5，卤素灯主体6，卤素灯水冷槽7，卤素灯加热器8，加热仓隔热防护材料层9，高温炉主体10，程序控制面板11，电流电压计12，热电偶开关13，电源总开关14，开始加热按钮15，关闭加热按钮16，高温炉控制模块17，高温炉支架18，以及高温炉脚垫19。

在该装置中，卤素灯加热器8与卤素灯水冷槽7安装在卤素灯主体6上，其中的卤素灯水冷槽7为卤素灯加热器8提供及时冷却，一方面可以保证卤素灯加热器8的及时冷却，延长工作寿命，另一方面便于进行精确控温与快速升温，结合高温炉中的控制模块17，实现温度随时间不断变化的变温模拟，可以提供高达200℃/s的升温速率与1500℃的长时高温。加热仓中的红外反射层可以实现对热量的反射，提升热传递效率，减小能耗。莫来石门堵4不仅可以为加热仓提供保温，还可以保证加热仓内的密闭环境，可以通过气氛环境入气口1与气氛环境出气口2为待加热物体提供真空或气氛加热环境。高温炉的控制由程序控制面板11上的热电偶开关13、电源总开关14、开始加热按钮15和关闭加热按钮16进行控制，这些开关与高温炉控制模块17相连，共同实现高温炉的精确控制，电流电压计12高温炉控制模块17相连用于反馈卤素灯主体(6)的电流电压。

本实用新型提供的一种卤素灯红外辐射加热技术的多功能高温炉，其包含一种箱式炉，通过卤素灯辐射加热的方式，实现对炉内试件的快速加热，并且升温速率达到了100～200℃/秒，是现有高温炉的近100倍；同时可以实现1500℃的长时高温。另外，高温炉通过内置的主动水冷管道与加热控制模块实现了高温炉的瞬态变温动态控制；同时通过机械结构实现了炉体的气密性控制，并通过气密管道与外置气瓶(氩气、氧气等气瓶，依据需求更换)相连，实现了对炉内气氛环境的改变；同时，炉体内壁涂敷了红外反射涂层，可以实现对辐射波的反射，提升热传递效率，减小能耗，极大地提高了目前高温炉设备的加热能力。

Claims (4)

1.一种基于卤素灯红外辐射加热技术的多功能高温炉，其特征在于，包括高温炉主体(10)，高温炉主体(10)上方开设有侧面开口的加热仓，加热仓内的侧壁上设置有若干卤素灯主体(6)和红外反射涂层(5)，高温炉主体(10)的侧面开口处设置有能够开关的高温炉隔热门(3)，高温炉主体(10)上还设置有与加热仓连通的气氛环境入气口(1)和气氛环境出气口(2)；

高温炉主体(10)的下方设置有用于控制实现对该高温炉进行电源、加热温度控制的高温炉控制模块(17)及其程序控制面板(11)；

卤素灯主体(6)包括卤素灯加热器(8)以及用于对卤素灯加热器(8)提供及时冷却的卤素灯水冷槽(7)；

还包括与高温炉控制模块(17)连接的电流电压计(12)、热电偶开关(13)、电源总开关(14)、开始加热按钮(15)和关闭加热按钮(16)，热电偶开关(13)通过设置在加热仓内的热电偶将实时温度反馈给程序控制面板(11)，程序控制面板(11)实时调整卤素灯主体(6)的加热温度，且电源总开关(14)、开始加热按钮(15)和关闭加热按钮(16)均由程序控制面板(11)实现控制，该高温炉的升温速率为100～200℃/秒，且能够实现1500℃的长时高温。

2.根据权利要求1所述的一种基于卤素灯红外辐射加热技术的多功能高温炉，其特征在于，高温炉隔热门(3)的内侧在加热仓的侧面开口处设置有莫来石门堵(4)。

3.根据权利要求1所述的一种基于卤素灯红外辐射加热技术的多功能高温炉，其特征在于，加热仓内的侧壁与红外反射涂层(5)之间还设置有加热仓隔热防护材料层(9)。

4.根据权利要求1所述的一种基于卤素灯红外辐射加热技术的多功能高温炉，其特征在于，高温炉主体(10)的底部还设置有高温炉支架(18)和高温炉脚垫(19)。

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