專利名稱：可移動對開垂直管式氣氛爐裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種管式爐，尤其是一種可移動對開垂直管式氣氛爐裝置。
背景技術(shù)：
在日常的工業(yè)生產(chǎn)和科研活動中，經(jīng)常需要使用管式加熱爐來實現(xiàn)物料的加熱， 并使其與特定的氣氛接觸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。常規(guī)的管式爐結(jié)構(gòu)，不管是臥式水平放置，還是立 式垂直放置，均是把爐管放置在固定不動的爐膛內(nèi)。這種常規(guī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計操作簡單，但是對 于研究物料尤其是固體物料與氣流充分反應(yīng)的情況則不太適用，氣體與反應(yīng)物料之間的接 觸受到很大制約，從而影響了化學(xué)反應(yīng)的快速進行；此外，有時物料需要避開從室溫加熱到 某一預(yù)定溫度的加熱段，而是直接從某一預(yù)定溫度下開始加熱反應(yīng)，這時上述常規(guī)設(shè)計的 加熱爐便不能很好的實現(xiàn)這種要求。而且，現(xiàn)有管式爐，在停止加熱后的冷卻過程中，由于 爐管固定在熱慣性很大的爐膛中，往往無法實現(xiàn)快速降溫，除非增加其他的輔助冷卻系統(tǒng)， 但這樣就增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度和使用成本。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種操作簡單，成本低，加 熱爐可移動，且對開操作，不但拓展了加熱爐的使用空間，增加了靈活性，而且有利于物料 與氣氛的充分反應(yīng)，還能實現(xiàn)物料從某一預(yù)定溫度開始加熱，同時降溫更快速的可移動對 開垂直管式氣氛爐裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用下述技術(shù)方案一種可移動對開垂直管式氣氛爐裝置，包括加熱爐，所述加熱爐為對開式結(jié)構(gòu)，加 熱爐鉸接于升降架上，加熱爐中心豎直設(shè)置有爐管，爐管空腔呈上大下小的階梯狀，爐管空 腔階梯處設(shè)置有樣品盤。所述升降架包括底板、豎桿、斜撐和液壓千斤頂，豎桿設(shè)置于底板上一側(cè)，豎桿上 縱向設(shè)有若干起落銷釘，底板與豎桿之間連接有斜撐，底板上設(shè)有液壓千斤頂，液壓千斤頂 上端與加熱爐下端相接觸，底板下部設(shè)有滾輪。所述加熱爐通過鉸鏈和起落銷釘設(shè)置于升降架的豎桿上，且對開式結(jié)構(gòu)的加熱爐 的兩半爐膛一側(cè)通過所述鉸鏈連接，兩半爐膛的另一側(cè)通過爐門開關(guān)連接。所述爐管直徑小于加熱爐的空心圓直徑，在加熱爐頂面和底面上加熱爐和爐管之 間的縫隙內(nèi)填充有保溫棉；所述爐管內(nèi)樣品盤下部設(shè)有熱電偶；所述加熱爐與爐管之間設(shè) 有加熱元件。所述加熱爐底面的加熱元件下方設(shè)有保護氣入口，加熱爐頂面設(shè)有保護氣出口。所述樣品盤底部與爐管結(jié)合處設(shè)有高溫密封墊片，樣品盤內(nèi)放置一層耐高溫的惰 性棉氈，樣品盤上部設(shè)有掛鉤。本實用新型的加熱爐通過鉸鏈和爐門開關(guān)實現(xiàn)對開操作，加熱爐通過鉸鏈和起落 銷釘固定在升降架上，加熱爐與液壓千斤頂連接能垂直移動。加熱爐中心放置爐管，爐管中心位置設(shè)有底面多孔的樣品盤，全部反應(yīng)氣體與樣品實現(xiàn)完全接觸。本實用新型的加熱爐爐膛采用輕型材料成型，與傳統(tǒng)管式爐相比重量大大減輕。 爐膛采用氧化鋁纖維制品隔熱、保溫，加熱元件根據(jù)需要可選擇不同的材質(zhì)，如硅碳棒、硅 鉬棒、電阻絲等。加熱爐可以打開，實現(xiàn)對開，且對開的兩半加熱爐均能實現(xiàn)單獨加熱。整 個加熱爐通過起落銷釘固定在升降架上，根據(jù)需要能在一定范圍內(nèi)實現(xiàn)垂直升降，且升降 架通過底部滾輪能水平移動，使用靈活方便。垂直放置的爐管位于爐膛中間，爐管根據(jù)需要 可以選擇不同的材料，如石英、陶瓷、剛玉、不銹鋼等。爐管中間位置設(shè)有一個梯形臺，用于 放置底面開孔的樣品盤，樣品盤高度可變以調(diào)節(jié)物料層高度。熱電偶從爐管底部插入至樣 品盤底部，用于監(jiān)測爐膛溫度。本實用新型的有益效果(1)加熱爐可垂直和水平移動，能適應(yīng)不同爐管，拓展了使用空間，增加了使用靈 活性。(2)加熱爐對開操作，可以首先讓加熱爐加熱到某一預(yù)定溫度后再移入爐管，這樣 就避免了物料經(jīng)歷從室溫到預(yù)定溫度的加熱段而從預(yù)定溫度開始加熱，對于研究此類反應(yīng) 更為適用。此外，在一定條件下，爐門對開操作使得爐管內(nèi)物料降溫更快速，節(jié)省了時間。(3)有利于爐管內(nèi)的固體物料與氣氛的充分反應(yīng)，克服了傳統(tǒng)管式爐物料與氣流 反應(yīng)不充分的弊端。

圖1是本實用新型主視圖；圖2是圖1的俯視圖；其中1.豎桿，2.加熱元件，3.爐門開關(guān)，4.樣品盤，5.熱電偶，6.保護氣入口， 7.保溫棉，8.滾輪，9.保護氣出口，10.底板，11.起落銷釘，12.加熱爐，13.爐管，14.升降 架，15.液壓千斤頂，16.鉸鏈，17.斜撐。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。圖1、2所示，一種可移動對開垂直管式氣氛爐裝置，包括加熱爐12，所述加熱爐12 為對開式結(jié)構(gòu)，加熱爐12鉸接于升降架14上，用于支撐加熱爐的升降架14的底板10上設(shè) 有上部與加熱爐12接觸的液壓千斤頂15，液壓千斤頂15手動控制升降(也可另外配置電動 控制系統(tǒng))；加熱爐12中心豎直設(shè)置有爐管13，爐管13內(nèi)徑大小不一致，爐管13中間位置 設(shè)有一個上大下小的T形臺，在爐管13中間處往上內(nèi)徑大，往下內(nèi)徑小，這樣樣品盤4就容 易地放到該平臺上，樣品盤4和梯形臺接觸面設(shè)置高溫墊片起密封作用，保證了氣氛與樣 品的充分接觸進而強化氣固反應(yīng)速率。樣品盤4內(nèi)放置一薄層耐高溫的惰性棉氈，防止細(xì) 小物料從樣品盤的小孔滑落。樣品盤4上部設(shè)有可用于鉤掛的掛鉤，以方便樣品盤從爐管 13上部放入或取出。所述升降架14包括底板10、豎桿1、斜撐17和液壓千斤頂15，豎桿1設(shè)置于底板 10上一側(cè)，豎桿1上縱向設(shè)有若干起落銷釘11，底板10與豎桿1之間連接有斜撐17，用于 保持升降架14平衡、穩(wěn)定。底板10上設(shè)有液壓千斤頂15，液壓千斤頂15上端與加熱爐12
4下端相接觸，底板10下部設(shè)有滾輪8，用于水平移動升降架14到合適位置。所述加熱爐12通過鉸鏈16和起落銷釘11設(shè)置于升降架14的豎桿1上，且對開 式結(jié)構(gòu)的加熱爐12的兩半爐膛一側(cè)通過所述鉸鏈16連接，兩半爐膛的另一側(cè)通過爐門開 關(guān)3連接。所述爐管13直徑略小于加熱爐12的空心圓直徑，在加熱爐12頂面和底面上加熱 爐12和爐管13之間的縫隙內(nèi)填充有保溫棉7，盡量避免熱量損失；所述爐管13內(nèi)樣品盤4 下部爐管中心處設(shè)有熱電偶5 ；所述加熱爐12與爐管13之間設(shè)有加熱元件2。為了保護電熱元件2，在加熱爐12底面設(shè)有保護氣(可用氮氣)入口 6，加熱爐頂面 設(shè)有保護氣出口 9，防止電熱元件2在高溫條件下遇空氣氧化，延長電熱元件2使用壽命。 此外，如果爐管13材質(zhì)不允許快速降溫，也可以不打開加熱爐以實現(xiàn)慢速冷卻，此時可以 通過調(diào)節(jié)保護氣流量來輔助冷卻爐管13以保證冷卻速度的均勻性。本實用新型的加熱爐12通過鉸鏈16和爐門開關(guān)3實現(xiàn)對開操作，加熱爐12通過 鉸鏈16和起落銷釘11固定在升降架14上，加熱爐12與液壓千斤頂15連接能實現(xiàn)加熱爐 12垂直移動。加熱爐12中心放置爐管13，爐管13中心位置設(shè)有底面多孔的樣品盤4，全部 反應(yīng)氣體與樣品實現(xiàn)完全接觸。本實用新型的加熱爐12爐膛采用輕型材料成型，與傳統(tǒng)管式爐相比重量大大減 輕。爐膛采用氧化鋁纖維制品隔熱、保溫，加熱元件2根據(jù)需要可選擇不同的材質(zhì)，如硅碳 棒、硅鉬棒、電阻絲等。加熱爐12可以打開，實現(xiàn)對開，且對開的兩半加熱爐均能實現(xiàn)單獨 加熱。整個加熱爐12通過起落銷釘11固定在升降架14上，根據(jù)需要能在一定范圍內(nèi)實現(xiàn) 垂直升降，且升降架14通過底部滾輪8能水平移動，使用靈活方便。垂直放置的爐管13位 于爐膛中間，爐管13根據(jù)需要可以選擇不同的材料，如石英、陶瓷、剛玉、不銹鋼等。爐管13 中間位置設(shè)有一個梯形臺，用于放置底面開孔的樣品盤4，樣品盤4高度可變。熱電偶5從 爐管底部插入至樣品盤4底部，用于監(jiān)測爐膛溫度。
權(quán)利要求1.一種可移動對開垂直管式氣氛爐裝置，包括加熱爐，其特征在于所述加熱爐為對 開式結(jié)構(gòu)，加熱爐鉸接于升降架上，加熱爐中心豎直設(shè)置有爐管，爐管空腔呈上大下小的階 梯狀，爐管空腔階梯處設(shè)置有樣品盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動對開垂直管式氣氛爐裝置，其特征在于所述升降架 包括底板、豎桿、斜撐和液壓千斤頂，豎桿設(shè)置于底板上一側(cè)，豎桿上縱向設(shè)有若干起落銷 釘，底板與豎桿之間連接有斜撐，底板上設(shè)有液壓千斤頂，液壓千斤頂上端與加熱爐下端相 接觸，底板下部設(shè)有滾輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動對開垂直管式氣氛爐裝置，其特征在于所述加熱爐 通過鉸鏈和起落銷釘設(shè)置于升降架的豎桿上，且對開式結(jié)構(gòu)的加熱爐的兩半爐膛一側(cè)通過 所述鉸鏈連接，兩半爐膛的另一側(cè)通過爐門開關(guān)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動對開垂直管式氣氛爐裝置，其特征在于所述爐管直 徑小于加熱爐的空心圓直徑，在加熱爐頂面和底面上加熱爐和爐管之間的縫隙內(nèi)填充有保 溫棉；所述爐管內(nèi)樣品盤下部設(shè)有熱電偶；所述加熱爐與爐管之間設(shè)有加熱元件。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可移動對開垂直管式氣氛爐裝置，其特征在于所述加熱爐 底面的加熱元件下方設(shè)有保護氣入口，加熱爐頂面設(shè)有保護氣出口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動對開垂直管式氣氛爐裝置，其特征在于所述樣品盤 底部與爐管結(jié)合處設(shè)有高溫密封墊片，樣品盤內(nèi)放置一層耐高溫的惰性棉氈，樣品盤上部 設(shè)有掛鉤。
專利摘要本實用新型涉及一種可移動對開垂直管式氣氛爐裝置，包括加熱爐，所述加熱爐為對開式結(jié)構(gòu)，加熱爐鉸接于升降架上，加熱爐中心豎直設(shè)置有爐管，爐管空腔呈上大下小的階梯狀，爐管空腔階梯處設(shè)置有樣品盤。本實用新型的加熱爐可垂直和水平移動，能適應(yīng)不同爐管，拓展了使用空間，增加了使用靈活性。加熱爐對開操作，可以先讓加熱爐加熱到某一預(yù)定溫度后再移入爐管，就避免了物料經(jīng)歷從室溫到預(yù)定溫度的加熱段而從預(yù)定溫度開始加熱，對于研究此類反應(yīng)更為適用。爐門對開操作使得爐管內(nèi)物料降溫更快速，節(jié)省了時間。有利于爐管內(nèi)的固體物料與氣氛的充分反應(yīng)，克服了傳統(tǒng)管式爐物料與氣流反應(yīng)不充分的弊端。
文檔編號F27B17/02GK201852450SQ201020537709
公開日2011年6月1日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者宋占龍, 李中慶, 李龍之, 趙希強, 馬春元 申請人:山東大學(xué)