什么是管式炉？

什么是管式炉？

管式炉是一种具有长管状（圆柱形）结构的炉子。

它通常是电炉，炉内放置加热元件和耐热材料以包围管子。炉子的管状内部可实现均匀加热、精确的温度控制和可变的温度分布。

通过直接向内管供应热源和燃料，可以实现高效的加热和加工。另一个优点是管的形状更容易控制物质的流动和反应。

然而，管式炉的具体设计和结构根据使用目的而有所不同。因此，管式炉的结构和操作方法往往根据具体的设计条件而有所不同。

管式炉的应用

管式炉有多种用途。具体用途包括热处理工艺和生产线的中试以及研究和开发。

1、热处理工艺

用于金属材料、陶瓷等热处理工艺。用于钢材淬火、回火等热处理工艺。可以控制高温环境，改变材料的结构和物理性能。

2、研究开发

在研发方面，它用于半导体热处理研究和燃料电池材料开发。它还用于开发用于炼油和石化领域的催化剂。由于管式炉可以做成流通式，因此在开发化学工艺时可以模拟实际生产线条件并检查性能。

3. 玻璃制造/半导体制造

它还可用于玻璃制造和半导体制造。在玻璃制造中，原材料在高温下熔化并成型以制造玻璃产品。在半导体制造中，它用于氧化膜形成和退火。

管式炉原理

管式炉由加热元件、炉芯管、耐热材料等组成。

1. 加热元件

这是为管式炉内部提供热量的部分。通常使用电阻加热器。特别是，根据用途选择镍铬合金线、Kanthal 线（铁铬铝合金）、碳化硅等。

基本上，只需通过铜线等金属线通电即可将其用作加热器。另一方面，当用于熔炉时，需要适当的耐久性和温度特性。

镍铬合金丝和康塔尔合金丝的最高工作温度分别为1,200℃和1,350℃。为了应对高温，炉子的供电电压主要是AC100V~200V。大型设备也使用300V或更高的电源。

2、炉管

芯管是放置在加热元件周围的管状结构。它保护加热元件免受高温环境和化学反应的影响，起到均匀散发热量并将热量高效传递给目标物体的作用。

炉芯管由耐高温的石英或陶瓷制成。如果工作温度较低，如500℃，也可以采用不锈钢等金属管。

3.耐热材料

管式炉在高温环境下运行，因此采用耐热材料。反应堆芯管外部放置耐热材料，起到隔热、保温的作用。耐热材料包括陶瓷纤维、耐热砖、耐热涂料等。

管式炉的类型

管式炉有两种类型：开放式和封闭式。每个都根据其特性适合不同的应用。根据具体的制造工艺和材料要求选择合适类型的管式炉很重要。

1. 开闭式

可伸缩管式炉的一端或两端敞开，可以方便地进出材料和气体。此外，炉内操作和维护也很方便。您可以选择垂直和水平方向。

它也适用于小规模实验和研究目的，而不是连续过程。通过从炉外插入热电偶等温度测量装置，可以测量管内和样品内部各轴向的温度分布。

2. 密封型

封闭式管式炉具有两端密封的结构。可以控制与外界大气的接触并保持炉内的气体和温度。其特点是最大限度地减少热泄漏并创造均匀的环境。

当需要氧化还原反应或高温热处理时使用。它适用于需要高精度热处理和反应控制的半导体制造和高质量晶体生长等应用。