气氛炉的定义与用途

一、定义与用途

气氛炉，又称气氛保护炉，由马弗炉演化而来 。其主要目的是在高温烧结时通入特定气体，用于特殊热处理，或对热处理样品进行保护以防止氧化，目前市场应用多侧重防止氧化。广泛用于有色金属的熔炼、提纯和合金化，通过精确控制炉内的气氛成分、流量和温度，实现特定化学反应或物理变化，提高金属质量和性能；陶瓷制品的烧结、釉面处理，优化陶瓷组织结构、力学性能和化学稳定性；新材料研发，探索材料相变过程、合成机理以及性能评估；电子元件烧结，实现精密加工和性能优化；冶金工业的热处理，实现金属的脱氧、脱硫、脱磷等净化处理 。

二、工作原理

基于保护性气氛概念，在材料加热和处理时，通过控制炉内气氛成分和流动速度，保护材料表面免受氧化或其他污染。利用加热元件（如电阻丝、电磁线圈等）产生热源，将炉膛内温度提升到所需处理温度，同时，通过进气口和出气口控制气氛流动，确保炉内气氛稳定、均匀。配备温度控制系统和气氛控制系统，实现对炉内温度和气氛的精确控制 。

三、种类划分

1. 按炉膛分类：管式气氛炉，低温时采用石英管，高温时采用刚玉管作为炉管，两端配以法兰密封；箱式气氛炉，多为整体焊接箱体，内衬无机保温材料，独立炉门硅胶密封 。

2. 按炉体内气氛分类：有放热式气氛（FQ）、吸热式气氛（XQ）、放热—吸热式气氛（FXQ）、有机液体裂解气氛（YLQ）、氮基气氛（DQ）、氨制备气氛（AQ）、木炭制备气氛（MQ）、氢气（NQ）等。

四、结构组成

1. 炉膛：设备核心，通常用耐火材料制成，可承受高温、高压和化学腐蚀，如采用进口氧化铝多晶纤维材料，保温性能好，耐用，拉伸强度高 。

2. 加热元件：产生热源关键部件，通过电阻丝、电磁线圈等方式加热，如优质硅碳棒、硅钼棒，能提高使用寿命 。

3. 进气口和出气口：控制气氛流动关键部位，调节开合度和位置实现不同气氛控制效果 。

4. 温度控制系统：保证炉内温度稳定，通常采用PID控制算法和热电偶等技术，具有专家PID调节功能，可自动跟踪设定最佳PID值 。

5. 气氛控制系统：控制炉内气氛组成，通过调节进气口和出气口的开合度、气体流量等参数，实现不同气氛效果 。

6. 其他：还可能包括真空获得装置、压力显示装置、阀门、电气部分（采用与炉体一体化结构，安装在炉体底部一侧，温控安装在炉体侧面板上 ）等。

五、特点优势

1. 气氛控制精确：能严格控制炉内气氛成分和稳定性，满足不同材料和工艺需求 。

2. 密封性要求高：避免气氛泄漏和外界空气混入，确保炉内气氛纯净度和稳定性 。

3. 加热方法多样：可采用电阻丝、电磁线圈等多种加热方式，适应不同材料和工艺 。

4. 具备防爆装置：因某些气氛与空气混合可能爆炸，通常配备防爆装置确保安全 。

5. 自动化程度高：能实现气氛控制、温度控制等过程的自动化操作，满足大批量生产和高效运行需求 。

七、操作注意事项

1. 操作前检查设备各部件是否正常，如加热系统、气氛控制系统、安全装置等 。

2. 放置好炉门挡火砖，关闭炉门并将手轮全部锁紧，确保密封性。

3. 连接真空泵气管到出气口并拧紧双卡套；启动真空泵，打开出气阀，关闭进气阀和放气阀，通过压力表观察真空度变化 。停止抽真空时，先关闭出气阀，再关闭真空泵 。

4. 充入惰性气体时，在真空泵关闭后连接气瓶到进气口，拧紧双卡套，打开进气阀，通过流量计调节进气速率 。若炉内正压接近0.05Mpa，打开放气阀调节，保持微正压 。

5. 了解控制面板，设定好升温程序后点击运行开始升温 。

6. 炉膛内最大可承受气压有限，通入气体时确保气瓶安装减压阀，防止气压过高；炉膛内部气压需维持在合适范围，避免空气回流，减少爆炸风险；避免使用易燃易爆气体 。