氣氛爐的定義與用途

一、定義與用途

氣氛爐，又稱氣氛保護爐，由馬弗爐演化而來 。其主要目的是在高溫燒結時通入特定氣體，用于特殊熱處理，或對熱處理樣品進行保護以防止氧化，目前市場應用多側重防止氧化。廣泛用于有色金屬的熔煉、提純和合金化，通過精確控制爐內的氣氛成分、流量和溫度，實現特定化學反應或物理變化，提高金屬質量和性能；陶瓷制品的燒結、釉面處理，優化陶瓷組織結構、力學性能和化學穩定性；新材料研發，探索材料相變過程、合成機理以及性能評估；電子元件燒結，實現精密加工和性能優化；冶金工業的熱處理，實現金屬的脫氧、脫硫、脫磷等凈化處理 。

二、工作原理

基于保護性氣氛概念，在材料加熱和處理時，通過控制爐內氣氛成分和流動速度，保護材料表面免受氧化或其他污染。利用加熱元件（如電阻絲、電磁線圈等）產生熱源，將爐膛內溫度提升到所需處理溫度，同時，通過進氣口和出氣口控制氣氛流動，確保爐內氣氛穩定、均勻。配備溫度控制系統和氣氛控制系統，實現對爐內溫度和氣氛的精確控制 。

三、種類劃分

1. 按爐膛分類：管式氣氛爐，低溫時采用石英管，高溫時采用剛玉管作為爐管，兩端配以法蘭密封；箱式氣氛爐，多為整體焊接箱體，內襯無機保溫材料，獨立爐門硅膠密封 。

2. 按爐體內氣氛分類：有放熱式氣氛（FQ）、吸熱式氣氛（XQ）、放熱—吸熱式氣氛（FXQ）、有機液體裂解氣氛（YLQ）、氮基氣氛（DQ）、氨制備氣氛（AQ）、木炭制備氣氛（MQ）、氫氣（NQ）等。

四、結構組成

1. 爐膛：設備核心，通常用耐火材料制成，可承受高溫、高壓和化學腐蝕，如采用進口氧化鋁多晶纖維材料，保溫性能好，耐用，拉伸強度高 。

2. 加熱元件：產生熱源關鍵部件，通過電阻絲、電磁線圈等方式加熱，如優質硅碳棒、硅鉬棒，能提高使用壽命 。

3. 進氣口和出氣口：控制氣氛流動關鍵部位，調節開合度和位置實現不同氣氛控制效果 。

4. 溫度控制系統：保證爐內溫度穩定，通常采用PID控制算法和熱電偶等技術，具有專家PID調節功能，可自動跟蹤設定最佳PID值 。

5. 氣氛控制系統：控制爐內氣氛組成，通過調節進氣口和出氣口的開合度、氣體流量等參數，實現不同氣氛效果 。

6. 其他：還可能包括真空獲得裝置、壓力顯示裝置、閥門、電氣部分（采用與爐體一體化結構，安裝在爐體底部一側，溫控安裝在爐體側面板上 ）等。

五、特點優勢

1. 氣氛控制精確：能嚴格控制爐內氣氛成分和穩定性，滿足不同材料和工藝需求 。

2. 密封性要求高：避免氣氛泄漏和外界空氣混入，確保爐內氣氛純凈度和穩定性 。

3. 加熱方法多樣：可采用電阻絲、電磁線圈等多種加熱方式，適應不同材料和工藝 。

4. 具備防爆裝置：因某些氣氛與空氣混合可能爆炸，通常配備防爆裝置確保安全 。

5. 自動化程度高：能實現氣氛控制、溫度控制等過程的自動化操作，滿足大批量生產和高效運行需求 。

七、操作注意事項

1. 操作前檢查設備各部件是否正常，如加熱系統、氣氛控制系統、安全裝置等 。

2. 放置好爐門擋火磚，關閉爐門并將手輪全部鎖緊，確保密封性。

3. 連接真空泵氣管到出氣口并擰緊雙卡套；啟動真空泵，打開出氣閥，關閉進氣閥和放氣閥，通過壓力表觀察真空度變化 。停止抽真空時，先關閉出氣閥，再關閉真空泵 。

4. 充入惰性氣體時，在真空泵關閉后連接氣瓶到進氣口，擰緊雙卡套，打開進氣閥，通過流量計調節進氣速率 。若爐內正壓接近0.05Mpa，打開放氣閥調節，保持微正壓 。

5. 了解控制面板，設定好升溫程序后點擊運行開始升溫 。

6. 爐膛內最大可承受氣壓有限，通入氣體時確保氣瓶安裝減壓閥，防止氣壓過高；爐膛內部氣壓需維持在合適范圍，避免空氣回流，減少爆炸風險；避免使用易燃易爆氣體 。