[发明专利]一种硅碳棒加热升降电炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型硅碳棒加热升降电炉，适用于实验室试样的高温烧制与高温热处理等。 

  

背景技术

电阻炉是实验室常见的用于材料熔炼、烧结和热处理的装置。目前的实验电炉主要有井式、升降式、箱式和管式电炉等。通常小型的井式熔炼炉是水平放置在地面上的，并且只有上炉口，需要将高温制备的物料和盛装物料的坩埚经由上炉口放入或取出。当熔炉处于高温状态时，取放坩埚，添加物料非常困难，不利于安全操作。 

传统的钟罩式升降电炉，其炉体为箱式结构，炉口开在底部，台车置于升降平台上，工件置于台车上，通过升降平台实现台车与炉底的开合。在该技术方案中，虽然方便了工件的取放，但是该设计没有预留上炉口，无法直接观察炉内试件的处理情况。一些实验需要适时观测，例如光学玻璃熔制过程需要在高温状态下进行加料、化料、澄清、搅拌、均化、取出等操作，如果采用钟罩式升降电炉完成上述操作，存在过程复杂且高温下不安全的问题，同时有实时搅拌需要的材料制备无法完成。 

目前，普遍使用的升降电炉通常在加热电炉底部设置可将电炉向上顶起的装置，进而实现电炉的升降，这类升降式电炉结构复杂，体积庞大，成本高，难以满足电炉小型化和进入实验室的需求。 

发明内容

技术问题： 本发明的目的在于，克服现有技术的不足，对升降熔炉的结构及保温性能进行改进，提出一种可实现长时间精确控温，操作安全方便，且升温速度快，保温效果好的新型数显式硅碳棒加热升降电炉，它能够满足实验室试样的高温烧制与高温热处理，特别是需要实时搅拌的高温热处理过程。 

技术方案： 本发明的一种硅碳棒加热升降电炉包括炉体、炉膛、升降机构、加热元件和温控装置；在炉体的内部设有炉膛，作为加热元件的硅碳棒位于炉膛内，其接线的端部穿出炉体，在炉膛内还设有升降底座，该升降底座的下部连接支柱，支柱的下端连接升降机构，温控装置与硅碳棒连接。 

所述的升降机构中，支柱的下端连接在升降机构的升降台上，升降台上设有两个导向套，导向柱穿过该两个导向套，升降台可沿导向柱上下滑动；驱动滑轮固定在横梁上，摇把固定在横梁的一端，配重体连接动力钢索，该动力钢索通过驱动滑轮、传动滑轮连接升降台；转动摇把，使横梁带动驱动滑轮转动，由驱动滑轮带动动力钢索，再由动力钢索带动升降台上下运动。 

炉体由角钢和不锈钢板材料制成，炉膛由耐火砖和保温材料组成，加热元件为三组硅碳棒，每组数个串联的硅碳棒通过导线采用Y型连接法与外部控制系统连接。坩埚通过升降机构可以在炉膛内自由升降。 

所述炉体为由镀锌角钢和304不锈钢板构成的矩形箱体。矩形箱体的四角设置有角钢骨架，防止矩形箱体高温下受热变形。 

所述的炉膛为可拆卸式耐火砖结构并设有上炉口和下炉口。炉膛的材质为氧化铝空心球异型砖和轻质莫来石砖，且在耐火砖和炉体之间填充的保温材料为无机耐火纤维棉。 

所述的加热元件为三组硅碳棒，硅碳棒通过炉膛安装在炉膛内部的前、后壁上。每组数个硅碳棒相互串联后通过导线采用Y型连接法与外部控制系统连接。所述的新型硅碳棒加热升降电炉还包括B型双铂铑热电偶，测温热电偶穿过炉膛中心的孔置于炉膛内的左侧或右侧。 

所述炉体在硅碳棒两端与导线连接的位置设有安全防护网。 

所述的温控装置是带比例-积分-微分可编程的数字显示温度控制器。 

有益效果： 与现有的技术相比，本发明的优点在于： 

（1）控温精确，升温速率快，保温效果好。本发明采用岛电FP系列无超调专家PID调节器、40段程序、0.3级精度，实现程序定值升温、恒温、降温的控制方式，升降温速率、保温时间连续可调。同时本发明采用当前先进的智能型SCR调功调压电力调整器移相调压/变周波可切换控制方式，节能降耗、调节品质好。面板全数字显示，操作整体醒目、直观、技术等级高，温控精度±1℃。本发明的炉膛为氧化铝空心球材质，与传统的重质莫来石砖相比具有保温性能好，重量轻的优点。同时本发明采用硅碳棒代替传统电阻丝加热，加热的最高温度可达1400℃，可以满足实验室大部分条件下的热处理需求。