[实用新型]中短波光辐射加热炉

说明书

本实用新型涉及涉及一种光辐射加热炉，具体地说是一种利用中短波石英卤素灯为发热体的加热炉。

目前，我固工矿企业、科研院所、大专院校为生产、科研以及教学所使用的加热装置，多为电阻式加热炉。其主要缺陷在于：自身储热大，无功损耗高，升温时间长，作业效率低，炉内温场不均匀，加热质量差等。

以石英卤钨灯的为发热体，是本实用新型的关键之一。其特征在于：石英卤素灯的材料具有良好的热物理性能。石英管软化温度1400～1600℃，钨丝、钼杆、钼片真空下最高使用温度可达3300K；辐射强度选择宽，即可发射0.8～100μm的的中、近红外辐射波。又可发射0.4μm的属可见光的强辐射短波；耐辐射冲击性能好，300℃/分钟温度转换骤冷骤热而无损；对电源信号反应灵敏，易于高精度控制。

内表面经涂层的陶瓷纤维做炉衬是本实用新型的又一关。其特征在于：陶瓷纤维本身具有良好的耐热保温性能，最高工作温度达1450℃，储热相当普通耐热保温材料的1/10，导热系数相当1/5，容重相当1/3，且耐冷热冲击。在其所制成的炉衬内表面进行涂层(周期式作业涂以高反射率的氧化物涂层)，可进一步减少储热损失10～20％。

本实用新型的目的是通过采用新的材料、新的工艺提供一种节约能源，工作高效，作业优质，用途广泛的加热炉。

本实用新型是这样实现的：炉体主要由发热体、发热体冷端保护装置、炉衬、炉衬定位锁紧装置、炉衬防护板、炉壳、炉门、炉底板以及电导线、电导线座、热电偶等组成。

发热体为石英卤钨灯，设计辐射波长在0.4～120μm波段间，色温2000～3300K；两端不发光冷区长度除封接部分外，大于或等于炉衬厚度；加装发热体冷端保护装置，冷区长度等于或小于保护装置的实际冷却长度。

炉衬炉门材料为陶瓷纤维毡＜请合法使用软件、板以及真空成型制品，其主要化学成分是Al₂O₃和SiC，使用厚度40～100mm，按照炉衬、炉门构成的炉膛内部所呈现的立方体、水平圆柱体、垂直圆柱体或棱柱体，以及封闭式、半封闭式、敞开式，可化分为箱式炉、管试炉、井式炉、钟罩炉等多种炉型，炉膛内壁的陶瓷纤维表面涂有具有高反射性能的氧化物涂层或高黑度值的碳化合物涂层。

热体冷端保护装置由金属材料铸造或焊接而成，外表面反射率不小于70％；内部设有冷却孔道；且有发热体安装孔以及装置自身定位紧固工艺部位，发热体冷端保护装置按发热体安装孔的个数，可划分为单元式与多元式。

发热体发光区水平设于炉膛内部，倾角不大于7度，其管壁与炉膛壁的距离为2～10mm，发热体冷区封接部位于炉衬外部，冷区其余部分置于炉衬的安装孔中；如使用发热体冷端保护装置，发热体冷区全部置于保护装置的安装孔内。

炉壳由铝型材骨架、1～1.5mm厚金属围板、2～6mm厚金属端板、构成，围板、端板与骨架以滑槽或螺丝、螺母连接，炉壳与炉衬外壁间存有5～60mm距离，炉壳与发热体端部邻近部位开有若干长孔，且便于拆装。

炉衬外壁设有1～2mm厚金属防护板。

炉衬定位锁紧装置的设有内外螺纹的金属螺丝座用螺母固定于炉壳围板或端板上，再将与其配合的金属顶丝旋压至炉衬防护板，并作用于炉衬。

根据本实用新型所制作的实验室箱式加热炉与同类用途电阻式加热炉比较：空炉升温时间减少90％，最快升温速度由室温至1000℃最高额定温度为3分钟；空炉损耗减少20％；预热损失减少80％；重量减轻1/2；炉内温场均匀性±3℃范围内；且结构简单，制造成本低廉，便于操作与维修。

下面结合附图对本实用新型进行详细描述。

本实用新型的实施例主要由发热体3、炉衬8、炉门17、炉壳16以及炉衬定位锁紧装置1、5、13、14等构成。炉衬、炉门为陶瓷纤维真空成型制品，炉膛表面涂有氧化铝涂层(图中未示出)。炉膛下部设有碳化硅炉底板7，炉衬外部上、下各有一炉衬防护板2和9。一组专用的石英卤钨灯发热体水平安装于炉膛顶部，倾角不得超过7度，且距离炉膛壁2～10mm；其中发光体设置于炉膛内，不发光冷区封接部暴露于炉衬外部；冷区其他部分装于炉衬得发热体发热体安装孔中；发热体外导线接于固定在炉衬防护板上得绝缘接线座15上。最外部为金属炉壳16。其由铝合金骨架、上围板、下围板、前端板、后端板构成(图中未示出)，相互以滑槽或螺丝、螺母连接。上围板竖直高度尺寸，应满足上围板摘下后发热体端头完全暴露，以便安装拆卸方便要求。为保证炉口与端板、炉衬与炉门得配合位置，可旋压设于炉壳得炉衬定位锁紧装置得顶丝，且作用于炉衬。温度传感器12由炉体后部进入炉膛。电源接线柱11位于炉壳后端板。连接电导线以及温度测量控制器，接通电源，本实用新型实施例即可进行加热工作。