箱式一体气氛炉的温控要求是什么箱式一体气氛炉作为精密热处理设备,其温控要求极为严格且复杂。首先,它必须能够实现高精度的温度控制,通常要求温度波动范围在±1°C以内,甚至在某些应用中,需达到±0.5°C的精度,以确保材料处理的均匀性和一致性。这要求炉内配备有先进的温控系统和传感器,能够实时监测并调整炉膛内的温度,迅速响应外界干扰或预设程序的变动。
其次,箱式一体气氛炉还需具备宽广的温度控制范围,从室温至高温(如1200°C、1500°C甚至更高),以满足不同材料、不同工艺对温度的不同需求。在此过程中,温控系统需具备智能预测和补偿功能,以克服炉膛内温度梯度、热惯性等因素对温度均匀性的影响,确保整个炉膛内的温度分布均匀,避免热应力集中导致的材料变形或性能下降。
此外,针对特定气氛条件下的热处理,箱式一体气氛炉还需能够精确控制炉内气氛的组成和流量,以维持所需的还原性、氧化性或惰性气氛,同时保证这些气氛条件与温度控制的协同作用,共同促进材料内部组织结构的优化和性能的提升。
箱式一体气氛炉的温控要求通常包括以下方面:
温度范围:不同型号和用途的箱式一体气氛炉温度范围有所差异,如一些常见的箱式一体气氛炉额定温度在 1000℃ - 1800℃左右,如 1200℃箱式气氛炉的额定温度为 1200℃,长期工作温度通常低于额定温度,比如在 1100℃左右。
控温精度:一般要求控温精度较高,通常在 ±1℃ - ±5℃之间。例如,有的箱式一体气氛炉控温精度可达 ±1℃,能较好地满足对温度控制精度要求较高的实验或生产工艺。
升温速度:升温速度通常可在一定范围内调节,如 1 - 20℃/min 或其他特定的升温速度区间。具体的升温速度可能根据不同的材料、工艺要求以及炉体的性能特点来设定。
温度均匀性:为保证炉内不同位置的样品或工件受热均匀,要求箱式一体气氛炉具有较好的温度均匀性,通常温度均匀度在 ±5℃ - ±10℃以内。例如,一些优质的箱式一体气氛炉能将温度均匀度控制在 ±5℃以内。
温度稳定性:在设定的温度下,要求炉内温度保持相对稳定,波动较小。例如,在保温阶段,温度的波动应尽量控制在较小范围内,以确保热处理效果或实验结果的准确性。
温度控制方式:
温度测量:通常采用热电偶温度传感器等进行接触式测量,在温度较高时可能采用辐射型光电测温计进行非接触式测量。
温度控制器:常用的温度控制器有模拟位控温度控制器和数字式智能温度控制仪表。数字式智能温度控制仪表应用较多,它可以显示温度信号,还能把测量的温度值与设定值进行比较,输出温度控制信号。其功能包括 pid 调节、模糊控制、自整定等,可根据实际情况编制升降温程序,如可编程 30 个时段,自动升温、保温、停止,以满足不同的工艺需求。
加热驱动部件:起到功率放大的作用,将温度控制信号的变化转换为加热功率的变化,从而控制电热元件的发热量。常见的加热驱动部件有接触器、固态继电器、晶闸管调节器以及变压器等,具体采用哪种部件由炉子的结构、用途和温度高低等因素决定。
电热元件:把电能转化为热能,主要有非金属、金属合金及纯金属三种类型,如电阻丝、硅碳棒、硅钼棒等,不同的电热元件适用于不同的温度范围和工作环境。
安全保护:具备多种安全保护功能,以确保设备和操作人员的安全。例如,超温报警功能,当温度超过设定的安全范围时,会发出声光报警信号,并自动采取保护措施,如切断加热电源等;还可能有漏电保护功能,在设备发生漏电故障时自动切断电源;此外,一些箱式一体气氛炉还设有压力保护装置,如采用数显压力表配合电磁阀实现超压自动泄压功能等。
综上所述,箱式一体气氛炉的温控要求不仅限于高精度的温度控制和宽广的温度范围,更涵盖了与气氛控制、炉膛设计、热效率等多方面的协同优化,以实现高效、精确、稳定的热处理过程,满足现代制造业对高质量、高性能材料日益增长的需求。