管式爐研究的一個(gè)熱點(diǎn)方向

　　管式爐溫度傳感器采用K型鎧裝熱電偶，對(duì)于傳統(tǒng)的捆綁式熱電偶來(lái)說(shuō)，由于熱電偶與被測(cè)試樣所接觸的區(qū)域較大，因此無(wú)法保持其與試樣緊密的接觸，這樣在拉伸過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生溫度較大的變化，從而影響試驗(yàn)結(jié)果的性。經(jīng)過(guò)改造的管式爐爐管采用鋁剛玉耐高溫材料，并且內(nèi)壁增加不銹鋼鋼管作為防爐管，防止拉伸試樣斷裂時(shí)撞擊鋁剛玉的爐管。為熱電偶與被測(cè)試樣緊密接觸，實(shí)際操作中采用一根熱電偶對(duì)應(yīng)配備一根拉簧，其中一端綁在熱電偶尾端，另一端繞在壁孔的螺絲上。對(duì)加熱爐爐膛與拉桿直徑進(jìn)行調(diào)整使他們相互吻合，這樣既考慮到了低溫檔傳熱以對(duì)流加熱為主，又兼顧了高溫檔傳熱以輻射加熱為主，調(diào)試后對(duì)加熱的溫度做了具體測(cè)試。拉伸管式爐創(chuàng)新的意義在于適合不同規(guī)格試樣的高溫拉伸試驗(yàn)，并能控制溫度變化，同時(shí)對(duì)于核電行業(yè)，還需滿足RCCM,ASTM等常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求規(guī)范，因此現(xiàn)在爐的改造和設(shè)計(jì)正逐漸稱(chēng)成為管式爐拉伸試驗(yàn)應(yīng)用研究的一個(gè)熱點(diǎn)方向。

　　熱量從高溫?zé)嵩匆愿鞣N方式傳遞給濕物料，使物料表面濕分汽化并逸散到外部空間，從而在物料表面和內(nèi)部出現(xiàn)濕含量的差別。內(nèi)部濕分向表面擴(kuò)散并汽化，使物料濕含量不斷降低，逐步完成物料整體的管式爐。物料的爐速率取決于表面汽化速率和內(nèi)部濕分的擴(kuò)散速率。通常爐前期的爐速率受表面汽化速率控制；而后，只要爐的外部條件不變，物料的管式爐速率和表面溫度即保持穩(wěn)定，這個(gè)階段稱(chēng)為恒速管式爐階段；當(dāng)物料濕含量降低到某一程度，內(nèi)部濕分向表面的擴(kuò)散速率降低，并小于表面汽化速率時(shí)，管式爐速率即主要由內(nèi)部擴(kuò)散速率決定，并隨濕含量的降低而不斷降低，這個(gè)階段稱(chēng)為降速爐階段。

　　管式爐加熱室用耐火材料及碳化硅、氧化鎂、氧化鋁等制成，電熱絲為鎳鉻合金絲。爐外部由鐵板制成，涂以皺紋漆。爐門(mén)上有一小孔，嵌以透明的云母片，可以窺視爐內(nèi)情況。爐門(mén)緊閉，開(kāi)關(guān)方便。管式爐使用時(shí)需配備自動(dòng)定溫控制器和熱電偶。自動(dòng)定溫控制器是應(yīng)用一個(gè)電子管高頻振蕩電路，其中的儲(chǔ)能線圈由于耦合儲(chǔ)電器的適當(dāng)配合，使其固定于某一振蕩頻率。儲(chǔ)能線圈附有定溫指標(biāo)，并有大型熱電偶溫度計(jì)，明確指示電爐的溫度，其指針上有一金屬小旗，當(dāng)管式爐爐溫 升到所需的溫度，溫度指標(biāo)的小旗與儲(chǔ)能線圈耦合時(shí)，振蕩電流隨機(jī)停止，電子管板極電流因之變化，令其操縱一個(gè)極靈敏的繼電器，再以此控制一強(qiáng)力繼電器來(lái)切斷電熱絲的電流，使溫度不再上升。當(dāng)溫度下降時(shí)，指針的小旗與儲(chǔ)能線圈失去耦合，電子管又恢復(fù)振蕩，被控制的強(qiáng)力繼電器亦同時(shí)恢復(fù)通過(guò)管式爐的電流，爐溫又可漸升。如此因電流的斷續(xù)，已達(dá)到自動(dòng)保持一定溫度的目的。

　　管式爐為節(jié)約空間、提高生產(chǎn)率，高溫烘箱實(shí)際上由兩個(gè)相同的獨(dú)立的烘箱組成，即可一起從事生產(chǎn)也可單獨(dú)使用上下兩個(gè)腔體中的任何一個(gè)，或?yàn)槊總€(gè)腔體設(shè)置不同的加熱工藝曲線。每個(gè)獨(dú)立的部分都包含：爐架、爐門(mén)、熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、水路、氣路、控制部分等。熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)是本設(shè)備的關(guān)鍵部分，管式爐主要包含循環(huán)電機(jī)、葉輪、加熱元件、爐膛框架、換熱器等，爐膛框架采用雙層鏡面耐熱不銹鋼結(jié)構(gòu)。外層鏡面耐熱不銹鋼板氬弧密封焊接，與爐門(mén)形成一密封空間，內(nèi)層采用鏡面耐熱不銹鋼沖孔板，便于水平運(yùn)風(fēng)。