实验室高温炉的选用与维护
高温炉是实验室常用到的设备,随着科学和教研水平的不断提高,高温条件的使用也越来越广泛,如何针对不同的实验要求,选择合适的高温炉,是实验室中常遇到的问题
实验室高温炉的一般结构和分类
高温炉大体上由炉体、电源系统、测温控温系统及相应的附属设备或装置等几部分构成。高温炉的分类方式有多种,按其作业方式,可分为周期式作业炉和连续式作业炉两大类。实验室常用的一般为周期式作业炉,按炉体的形状特点可划分为箱式高温炉、管式高温炉等,按最高工作温度,又可分为中温炉、高温炉和超高温炉等类型。高温炉的最高工作温度是炉子的一个主要技术指标,它是由加热元件决定的,而高温炉的最高工作温度和不同的炉型,又是决定其用途的关键因素。
在选择高温炉时,我们首先要弄清楚实验的要求和目的,然后详细了解所需高温炉的用途和主要技术指标,高温炉的加热方式通常由三种,自动升温,恒温方式,程序升温。前两种方式适合于较为简单的加热过程,程序升温可以通过程序任意设置几个至几百个不同段的升温或降温速度、时间和保温值,极大的方便了实验的需要
1、高温炉的安装和开炉
高温炉应安装在干燥通风的房间里,电阻炉和控制箱的外壳必须可靠地接地,安装加热元件时要谨慎防止折断,炉门及所有导孔的缝隙用石棉绳堵严,减少散热损失,温控器是电炉重要组成部分,安装地点应干燥、无腐蚀气体,温度不应有大的波动,避开强烈的振动源,为防止电磁干扰,附近不应有大功率用电器,不同的高温炉必须配套使用相应的测温热电偶。开炉前首先要检查电器控制箱和高温炉内是否有杂物,合闸后要检查温度控制仪表工作是否正常,安装完毕后电阻炉必需经过烘干处理,使砌体内的水蒸气散出,才能使用。
2、使用和维护
高温炉使用时勿将可能造成炉体污染的物质置于炉内加热,确保炉体免受污染,散炉量不可过大,炉温高于400℃时不允许打开炉门激烈冷却,装炉时不要用力过猛,以免即热物倾覆或损坏炉底,最高使用温度不超过最高工作温度,经常注意仪表和电器控制箱的电器工作是否正常,经常检查电热丝,炉衬电阻丝托板砖以及起重钢丝绳是否完好,及时更换损坏元件
3、电炉故障的检查和排除
(1)熔断器烧断。原因是设备自身为防止过载而断电。现象是指示灯不亮,输入端有电压而输出端无,维修方法是更换同型号熔断器
(2)电线短路。现象是设备指示正常,但无输出电流,高温炉不工作,温度指示不变,维修方法是检查各连接线路是否有断路,更换新线路
(3)热电偶故障。现象是通电后电压输入输出以及温度控制器的指示均正常,高温炉开始升温,但温控器温度显示不变。维修方法是检查热电偶是否完好,热电偶的电路是否接错。
(4)可控硅。可控硅是温控器中重要的整流元件,它的损坏会导致通电后电压输入正常,输出不正常,出现温控器输出电流不可调,炉温保持不变等现象。此时应进行全面检查,必要时进行更换。
除上述介绍的多种实验室高温炉外,还有一系列特种高温电炉可供选择,如气氛保护
箱式高温炉、管式炉和升降炉,利用微波作为加热源的微波烧结炉,以石墨做发热体,额定温度2000-2400℃的真空碳管炉,利用电磁感应产生的涡流热作为热源的感应炉,以及最高温度2200℃石墨沉淀感应炉,最高温度2300℃的真空钨丝炉,真空钽烧结炉和最高温度可达2500℃的真空烧结炉,最高温度3000℃的黑体炉,电子轰击熔炼炉等,总之根据不同的实验要求选择适应的高温炉,是避免资源浪费,保证实验顺利进行的前提。