1200度六温区大管径管式炉/大管径六温区管式炉、大管径多温区立式管式炉、多温区梯度管式炉

1200℃六温区大管径管式炉主要用于实验室或工业领域的高温实验,具有六温区独立控温功能,可满足复杂工艺需求。

核心参数

温度范围:最高温度可达1200℃,连续工作温度可达1100℃ 

管径选择:常见管径包括100/120/200/250mm,长度可达2000mm 

温控系统:采用智能PID控制仪表,支持多时段编程,精度可达±01℃ 

加热元件:铁铬铝合金电阻丝或掺钼铁铬铝合金,功率范围6-10KW 

典型应用

适用于半导体材料、纳米材料的高温合成与处理 

工业热处理如淬火、烧结工艺优化 

1200℃六温区大管径管式炉技术方案

洛阳赛特瑞

一、简介

本方案为一款最高工作温度1200℃、管径120 mm、总温区长2000 mm的六独立温区管式炉,专为高校、科研院所及企业研发部门在氧化/还原/惰性/真空/微正压等多元气氛下开展连续热处理、CVD、PVD、焙烧、热解、脱硫、热压烧结等试验而设计。设备采用模块化拼接式炉膛、双面加热、独立PID可控硅调功,可实现±1℃的控温精度与≤±3℃的温场均匀性,满足严苛的新材料制备与工艺开发需求。

二、遵循/参考标准

GB/T 10066.1-2019《电热设备通用技术条件》

GB 5959.1-2019《电热装置的安全 第1部分:通用要求》

JB/T 6205-2018《实验用管式电阻炉》

IEC 60519-1:2015 Safety in electroheat installations

CE (Low Voltage & EMC Directive) – 可选

三、主要用途

连续式或间歇式热解、焙烧、石墨化

CVD/ALD/PVD 薄膜沉积

粉体/颗粒/纤维的还原、氧化、氮化

热压烧结、扩散焊、钎焊

催化剂活化、再生及脱硫

高校教学/科研对比实验(多温区梯度热处理)

四、工作原理

炉体采用轻质氧化铝多晶纤维模块拼接成台阶式炉膛,内嵌瑞典Kanthal A1合金丝双面环绕,辐射-对流复合传热;

六区独立热电偶(K型)实时采样 → 岛电/欧陆PID自整定 → 可控硅移相调功 → 加热元件发热 → 热量经炉膛辐射→炉管→样品;

双层SUS304壳体+风冷隔层,外表面≤50℃;

密封石英或刚玉炉管两端配置水冷法兰+聚四氟/氟橡胶O圈,可通入≤0.3 MPa保护/反应气体或抽至10?2 Pa级真空;

30段可编程序,支持“升温-保温-降温-循环”全自动无人值守,并具备超温、断偶、过流、漏电、缺相、炉门开启断电等多重保护。

五、主要技术参数

电炉型号：STR TF120-12-2000

最高温度:1200℃(连续工作≤1150℃)

管径/温区长:φ120 mm(壁厚3–4 mm)/2000 mm

单区控温长度:≈340 mm,共六区

恒温区数量:6段独立可控,可串接形成>1500 mm组合恒温区

控温精度:±1℃(稳态)

温场均匀性:≤±3℃(每区中心100 mm段内,空载,1150℃)

升温速率:0–20℃/min 建议≤10℃/min

额定功率:≈18 kW(单区3 kW)

电源:380 V 3P+N+PE 50/60 Hz

热电偶:K型×6(标准),可选内置S型监测物料

炉管材质:高纯熔融石英管(标准),可选FeCrAl合金管

加热元件:高温电阻丝,表面负荷≤1.8 W/cm2

炉壳表面温升:≤50℃(GB 5959.1)

气氛范围:氧化、惰性、还原(H2≤3%需选防爆)、真空10-2 Pa

外形参考尺寸:L2800×W650×H850 mm(含支架、控制柜分离)

六、可增选配置

高真空机组(机械泵+分子泵,5×10?? Pa)

多路质子/浮子质量流量系统(3–6路,RS485通讯)

自动倾斜/旋转机构(0–15°/0–30 rpm)

物料内置热电偶及数据记录器

快速冷却系统(炉膛下方风冷或炉管外壁N?吹扫)

触摸屏远程监控+PC软件+无纸记录仪

尾气冷凝收集/洗涤塔

防爆片+氢气/一氧化碳报警联动排风

刚玉或C520陶瓷内衬管、金属波纹管过渡

七、结构特点

1. 模块化炉膛

1600级氧化铝纤维预制块,台阶式榫卯拼装,无热桥,热惰性小;

每区纤维块独立嵌入,损坏可单片更换。

2. 加热模块

双面环绕式Kanthal A1丝,U型钉固定于纤维壁,热辐射面积大;

每区加热元件并联冗余设计,单根断路不影响系统。

3. 炉管与密封

高纯石英管外径120 mm,直线度≤0.5 mm/m;

水冷快速夹箍法兰,30 s完成拆装;

O圈槽双道密封,可选金属垫圈用于高真空。

4. 壳体与安全

双层SUS304,折弯焊接+粉末喷涂;

炉壳与炉膛间8 mm空腔+低噪声轴流风机强制风冷;

上盖带微动开关,开启>5 mm立即切断加热。

5. 电控系统

独立落地式控制柜,强弱电分离;

每区智能温控，PID+SCR调功模块;

主回路带断路器+ SCR,过流、过热、缺相检测;

三色塔灯+蜂鸣器,状态可视化。

6. 机架与传动(选配)

重型铝型材框架,水平/倾斜双模式;

旋转版带0.75 kW减速电机,变频调速,转速1–30 rpm连续可调。

八、标准配置清单

六温区加热炉体 1套

φ120×2000 mm高纯石英管(两端带定位环) 1支

不锈钢水冷快速法兰+针阀/宝塔接头 2套

K型热电偶(外径6 mm,每区1支) 6支

独立电控柜+岛电PID程序表 1套

中文操作说明书+出厂测试报告 1份

随机备件包(O圈×4,保险丝×6,硅胶管2 m) 1盒

九、易损件与使用寿命

石英炉管:≥300炉次(≤1150℃正常升降)

Kanthal A1加热丝:连续使用≥12个月(平均≤1100℃)

K型热电偶:≥6个月(视气氛腐蚀情况)

O圈:建议3个月或每50炉次检查更换

可控硅模块:MTBF≥25,000 h

十、售后质保

整机质保12个月(加热元件、炉管、热电偶等耗材除外);

出厂30天内出现制造缺陷免费更换;

终身技术支持,24 h内响应,72 h到场(国内);

提供一次免费上门调试/培训(国内含主要城市);

质保外按优惠价供应备件与耗材。

十一、包装与运输

控制柜、法兰、热电偶等小件:双层防震泡沫+胶合板木箱,符合ISPM15;

炉体主机:PE防水膜+珍珠棉角护+可拆铁框简易托架,叉车/吊装两用;

运输标识:向上、怕雨、重心、起吊位置;

随机附带装箱单、质保卡、第三方校准报告(可选)。

十二、使用注意事项(含加热元件)

升温速率≤10℃/min,禁止骤升骤降,防止石英管/纤维开裂。

首次使用或停机>7天,需在200℃、600℃各恒温2 h排湿。

通氢/含氢≥3%时须订购防爆型,配在线H?/CO检测器、强制排风。

炉管内部压力≤0.3 MPa;真空≤10?2 Pa时须采用刚玉管或金属管。

加热元件严禁机械碰撞;若电阻漂移>10%应成组更换,保证电流均衡。

冷却速率>5℃/min时,可开启炉膛底部风冷,但禁止直接向石英管喷水。

物料不得含有S、P、Pb、碱金属>0.5%,以免腐蚀元件与炉管。

每班检查法兰O圈、热电偶护管,发现裂纹及时更换。

断电重启后,控制器将自动继续原程序,但须确认工艺安全性。

长期不用时,断电、关水、关气,炉管两端加防尘塞,湿度≤60%。

十三、标准操作方法(SOP级示例,供实验室参考)

文件编号:SOP-TF1200-6-01

版本:A/0

1. 目的

规范1200℃六温区管式炉的启动、运行与关机,确保人身设备安全与实验重现性。

2. 范围

适用于所有使用该设备的实验人员、维护工程师。

3. 职责

实验员:按SOP操作,填写《炉次记录表》;

设备管理员:每月点检、校准、维护;

安全员:监督气体使用与应急预案。

4. 个人防护

耐高温手套、防护眼镜、实验服;通氢时必须佩戴防静电手环。

5. 开机前检查

确认炉体接地<4 Ω,冷却水流量≥6 L/min,温度≤25℃;

检查石英管外观无裂纹,法兰O圈完好;

确认各热电偶插入深度=30 mm,锁紧螺母无松动;

打开炉盖,确认炉膛无异物、元件无断丝;

关闭炉盖,确认微动开关压合。

6. 装样

将样品置于刚玉舟/镍舟中心,舟长≤300 mm,总重量≤1 kg;

用石英推杆缓慢推至目标温区中心,避免碰撞管壁;

装填完毕立即装回法兰,对角锁紧螺栓,确保压缩量2 mm;

连接进气/排气管路,检漏(肥皂泡或压降法)。

7. 程序设定

打开总电源→控制仪自检→进入主界面;

选择“新建程序”→输入30段曲线(示例):

20℃→200℃ 5℃/min

200℃→600℃ 8℃/min

600℃→1100℃ 5℃/min

1100℃保温120 min

1100℃→600℃ 5℃/min(自然段)

600℃→200℃ 随炉

设置“超温报警值”=目标+20℃;

保存并下载至各温区。

8. 通气氛

先抽真空至-0.08 MPa,保压10 min,压降≤0.01 MPa;

充入Ar至微正压0.02 MPa,重复洗炉3次;

按工艺切换至目标气氛,流量100–500 mL/min,调节背压阀保持0.02–0.05 MPa;

通氢时开启排风、氢气报警器,尾气点燃。

9. 启动加热

长按“RUN”3 s,确认六区SV同步递增;

前30 min现场值守,观察电流、温升、气体流量;

升温段每2 h记录一次PV、SV、电流、流量、水压;

保温段进入无人值守,但须远程监控。

10. 结束与取样

程序自动进入降温段,严禁打开炉盖;

当中心温区≤200℃,关闭气氛→开炉盖→取样;

样品放入干燥器,舟皿清理后放回储物箱;

关闭冷却水、总电源,填写《炉次记录表》。

11. 应急处理

超温>20℃:控制器自动断电,实验员立即检查原因;

断偶:对应区自动停止输出,切换至手动模式或停机;

氢气报警>10%LEL:立即停氢,开启紧急氮吹扫,人员撤离。

12. 记录与归档

所有运行数据通过U盘导出,保存≥3年。

六温区大管径管式炉、六温区管式炉