管式爐使用的管子是剛玉管,下面簡單介紹一下管式爐的剛玉管在使用中需要注意的事項,剛玉管是管式爐上一個非常重要的部件,由于它是剛玉材質,耐急冷急熱能力較差、它的使用壽命是非常有限的。所以在使用過程中會如果使用不當為存在很多問題。下面我們來 了解一下相關問題及解決方法,管式爐剛玉管斷裂原因與注意事項及解決使用方法。
1.管式爐剛玉爐管具有高純高溫的特性,但剛玉材質抗熱震性差、不耐急冷急熱,在使用過程中需要謹慎小心的操作,否則會造成爐管炸 裂,導致工作中斷,造成不必要的損失。
2.一般情況下,我們建議客戶把升降溫速率保持在5 ℃/Min,慢一點比較好,在冷卻的過程一定要設定降溫曲線,不能讓其從高溫直接 自然冷卻到室溫,這樣管子很容易炸裂,管子一般容易炸裂的溫度在800-1000℃。
3.在使用管式爐剛玉爐管燒到 1300 左右樣品的話,要求含水量要少,對于結晶水和加熱過程中產生的含水量多的樣品,建議先將樣品先預 燒排干水份,然后再放到剛玉爐管內燒結,新買的爐管要在 5~8/min的升溫速率下,升溫到1300烘烤一次,然后再用于工作,以消除應力和污染物。升溫速度不要過快,降溫要設置降溫曲線,升溫速率不 得高于 10/min,降溫速率應低于 10/min。一定要設置降溫速率,切忌在高溫處直接暫停程序進行。
4.在放樣取樣時不要高于140度,高溫送樣和取樣可能造成管式爐剛玉管斷裂,切記不要用低溫物體觸碰處在高溫中的爐管。剛玉管使用 中要在管中放隔熱塞。如果需要通氣氛,氣流不能過量,避免溫差大造成爐管斷裂。使用高溫剛玉爐管時,要在管子兩側加上托架,避免 管子重力引起的變形斷裂。
5.爐管炸裂的原因主要是溫差太大引起的,高溫爐管升溫降溫速度在5度每分鐘為佳。急冷急熱是導致剛玉爐管斷管的重要原因,后要保持管內清潔,清理爐管內壁,不殘留樣品在管內。
6.新的剛玉管或者長時間不用的剛玉需要在300-400度左右烤5-6小時,把剛玉管內的水分烤掉,這樣有利于延長剛玉管的壽命,水分是剛玉管斷裂的一個重要原因。
7.保持管式爐爐管內清潔衛生,爐管內不能殘留與AL2O3反應的物質,燒物料時為了使爐管的使用壽命更長,不要直接把物料放在爐管上,用舟型坩堝盛放
8.加熱時爐管內請務必放氧化鋁爐塞,一邊放2個共4個,兩邊爐塞里端距離可以在360mm 左右,如果不放爐塞,管式爐爐管兩度高,法蘭里的0型圈無法承受較高的溫度,使得氣密性不好,爐管兩端放上爐塞有利于形成均衡的溫場。
9.剛玉管兩端的法蘭需要用支撐架支撐著,這樣就不會給剛玉管施加垂直方向上的應力,而不使剛玉管在高溫發生彎曲或因為應力而斷裂。
10.請不要在管式爐爐管里直接放物料,以免污染爐管。如果所燒物料為揮發性物料,可以用不同物料用不同的管子,該爐子的爐管拆卸很方便。
11.如果您需要連續使用爐子時,可以只把爐子的溫度降到 200℃左右保持著,不需要降到常溫,這樣有利于爐管的使用壽命。管式爐剛玉管的耐溫度與其純度有關系,純度越高耐溫就越高,但是其耐急冷急熱的能力就越差。
12.由于氣瓶內部氣壓較高,所以向管式爐爐管內通入氣體時,氣瓶 上必須安裝減壓閥,建議在本公司選購減壓閥,本公司減壓閥量程為0.01MPa-0.1MPa,使用時會更加安全
13.對于樣品加熱的實驗,不建議關閉管式爐爐管法蘭端的抽氣閥和 進氣閥使用。若需要關閉氣閥對樣品加熱,則需時刻關注壓力表的示 數,若氣壓表示數大于0.02MPa,必須立刻打開泄氣閥,以防意外發生(如爐管破裂,法蘭飛出等)溫度>100℃時,不要打開爐蓋,避免爐管出現裂縫
14.爐管內氣壓不可高于0.02MPa
15.不能在剛玉管中使用石墨坩堝
16.當管式爐爐體溫度高于1500℃時,爐管內不可處于真空狀態
17.氣體的流量應限制,進入爐管的氣體流量需小于200SCCM(或 200ml / min), 以避免冷的大氣流對加熱石英管的沖擊。
18.不得通入硫化物、氯化物等易腐蝕氣體,否則容易造成爐管破裂。
剛玉管使用注意事項
為提高剛玉管的使用壽命,減少因使用不當造成的剛玉管損壞所 帶來的損失,特提出以下幾點建議供用戶參考:
1、剛玉管最高使用溫度不應超過 1800℃,長期使用溫度應在1650℃以下。
2、剛玉管使用時的高溫區應避免雜質混入,尤其是金屬碎屑及含 K2O、Na2O、CaO、SiO2 等的非金屬礦物原料等,否則易形成低溫共熔物而使剛玉管損壞。
3、剛玉管使用時應盡量避免急劇升降溫,尤其盡量避免將剛玉管直接插入高溫的爐膛中。降溫時要自然冷卻,盡量避免風冷或用冷卻水間接降溫。
4、如工藝或設備允許,剛玉管應盡量垂直安裝,以減少高溫蠕變變形。在高溫或加熱狀態下盡量避免震動。安裝或使用時盡量減少高溫加熱區域的支撐或與其它物體的接觸。
5、為減少剛玉管炸裂,應避免剛玉管局部驟冷驟熱,尤其是熱態的剛玉管應避免直接放在常溫狀態下的耐火磚或耐火纖維毯上,否則很容易炸裂。同時也避免溫度高蓄熱量大的燒結物在剛玉爐管內觸壁移動,應盡可能懸空。如不能,移動時溫度梯度最好控制在 200℃以內。
6、對于不同結構的管式爐,為盡量避免由于溫度梯度變化大而導致剛玉管斷裂,如工藝允許,建議管內管堵(或反射屏)位置盡量不要與管外保溫棉(或隔熱支撐處)位置重疊,根據不同用戶的使用經驗,管堵內推或外拉一些,都會相應的提高剛玉管的使用壽命。
7、剛玉管屬脆硬性材料,對于不同的使用條件和工藝方法,剛玉管的使用壽命不盡相同,其受使用溫度、升降溫速率、氣氛、燒結物揮發、環境溫度以及安裝結構等影響很大。望使用廠家能結合自身工藝特點,總結出一套適合使用條件的操作規范。
8、剛玉管內管堵放置位置參考圖:(建議每端放置 2 個管堵)
以上僅供參考
合肥微元素實驗室設備有限公司
2025 年 3 月 28 日
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