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高温电炉的结构与使用原理及注意


实验室k / 2019-02-26

       高温电炉也叫马弗电炉,常用于金属熔融、有机物的灰化、碳化和用于重量法的分析工作。

       高温电炉的温度,可达1100~1200℃,所以能有这样的高温,是因为炉膛的周围都有炉丝缠绕。炉膛是以传热性很好、耐高温而无涨缩碎裂性的碳化硅结合体制成的,炉膛的外壁制有凹渠以备嵌入电热炉丝用。如图7-3所示。


       炉膛的外围包着一层很厚的绝缘耐热镁砖和石棉纤维以减少热量的损失,外壳再包上带角铁的骨架和铁皮箱。

       炉内的温度一般以炉膛底下的变阻器来控制,变阻器的许多接头与炉丝相接,当滑动把柄滑到某接头上,即与该接头相接通电,其构造与万用电炉相似。也有的变阻器不在炉底下,而是另附一套装置来控制温度高低的。

       炉膛内装有一条空心耐火泥棒,棒内装有一条对温度很敏感的(即膨胀系数大的)耐高温合金棒,这个金属棒连在炉底或炉外的一个继电器上,构成了一套很灵敏的自动控制系统。

       最简单的自动控制是在耐高温合金棒上连接一个金属杆或弹簧片可以调节与炉丝接触点的距离,图7-4是这种最简单的装置示意图。当炉内达不到所需温度时,金属棒4膨胀不大,可调节连接杆5使与炉丝接头7相连,继续通电加热。当温度达到一定高数值时,金属棒膨胀并推动连接杆与炉丝接头断开,切断电路停止加热。炉丝接头与连接杆的距离是根据温度的需要可以调节的。


       炉门是绝热耐火砖制成,中间开一小孔,嵌一块透明云母片以备观察炉内情况。

       在炉的上面装有一个电热温度计及时指示出炉内温度。

       温度计是由一个毫伏计和两种不同导线制成的热电偶组成。如图7-5所示。


       热电偶工作的原理,是用两条不同金属的导线连成一个闭合电路,在其中一个接点加热(另一接点处于冷(常)温状态),由于不同金属中的电子浓度和运动速度不同,就产生了电子扩散现象,这样在闭合电路中就产生了电流。用一个小电流表接在中间来记录电流的大小,冷点和热点温度差越大,电流强度越大。这个电流数据的大小就代表了炉内的温度数。

       热电偶除用铜和康铜外还有用铂-铂铑合金制成,可测高达1400℃的温度。用铁和康铜制成的热电偶也可测至1000°C。

       热电偶的毫伏表上指示的数值大小,与两个接点(冷点和热点)的温度差成正比。装在高温炉上的热电偶,热点在炉内,冷点在炉体外。图7-6是高温电炉的外形示意图。


       高温电炉使用注意事项:

       (1)新买来的高温电炉,选好位置固定后再不要轻易搬动。将热电偶的棒自炉背面的孔插入炉膛,用专用导线连接高温计(毫伏表)注意不要将正负极接错,以免毫伏计上的指针倒转而损坏。

       (2)查明电炉所需电源电压,或将可调变压器接头接好,使电源电压与电炉所需电压相符,并接上地线,避免危险。

       (3)将变阻器把柄拨至低温处(约在1/4的位置)15分钟后,拨到中处(约在1/2的位置),15~30分钟后,拨至高温处。这样在70~90分钟可升温到1000℃。如不需1000℃,可在升至所需温度时,将变阻器把柄退至中温处,再调节自动控制转钮到断接点,即可保持恒温。

       切注意,在升高温时,不能一次将变阻器调到最大,要分阶段逐渐升温。

       (4)烧灼物质被烧达到要求后,先拉下电闸,但不要立即打开炉门,以兔炉膛骤然受冷碎裂。待温度降至200℃以下(甚至更低)方可开门用长柄坩埚钳取出样品。

       (5)电炉勿使剧烈震动,因炉丝一经红热后而被氧化,极易脆断。同时也勿使电炉受潮湿,以免漏电。

       (6)高温炉底座下面要垫上一块绝缘石棉板,以防台面受热过高损坏和引起火灾。晚上无人在时,不要开用高温电炉。

       (7)没有自动控制的高温电炉,要不时地照看,防止温度升的过高,以致烧坏炉丝或引起火灾。

       (8)不用高温炉时,应将电闸拉下切断电源,并将炉门关好,以防耐火材料受湿气侵蚀。

       (9)炉膛内要保持清洁,炉周围不要放置易燃易爆的物品。也不要放精密仪器。


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