气氛炉在工业领域用途广泛

更新时间：2019-07-29 点击次数：2014

　　气氛炉又称钢包炉、气氛保护炉，通常包括一个可以抽真空充气氛的容器及一个可置于其内的箱式炉。气氛炉在工业领域用途广泛，尤其适用于磁性材料行业磁芯的烧结，主要用于实验室的小试及小批量生产。磁芯的烧结过程对氧分压有一定的要求，通常是抽真空后充入氮气保护进行烧结。

　　传统气氛炉采用硅碳棒加热，高工作温度为1350℃，缺点是寿命短，存在老化问题，断一根需要一组全部更换，劳动强度大；此外加热元件是两侧均布，炉门、炉尾温度明显偏低，导致烧结产品的一致性差。在优化方案中，加热元件采用硅钼棒，其正常工作温度为1450℃，符合烧结高性能磁芯的温度要求，使用寿命长达1年左右，不存在老化问题，一根只需换一根，操作方便；炉尾部加装加热元件，成三面加热，同时靠炉门的热电偶前移，这样就能保证炉内温度的均匀性达到±5℃。

　　传统气氛炉的温控仪只能设定温度～时间曲线，对于阻值一定的阻性负载，只要设定好适当的PID(比例、微分、积分)值，就能得到设定的温度曲线。而优化设计中的气氛炉加热元件是硅钼棒，其阻值随温度的变化而变化。特别是硅钼棒冷态阻值极小，初始升温时，即使电压调整器触发可控硅很小的导通角，反映到负载上的电流就可能很大，以致于烧毁快速熔断器或可控硅。传统的做法是在电压调整器上装一个10k电位器，对温控仪送给电压调整器的标准信号限幅，使负载上的电流减小。但随着温度的升高，硅钼棒的阻值迅速变大，这样又要求手工增大10k电位器的输出，一直到硅钼棒阻值变化不大时，才能把10k电位器调节到大，以保证设定的温度曲线，这样达不到全自动升温的目的。

　　在气氛炉温控仪的优化方案中，温控仪可自动地将送给电压调整器的标准信号通过程序来加以限幅，每一程序段增加一个限幅(F)参数，这样就能保证全自动升温。当然理想的控温方式是自始至终限制大电流值，这需要采用闭环控制，需增加硬件，比较繁琐。

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