管式爐研究的一個熱點方向

　　管式爐溫度傳感器采用K型鎧裝熱電偶，對于傳統的捆綁式熱電偶來說，由于熱電偶與被測試樣所接觸的區域較大，因此無法保持其與試樣緊密的接觸，這樣在拉伸過程中，會產生溫度較大的變化，從而影響試驗結果的性。經過改造的管式爐爐管采用鋁剛玉耐高溫材料，并且內壁增加不銹鋼鋼管作為防爐管，防止拉伸試樣斷裂時撞擊鋁剛玉的爐管。為熱電偶與被測試樣緊密接觸，實際操作中采用一根熱電偶對應配備一根拉簧，其中一端綁在熱電偶尾端，另一端繞在壁孔的螺絲上。對加熱爐爐膛與拉桿直徑進行調整使他們相互吻合，這樣既考慮到了低溫檔傳熱以對流加熱為主，又兼顧了高溫檔傳熱以輻射加熱為主，調試后對加熱的溫度做了具體測試。拉伸管式爐創新的意義在于適合不同規格試樣的高溫拉伸試驗，并能控制溫度變化，同時對于核電行業，還需滿足RCCM,ASTM等常規標準的技術要求規范，因此現在爐的改造和設計正逐漸稱成為管式爐拉伸試驗應用研究的一個熱點方向。

　　熱量從高溫熱源以各種方式傳遞給濕物料，使物料表面濕分汽化并逸散到外部空間，從而在物料表面和內部出現濕含量的差別。內部濕分向表面擴散并汽化，使物料濕含量不斷降低，逐步完成物料整體的管式爐。物料的爐速率取決于表面汽化速率和內部濕分的擴散速率。通常爐前期的爐速率受表面汽化速率控制；而后，只要爐的外部條件不變，物料的管式爐速率和表面溫度即保持穩定，這個階段稱為恒速管式爐階段；當物料濕含量降低到某一程度，內部濕分向表面的擴散速率降低，并小于表面汽化速率時，管式爐速率即主要由內部擴散速率決定，并隨濕含量的降低而不斷降低，這個階段稱為降速爐階段。

　　管式爐加熱室用耐火材料及碳化硅、氧化鎂、氧化鋁等制成，電熱絲為鎳鉻合金絲。爐外部由鐵板制成，涂以皺紋漆。爐門上有一小孔，嵌以透明的云母片，可以窺視爐內情況。爐門緊閉，開關方便。管式爐使用時需配備自動定溫控制器和熱電偶。自動定溫控制器是應用一個電子管高頻振蕩電路，其中的儲能線圈由于耦合儲電器的適當配合，使其固定于某一振蕩頻率。儲能線圈附有定溫指標，并有大型熱電偶溫度計，明確指示電爐的溫度，其指針上有一金屬小旗，當管式爐爐溫 升到所需的溫度，溫度指標的小旗與儲能線圈耦合時，振蕩電流隨機停止，電子管板極電流因之變化，令其操縱一個極靈敏的繼電器，再以此控制一強力繼電器來切斷電熱絲的電流，使溫度不再上升。當溫度下降時，指針的小旗與儲能線圈失去耦合，電子管又恢復振蕩，被控制的強力繼電器亦同時恢復通過管式爐的電流，爐溫又可漸升。如此因電流的斷續，已達到自動保持一定溫度的目的。

　　管式爐為節約空間、提高生產率，高溫烘箱實際上由兩個相同的獨立的烘箱組成，即可一起從事生產也可單獨使用上下兩個腔體中的任何一個，或為每個腔體設置不同的加熱工藝曲線。每個獨立的部分都包含：爐架、爐門、熱風循環系統、水路、氣路、控制部分等。熱風循環系統是本設備的關鍵部分，管式爐主要包含循環電機、葉輪、加熱元件、爐膛框架、換熱器等，爐膛框架采用雙層鏡面耐熱不銹鋼結構。外層鏡面耐熱不銹鋼板氬弧密封焊接，與爐門形成一密封空間，內層采用鏡面耐熱不銹鋼沖孔板，便于水平運風。