أفران المعامل

نظرًا لأن المختبرات يجب أن تتعامل فقط مع كميات صغيرة جدًا من المواد أو المنتجات المسخنة ، يجب أن تكون أفران المختبرات صغيرة ومدمجة ومنخفضة الطاقة ومتعددة الاستخدامات وتغطي نطاقًا واسعًا من درجات الحرارة.

غالبًا ما تستخدم الأفران الأنبوبية والعمودية (البوتقة) والأفران في المختبرات. في الأفران الأنبوبية والعمودية والأفران عند درجات حرارة معتدلة ، يتم لف سلك أو شريط تسخين على أنبوب أو دثر من السيراميك (طبقة حماية من النار وأكسيد الألمونيوم لدرجات حرارة أعلى) ويتم وضع كل شيء في سترة ذات عزل حراري كبير (الشكل 1).

أرز. 1. فرن المختبر الأنبوبي

أفران المختبر الأنبوبية ، كقاعدة عامة ، مجهزة ببابين ، إسكات - واحد. لمنع السخان من التحرك أثناء التمدد بسبب التسخين ولمنع حدوث قصر في الدائرة ، يتم تصنيع الدثر والأنابيب باستخدام أخاديد لولبية يتم وضع السلك فيها. هناك طريقة أخرى لإصلاحها وهي طلاء دثر أو أنبوب على المدفأة بطبقة من الطلاء (على سبيل المثال fireclay).

في أفران من هذا النوع ، يتم فصل السخان عن مساحة العمل بجدار الأنبوب أو دثر.هذا له مزاياه ، حيث أن السخان محمي من التأثيرات الميكانيكية والكيميائية على حد سواء ، ويتم ضمان استحالة إغلاق المنعطفات بأجزاء ساخنة ، ولكن يتشكل اختلاف في درجة الحرارة من 150-200 درجة مئوية بين السخان وغرفة العمل ، بسبب للمقاومة الحرارية للجدار.

نظرًا لأن قوة أفران المختبر ، بالإضافة إلى ذلك ، منخفضة وأن السخانات مصنوعة من سلك أو شريط به مقاطع عرضية صغيرة ، يمكن أن تعمل هذه الأفران عادةً على نيتشروم حتى 800-900 درجة مئوية.

لدرجات حرارة أعلى ، يتم تصنيع أفران الأنبوب والعمود بسخان حلزوني مفتوح من سبيكة 0Kh23Yu5A (EI-595) و 0Kh27Yu5A (EI-626) ، موضوعة في قنوات أنبوب أو عمود ، ويمكن أن تعمل هذه الأفران حتى 1200-1250 درجة مئوية. عدد من هياكل الأنابيب والأفران العمودية والأفران عند 1200 - 1500 درجة مئوية مصنوعة من السخانات الكربونية (الشكل 2) ومبيد الموليبدينوم.

أرز. 2. فرن أنبوب المختبر مع سخان أنبوب كربيد

لم يتم حاليًا إنتاج أفران المختبر المستخدمة على نطاق واسع مع سخانات البلاتين ، نظرًا لأن نطاق درجة الحرارة من 1000 إلى 1300 درجة مئوية لهذه الأفران مغطى حاليًا بأفران ذات سخانات أرخص مصنوعة من السبائك 0X23Yu5A و 0Kh27Yu5A أو الكربوروند.

لدرجات حرارة أعلى ، كانت الأفران التي تحتوي على سخانات الفحم أو الجرافيت مستخدمة على نطاق واسع في السابق ، وحتى الآن لا تزال مستخدمة.

الفرن الأكثر شيوعًا هو الجزء المركزي منه وهو عبارة عن أنبوب فحم يعمل كمسخن. الجزء الداخلي من الأنبوب هو مساحة العمل التي توضع فيها المنتجات أو المواد المراد تسخينها.

يتم تثبيت نهايات الأنابيب بأحذية قوية من الكربون أو الحديد الزهر ، والتي من خلالها يتم توفير الجهد لها من محول تنحي.يكون العزل الحراري عند درجات الحرارة المرتفعة إما السخام ، الذي يملأ الفراغ الكامل بين جسم الفرن والأنبوب ، أو شاشات السيراميك أو الكربون.

نظرًا لأن أنبوب الكربون يتأكسد بشكل مكثف في الهواء ، فإن جسم الفرن مغلق بإحكام ويعمل الفرن في جو من الهيدروجين أو النيتروجين أو في فراغ. إذا تم تشغيل الفرن بدون جو وقائي ، يتم قياس عمر خدمة أنبوب الفحم بالساعات.

الجهد الموفر للأنبوب بسبب المقطع العرضي الكبير وبالتالي المقاومة المنخفضة هو 20-30 فولت ، وبالتالي فإن التيارات المتدفقة عبر الفرن كبيرة ولتسهيل الإمداد الحالي ، يتم وضع الأنبوب دائمًا بجوار محول الطاقة ، عادةً في نفس المسكن.

تعمل الأفران التي تحتوي على سخان فحم في درجات حرارة تتراوح من 1500 إلى 1700 درجة مئوية ، ولكن يمكن الحصول على 2000 - 2100 درجة مئوية ببناء خاص.

نظرًا لأن الأفران التي تحتوي على سخان الجرافيت (الكربون) غير ملائمة للعمل ولا يمكن استخدامها في الحالات التي يكون فيها الكربنة للمواد الساخنة غير مرغوب فيها ، فقد أصبحت الأفران التي تحتوي على سخانات الموليبدينوم والتنغستن المزودة بشاشات أو الفراغ أو الهيدروجين مستخدمة على نطاق واسع في الممارسة المختبرية المستخدمة.

راجع أيضًا حول هذا الموضوع: المعدات الكهربائية لفرن التعدين الكهربائي SSHOD