Horno de tubo de grafito
2. Equipo de horno de cajas de laboratorio: 1L -36 L
3. La temperatura de trabajo puede alcanzar el grado de 1200 grados -1700
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Descripción
Parámetros técnicos
Horno de tubo de grafitoes un horno de grafitización que utiliza tubos de grafito como reactor. Su precio varía según el modelo, las especificaciones, la oferta y la demanda de la marca y el mercado. En general, la alta calidad tiene un precio más alto, pero tiene un mejor rendimiento y vida útil. En el mercado, se pueden encontrar varias marcas y modelos para satisfacer las necesidades de diferentes campos y clientes.
Para garantizar el funcionamiento normal del equipo y extender la vida útil, se requiere mantenimiento regular y mantenimiento. Esto incluye verificar la integridad del cable de resistencia, limpiar la pared interna del tubo de grafito, calibrar el sensor de temperatura y verificar la estabilidad del sistema de control de potencia. Además, también es necesario prestar atención para evitar el funcionamiento del equipo que excede su temperatura o presión nominal, para evitar daños al equipo o accidentes de seguridad.
Parámetro
Estructura y principio de funcionamiento
Tubo de grafito: el tubo de grafito es un componente clave del horno de calentamiento, hecho de material de grafito de alta pureza, tiene una buena conductividad térmica y resistencia a la alta temperatura, puede transferir rápidamente el calor al material a calentarse.
Cable de resistencia: el cable de resistencia se instala en el tubo de grafito y la corriente calienta el cable de resistencia para generar energía térmica.
El alambre de resistencia generalmente está hecho de aleación de cromo de níquel u otros materiales superalimáticas, con altos valores de resistencia y alta resistencia a la temperatura.
Sistema de control de potencia: el horno de calefacción está equipado con un sistema de control de potencia para controlar el tamaño de la corriente y el tiempo de calentamiento. El sistema generalmente incluye sensores de temperatura, reguladores de PID, etc., que pueden monitorear y ajustar la temperatura de calentamiento en tiempo real.
Características y ventajas
Velocidad de calentamiento rápido: el tubo de grafito tiene una buena conductividad térmica y puede transferir rápidamente el calor al material a calentar.
Distribución de temperatura uniforme: la distribución de temperatura en el horno del tubo es relativamente uniforme, lo que es propicio para garantizar la consistencia del efecto de calentamiento.
Estabilidad de alta temperatura: el tubo de grafito puede funcionar de manera estable en un entorno de alta temperatura, generalmente puede alcanzar una temperatura alta de más de 2000 grados.
Buena estabilidad química: el grafito tiene una alta estabilidad química, no es fácil de corroerse por productos químicos y tiene una larga vida útil.
Aplicaciones en el campo de la metalurgia
Aplicación en metalurgia
Como elemento de calefacción
Se usa como cuerpo de calefacción eléctrica para hornos de vacío de alta temperatura, debido a su excelente resistencia de alta temperatura y buena conductividad térmica, puede transferir efectivamente el calor a los materiales en el horno para lograr un calentamiento rápido.
Como componente de equipos metalúrgicos
También se puede utilizar como un componente central de los equipos metalúrgicos, como el crisol de grafito, el barco de grafito, etc., para transportar y calentar metales o materiales de aleación.
Estos componentes tienen una alta estabilidad térmica y química y pueden soportar largos períodos de funcionamiento a altas temperaturas y no se corroen fácilmente por productos químicos.
Ventajas en metalurgia
Estabilidad de alta temperatura
El grafito es uno de los materiales más resistentes al calor, con un punto de fusión de 3850 grados C ± 50 grados C y un punto de ebullición de 4250 grados C.
En el proceso metalúrgico, puede funcionar de manera estable en un entorno de alta temperatura, y no es fácil de deformar o dañar, asegurando la continuidad y la estabilidad del proceso metalúrgico.
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Buena conductividad térmica
Excelente conductividad térmica, puede transferir rápidamente el calor al material del horno, para lograr un calentamiento uniforme.
Esto ayuda a mejorar la eficiencia y la calidad de los procesos metalúrgicos, reduciendo el desperdicio de energía y la pérdida de material.
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Estabilidad química
El grafito tiene una buena estabilidad química a temperatura ambiente y puede resistir el ácido, el álcali y la corrosión del solvente orgánico.
En el proceso metalúrgico, también puede resistir la erosión de varias sustancias químicas y extender la vida útil.
03
Fácil de procesar y mantener
El material de grafito es fácil de procesar enhorno de tubo de grafitoComponentes de varias formas y tamaños.
Al mismo tiempo, su mantenimiento y mantenimiento también es relativamente simple, fácil de limpiar y reemplazar piezas dañadas.
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Aplicación en el campo de la industria química
Tratamiento de alta temperatura de reacciones químicas
A menudo se usa en procesos de alta temperatura de reacciones químicas. Al controlar con precisión la temperatura en el horno, es posible asegurarse de que la reacción química se realice dentro del rango de temperatura óptimo, aumentando así la velocidad de reacción y la eficiencia. En la adición, la estabilidad química del material de grafito hace que sea capaz de resistir la erosión de una variedad de pacientes químicos, garantizando el progreso suave de las reacciones químicas.
Preparación y regeneración del catalizador
In the chemical industry, the preparation and regeneration of catalysts is one of the important applications of this equipment.The high temperature environment is conducive to the uniform distribution of the active components and the optimization of the crystal structure of the catalyst,so as to improve the catalytic performance and stability of the catalyst.At the same time,it can also be used for catalyst regeneration treatment,through high temperature calcination to remove the carbon accumulation and impurities on the surface del catalizador, y restaura su actividad catalítica.
Grafitización de materiales
Juega un papel importante en la grafitización de los materiales. Mediante el tratamiento de grafitización a alta temperatura, se puede mejorar la estructura del material y las propiedades mecánicas y la alta resistencia a la temperatura del material pueden mejorarse. Los materiales después de la grafitización generalmente tienen una buena conductividad térmica y eléctrica, lo cual es la preparación de la preparación de los materiales de la altura de la temperatura de alta temperatura.
Cinética y termodinámica de reacciones químicas
También se puede utilizar para estudiar la cinética y la termodinámica de las reacciones químicas. Al controlar con precisión la temperatura y la atmósfera en el horno, la velocidad, el mecanismo y las propiedades termodinámicas de las reacciones químicas en diferentes condiciones, lo que proporciona una base teórica importante y una referencia para la producción química.
Caso específico
Preparación del catalizador: una empresa química utiliza el equipo para preparar el catalizador, y prepara con éxito el catalizador con alta actividad catalítica y estabilidad al controlar con precisión la temperatura y la atmósfera en el horno, lo que mejora significativamente la producción y la calidad de los productos químicos.
Tratamiento de grafitización de materiales: una empresa de fabricación de materiales lo utiliza para grafitizar los materiales de polímeros, mejorar la estructura y el rendimiento del material, mejorar la alta resistencia a la temperatura y la conductividad térmica del material, y proporcionar una nueva solución para la preparación de materiales en un entorno de trabajo de alta temperatura.
Investigación de cinética de reacción química: una institución de investigación científica utiliza este equipo para estudiar la cinética de las reacciones químicas, y estudia la velocidad y el mecanismo de las reacciones químicas en diferentes condiciones controlando con precisión la temperatura y la atmósfera en el horno, que proporciona una base teórica importante y una referencia para la producción química.
Modo de trabajo del sistema de gas protector
El sistema de gas protector delhorno de tubo de grafitoAsegura que los tubos de grafito estén protegidos de la oxidación y la erosión química durante el calentamiento de alta temperatura controlando con precisión el flujo de gases inerte (principalmente argón), al tiempo que optimiza la eficiencia de la atomización. El siguiente es su principio de trabajo y modo de operación específico:
La composición y función del sistema de gas protector
Flujo de aire externo
Ruta de flujo: fluye a lo largo de la pared exterior del tubo de grafito.
Función:
Aislar del aire para evitar que el tubo de grafito se oxida a altas temperaturas.
Proteja las muestras del contacto con la atmósfera durante los procesos de secado, ashing y atomización para evitar reacciones químicas.
Control de flujo: generalmente alrededor de 3 L\/min, con valores específicos que varían según el modelo de instrumento.
Flujo de aire interno
Ruta de flujo: ingresa desde ambos extremos del tubo de grafito y sale a través del orificio de inyección en el centro del tubo.
Función:
Durante las etapas de secado y ashing, los solventes de muestra y sustancias de muestra calentadas y evaporadas se llevan a cabo para evitar que interfieran con el proceso de atomización posterior.
Proteja los átomos atomizados de la oxidación y garantice la estabilidad del vapor atómico.
Control de flujo: generalmente alrededor de 60 ml\/min, con un caudal relativamente pequeño para reducir la dilución del vapor atómico.
El modo de funcionamiento del sistema de gas protector
Etapa de atomización
Operación de parada-gas: durante la etapa de atomización, el flujo de gas interno generalmente se detiene para extender el tiempo de residencia promedio de los átomos libres en la zona de absorción, evitando que el vapor atómico se diluya, mejorando así la sensibilidad y precisión de determinación.
Etapa de eliminación de discapacidad
Extracción de residuos a alta temperatura: la temperatura de eliminación de residuos debe ser más alta que la temperatura de atomización. El propósito es eliminar el efecto de memoria causado por el residuo y garantizar la precisión de la próxima determinación. En este punto, el sistema de gas protector puede ajustar el flujo de aire para optimizar el efecto de eliminación residual.
Selección de gas protector
La mejor opción: Argón (AR)
Razón:
Tiene una fuerte inercia y propiedades químicas estables, y no reaccionará con tubos de grafito o muestras.
Tiene una conductividad térmica moderada, que puede proteger efectivamente el tubo de grafito sin quitar el calor excesivo.
Comparación de otros gases:
Nitrógeno (N₂): su conductividad térmica es el doble de la del argón, pero durante el proceso de atomización, forma moléculas tóxicas de cianuro con carbono y genera cianuros metálicos con metales álcalíes, metales de tierra alcalina, elementos de tierras raras y elementos como B, Ca, en, como, Sb y U. por lo tanto, se usa con menos frecuencia.
Helium (HE): tiene una conductividad térmica relativamente alta, puede llevar más calor y es costoso, por lo que se usa con menos frecuencia.
La importancia del sistema de gas protector
Al aislar el oxígeno, se evita la oxidación de los tubos de grafito a altas temperaturas, reduciendo el desgaste de los tubos de grafito.
Proteja los átomos atomizados de la oxidación y garantice la estabilidad del vapor atómico, mejorando así la precisión y la reproducibilidad de la determinación.
El flujo de aire interno lleva las sustancias interferentes, mientras que el flujo de aire exterior evita que el aire ingrese, reduciendo la absorción de fondo e interferencia química.
El impacto de la temperatura alta
Efecto sobre el tubo de grafito
Como componente central del equipo, el rendimiento del tubo de grafito se ve directamente afectado por la temperatura. Cuando la temperatura del equipo es demasiado alta, los tubos de grafito enfrentan los siguientes desafíos:
Envejecimiento acelerado y desgaste
El grafito en un entorno de alta temperatura se producirá reacción de oxidación, la temperatura demasiado alta acelerará el proceso, lo que dará como resultado grietas en la superficie del tubo de grafito, pelado y otros fenómenos, acortando así su vida útil.
Las propiedades mecánicas disminuyen
Con el aumento de la temperatura, la resistencia y la dureza del tubo de grafito reducirá gradualmente las propiedades mecánicas, lo que puede hacer que el tubo de grafito se rompa o falle más fácilmente cuando se somete a presión o impacto.
Expansión térmica y deformación
El grafito se expandirá a altas temperaturas, y si la temperatura no se controla adecuadamente, puede conducir a la deformación del tubo de grafito, lo que afectará su coordinación con otros componentes y el rendimiento de sellado.
La influencia en la muestra en el horno
Este equipo generalmente se usa para el procesamiento de alta temperatura o el análisis de muestras de prueba. Cuando la temperatura es demasiado alta, la muestra en el horno puede verse afectada negativamente por lo siguiente:
Deterioro de la muestra
Las altas temperaturas pueden hacer que la muestra experimente reacciones químicas, como la descomposición, la fusión o las transiciones de fase que cambian su composición química y propiedades físicas.
Resultados de análisis inexactos
Si el dispositivo se usa para pruebas analíticas, las temperaturas excesivas pueden dar lugar a resultados de análisis inexactos. Por ejemplo, a altas temperaturas, ciertos elementos en la muestra pueden volatilizar o sufrir reacciones redox, lo que puede afectar la precisión de los resultados de determinación.
Muestra de contaminación
A altas temperaturas, impurezas o residuos en tubos de grafito pueden volatilizar y contaminar más fácilmente la muestra, lo que afecta el análisis o la aplicación posterior.
El impacto en la seguridad del equipo
La alta temperatura del dispositivo también puede representar una amenaza para la seguridad del dispositivo:
Daños por equipos
La operación de alta temperatura a largo plazo puede causar daños a los componentes electrónicos y los componentes de calefacción dentro del equipo, lo que afecta el funcionamiento normal del equipo. Además, las altas temperaturas pueden hacer que el cuerpo del horno se deforma o se rompa, lo que lleva a mayores problemas de seguridad.
Peligro de seguridad
En un entorno de alta temperatura, los materiales inflamables alrededor del dispositivo pueden causar fuego. Al mismo tiempo, si el sistema de control de temperatura interna del dispositivo falla, el dispositivo puede sobrecalentarse y causar accidentes graves, como explosiones.
El impacto en el entorno operativo
La temperatura excesivamente alta del equipo también puede afectar negativamente el entorno operativo:
Emisiones de gas dañino
A altas temperaturas,hornos de tubo de grafitopueden producir gases dañinos (como monóxido de carbono, dióxido de azufre, etc.), que, si se descargan incorrectamente, contaminan el entorno operativo, afectando así la salud del operador.
Mayor consumo de energía
La temperatura excesiva del dispositivo dará como resultado un mayor consumo de energía porque se requiere más energía para mantener el estado de alta temperatura. Esto no solo aumenta los costos operativos, sino que también puede ser una mayor carga para el medio ambiente.
En resumen, el impacto de la alta temperatura del equipo es multifacético y grave. Por lo tanto, al usarhornos de tubo de grafito, la temperatura debe controlarse estrictamente para garantizar que funcione dentro de un rango adecuado. Al mismo tiempo, también es necesario fortalecer el mantenimiento y el mantenimiento del equipo, descubrir y tratar con los posibles riesgos de seguridad de manera oportuna, para garantizar la operación segura, estable y eficiente del equipo.
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