[发明专利]高纯净气氛炉用隔热模块及其安装方法和高纯净气氛炉有效

专利信息
申请号: 201711376981.X 申请日: 2017-12-19
公开(公告)号: CN108131950B 公开(公告)日: 2018-12-14
发明(设计)人: 包建勋;张舸;曹琪;崔聪聪;董斌超 申请(专利权)人: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
主分类号: F27D1/00 分类号: F27D1/00;F27D7/02;F27D7/06
代理公司: 长春众邦菁华知识产权代理有限公司 22214 代理人: 王丹阳
地址: 130033 吉林省长春*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 密封金属 隔热模块 气氛炉 上盖 隔热填充物 封闭腔体 通气管道 腔壳体 多孔隔热材料 抽真空处理 惰性气体 挥发气体 密闭炉膛 外加热式 纯氮气 纯金属 封闭腔 炉内 下炉 填充 体内 污染 保证
【说明书】:

发明提供了一种高纯净气氛炉用隔热模块及其安装方法和高纯净气氛炉。一种高纯净气氛炉用隔热模块,包括:密封金属腔,所述密封金属腔包括密封金属腔壳体和密封金属腔上盖,所述密封金属腔上盖位于所述密封金属腔壳体之上形成封闭腔体;上盖通气管道,所述上盖通气管道设置在所述密封金属腔上盖上;隔热填充物,所述隔热填充物填充于所述隔热模块的封闭腔体的内部;所述隔热模块的封闭腔体内可充纯氮气或惰性气体或经抽真空处理。该隔热模块密封金属腔保证了炉内高温下炉内无多孔隔热材料挥发气体污染氛围,达到外加热式纯金属密闭炉膛气氛炉的效果。

技术领域

本发明涉及本发明涉及气氛炉技术领域,尤其涉及一种高纯净气氛炉用隔热模块及其安装方法和高纯净气氛炉。

背景技术

高温高纯净反应环境对精细化工、半导体材料合成、合金或复合材料钎焊等技术领域至关重要。普通陶瓷纤维毡,或多孔陶瓷类保温材料由于比表面积巨大,容易吸潮和吸附其他杂质气体分子,加热时杂质气体分子逸出污染炉内气氛,只适用于对炉内气氛纯度要求不是非常高的情况。

当前一般高纯净气氛炉根据加热器相对炉膛位置,分为外加热式和内加热式。前者使用耐热钢、石英或其他陶瓷等高温无挥发材料制作密闭腔体,加热器和隔热材料布置在腔体外围;后者通常以钨、钽、钼、镍基合金以及耐热钢等加热无挥发材料的抛光薄板作反射屏隔热,工件和加热器件布置于上述反射屏包络的空间内。这两种方式各有其局限性:上述前者如采用耐热钢做密闭腔体,则无法耐受高温,如或采用石英或其他陶瓷保护管做密闭内衬,则难以制作大尺寸炉膛,且抗热震性差;上述后者缺点在于气氛下有对流环境中加热工件保温性能低下。另外,高温加热具有一定挥发性的材料,或气氛中存在如氮气、氨气等,具有一定反应性的气体时,反射屏受污染,表面被腐蚀糙化,导致隔热保温性能快速衰退。目前还没有一种更好的兼顾保温性能和抗腐蚀性能的隔热材料或装置,为了保证材料或工件,特别是大尺寸工件的高纯净气氛加热条件,只能将昂贵的反射屏作为耗材使用,并以更大的热损耗保证加热温度和炉内工作区间的均温性,无疑大大增加了生产成本。

现有技术中公开有一种真空绝热板,包括高阻隔包装袋和隔热芯材,该隔热芯材放置在该高阻隔包装材料所制成的真空密封袋内,该隔热芯材内设有吸气剂,在该真空绝热板的板面上开孔,在该孔内安装有开孔结构件,该开孔结构件为具有高阻隔性能管状型材,该开孔结构件与所述高阻隔包装袋熔接或粘接在一起,共同构成所述的真空密封腔。该真空绝热板解决家电、建筑物等保温隔热设施隔热性能,以及隔热板上开制通孔的问题,其中,高阻隔密封包装袋内为真空,在高压气氛炉中,包装袋内气压远低于炉膛内部气压,因此会导致该隔热板变形甚至破坏。

现有技术中公开有一种隔绝空气的密闭环形加热炉,包括由外环炉墙、内环炉墙、炉顶和转动的炉底构成的环形炉体,炉底设有密封装置,炉顶设有密闭进料装置,使环形炉体内部构成密闭炉腔;外环炉墙上分别固定有延伸至密闭炉腔内部的辐射加热装置和延伸出密闭炉腔外的密闭出料装置,炉顶设有气体收集口;炉底上方支撑有炉盘框架,炉底的底部设置有旋转销轴和环形导槽;炉底由托辊支撑安装于混凝土基础上;位于近外环炉墙一侧动力装置与炉底旋转轴相连,位于近内环炉墙一侧定心轮与炉底的环形导槽相接。其所使用的密封介质为砂或水,这两者存在微量的挥发,依然会影响炉内加热环境的气氛,难以达到超高纯度;且这种密封形式,无法实现炉内真空或高压气氛。

现有技术中还公开有一种供氧隔热装置及具有该装置的可燃气燃烧室,供氧隔热装置嵌于燃烧室入口后将燃烧室内腔与燃烧装置的火焰喷射口连接,该供氧隔热装置包括由内筒与外筒相互嵌套形成的进气筒,内、外筒间插有供氧管并用耐温浇注料填充,内、外筒及供氧管通过支撑环相互固定,供氧管的进气端安装用于调节燃烧室进气量的管帽。但其隔热装置内部缺乏气压补偿装置做气压平衡。该隔热装置只能填充水硬性结合浇注料、或者化学结合浇注料、或凝聚结合浇注料等带硬质粘结性质的耐火材料。一方面该类硬质耐火材料容易受热冲击开裂,另一方面,和隔热装置外壳粘接在一起,无法更换和修补

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