石墨炉床是高温炉中承载工件和传递热量的关键部件,但不同类型的炉子(真空炉、气氛炉、推板炉、钟罩炉等)对炉床的要求差异很大。炉床的适配性直接影响使用效果和寿命,需要根据炉型特点进行设计和选型。
真空炉的炉床特点。真空炉在真空环境下运行,石墨炉床在真空中高温下不会氧化,可使用到更高温度(可达2500℃以上)。真空炉炉床的核心要求是:低放气率(真空环境中石墨放气影响真空度,需选用高密度高纯石墨,使用前高温除气)、高强度(真空炉通常装载较重工件,炉床承重要求高)、耐高温变形(真空下温度高,炉床需抗蠕变)。真空炉炉床通常设计成格栅式或多孔式,减少热容量、加快升降温,同时保证承重能力。炉床支撑点要合理设计,避免高温下蠕变变形。真空炉炉床建议选用高密度等静压石墨或碳碳复合材料,碳碳复合材料在超高温真空炉中优势明显。
气氛炉的炉床特点。气氛炉在氮气、氩气、氢气等保护气氛下运行,石墨炉床不会氧化,但气氛中的某些成分可能与石墨反应。气氛炉炉床的核心要求是:耐气氛腐蚀(氢气在高温下会与石墨反应生成甲烷,导致石墨腐蚀,需控制氢气含量和温度)、透气性(气氛需要在炉内流通,炉床设计应不阻碍气氛流动)、温场均匀(气氛炉通常要求温度均匀,炉床的导热性影响温场)。氮气和氩气气氛对石墨基本惰性,炉床设计相对简单;氢气气氛需要特别注意,温度超过1000℃时氢气腐蚀石墨明显,建议选用高纯高密度石墨并控制使用温度。气氛炉炉床可设计通气孔或槽,改善气氛流通。
推板炉的炉床特点。推板炉是连续生产炉,工件放在推板上,推板沿炉床导轨连续推进。推板炉炉床的核心要求是:耐磨性(推板在炉床上连续滑动,炉床导轨需要高耐磨)、平整度(导轨不平整会导致推板卡顿或工件倾倒)、耐高温(推板炉通常连续运行在高温,炉床长期受热)、抗热震(炉口部位温度变化大,推板进出时热冲击明显)。推板炉炉床通常由多块石墨板拼接而成,拼接缝要平整,导轨面经过精密磨削。导轨面可选用高强度浸渍石墨或碳碳复合材料提高耐磨性。推板炉炉床是易损件,需要定期检查导轨磨损情况,及时更换。东莞市捷诚石墨制品有限公司可根据真空炉、气氛炉、推板炉等不同炉型设计适配石墨炉床。
钟罩炉的炉床特点。钟罩炉是间歇式炉,炉体(钟罩)升降,工件固定在炉床上。
炉床适配需深入理解各类炉子特点,捷诚石墨在多炉型设计方面经验丰富,可提供从设计到交付的完整方案。