仪器百科之仪器类型简介-马弗炉
马弗炉简介
1、按加热元件区分有：电炉丝马弗炉、硅碳棒马弗炉、硅钼棒马弗炉；
2、按额定温度区分⼀般分为：900度系列马弗炉、1000度马弗炉、1200度马弗炉、1300度马弗炉、1600度马弗炉，1700度马弗炉。
3、按控制器来区分有如下⼏种：指针表、普通数字显⽰表、PI D调节控制表、程序控制表。
4、按保温材料来区分有：普通耐⽕砖和陶瓷纤维两种。
马弗炉特点
1、整机⼀体式设计，⼤屏幕液晶显⽰，多组数据⼀屏显⽰，美观⼤⽅，操作简洁。
2、智能PID⾼精度温度控制，实现了功率⽆损耗。
3、进⼝HRE超⾼温合⾦加热元件，使⽤寿命长，⾼效节能。
4、升温速度快，由室温升⾄1200 ℃⼩于30分钟。
5、热污染少，采⽤新型陶瓷纤维绝热保温材料，炉体与外壳采⽤空⽓隔热结构，表⾯温度升低。升温⾄1000℃并保持1⼩时后外壳表⾯不烫⼿(约50℃)。
6、控温精密，具备多种温控器可供选择，进⼊保持状态后，温度波动⼩(控温精度±1℃，温度均匀度±5℃)，采⽤P型多⼯步温控器，各⼯步温度升降斜率均可预置。
马弗炉组成
（⼀）结构
马弗炉⼜名箱形电阻炉。在煤炭灰分、挥发分、全硫测定以及煤灰成分分析等作业中，⼴泛应⽤马弗炉勺烧试样和沉淀物，是煤炭质分析常⽤设备之⼀。
马弗炉从应⽤上主要分为炉体和控制箱两⼤部分。
炉体由外壳、保温层、炉膛和发热元件组成，常⽤马弗炉的外形尺⼨和内部结构。
1、外壳由⾓钢和钢板焊接⽽成，为便于检修，外壳后部做成了易于拆卸的⼩门。
2、保温层起保温和绝缘作⽤。⼯作温度在950度以下的马弗炉，⽤电热丝做发热元件，⽤轻质保温砖或硅酸铝棉保温；⼯作温度在 1300度以下的⾼温炉，⽤硅碳棒做发热元件，⽤轻质黏⼟砖作保温材料。
3、炉膛⼀般为长⽅形。
4、电热丝⾼温炉炉膛⽤膨胀系数很⼩的⾼刚⽟制成，并为带孔双层结构；硅碳棒⾼温炉则⽤⾼铝砖砌成长⽅体炉膛。以电热丝做发热元件，穿在炉膛的通孔中，从炉膛内看不到；硅碳棒⾼温炉的发热元件是硅碳棒，裸露于炉膛中，所以在炉门上装有⾏程开关，当打开炉门时⾃动切断电源，以保证安全。
马弗炉控制箱⼀般由动圈式仪表或数字式温度指⽰调节仪或智能化数字显⽰控制仪表和继电器或可控硅或固态继电器等组成。⽐较原始的采⽤继电器，现在⼤多采⽤可控硅或固态继电器。采⽤继电器的控制箱噪⾳⼤，控制精度低，寿命
组成。⽐较原始的采⽤继电器，现在⼤多采⽤可控硅或固态继电器。采⽤继电器的控制箱噪⾳⼤，控制精度低，寿命短；采⽤可控硅的控制箱噪⾳⼩，控制精度⾼寿命也较长，对电路稍作改进，还可控制升温的速度。以下主要介绍马弗炉控制电路的两种形式。
（⼆）控制电路
1、采⽤继电器的控制电路
该电路主要由仪表、继电器、熔断管以及电流组成，各部分的作⽤及⼯作过程。
2、采⽤可控硅的控制电路
此控制电路主要由仪表、可控硅、熔断管、⼆极管等组成，各部件的作⽤及⼯作过程。
马弗炉⼯作原理
箱式电阻炉在⼯件进⾏热处理箱式电阻炉内加热时，热源与⼯件表⾯间不仅有辐射换热，⽽且还有对流换热。箱式电阻炉内的⽕焰是如何进⾏综合传热的呢？其具体⼯作原理如下：
1、箱式电阻炉炉⽓对⾦属的对流传热，在现有⽕焰炉炉膛中，炉⽓的温度⼤多在800℃~1400℃范围内。炉⽓温度在800℃左右时，辐射与对流的作⽤差不多相等。当炉⽓温度⾼于800℃时，则对流传热减少，⽽辐射传热急剧增加。
2、箱式电阻炉在炉所与炉墙之间、炉⽓与⾦属之间以及炉墙与⾦属之间，以辐射和对流的⽅式进⾏着热交换，还有由
于炉墙的导热⽽发⽣的热损失。炉墙及炉顶对⾦属的辐射传热，辐射情况也是反复辐射连续不断。所不同的是炉墙内表⾯还以对流的⽅式吸收热量，⽽这些热量仍以辐射的⽅式传出。
3、炉⽓对⾦属的辐射传热，炉⽓辐射的热量传给炉墙和⾦属的表⾯上后，则有⼀部分被吸引，另⼀部分被反射回去。反射出来的热量，要通过充满炉膛内的炉⽓，⼀部分被炉⽓吸收，剩余部分辐射到对⾯的炉墙或⾦属上，如此反复辐射。箱式电阻炉不仅能有效缩短加热⼯件的升温时间，提⾼对能源的利⽤率，
减少对资源的不必要损耗，还对改善炉温的均匀性及保持炉温的稳定性有着显著的节能效果。这种以强辐射传热的⼯业节能新技术采⽤的是由红外物理的⿊体理论⽽制成的集增⼤炉膛⾯积、提⾼炉膛发射率和增加辐照度三项功能于⼀体的空腔结构元件，能对原炉膛内呈漫射状的热线进⾏有效的调控。并且实施⽅便，⽆需对原炉体作任何改动，技改投资半年⾄⼗个⽉即可回收。能⼴泛的应⽤于电阻炉、燃⽓炉、燃煤炉和燃油炉等各种⼯业炉内。
马弗炉技术参数
以HQ系列为例介绍马弗炉的技术参数：
马弗炉应⽤
马弗炉是周期作业式，供实验室、⼯矿企业、科研单位作元素分析测定和⼀般⼩型钢件淬⽕、退⽕、回⽕等热处理时加热⽤，⾼温马福炉还可作⾦属、陶瓷的烧结、溶解、分析等⾼温加热⽤。其应⽤范围如下：
（1）热加⼯、⽔泥、建材⾏业, 进⾏⼩型⼯件的热加⼯或处理。
（2）医药⾏业：⽤于药品的检验、医学样品的预处理等。
（3）分析化学⾏业：作为⽔质分析、环境分析等领域的样品处理。也可以⽤来进⾏⽯油及其分析。
（4）煤质分析：⽤于测定⽔分、灰份、挥发份、灰熔点分析、灰成分分析、元素分析。也可以作为通⽤灰化炉使⽤。
马弗炉⼴泛应⽤于煤炭、⽯油，电热公司，电⼒⼚，焦化⼚，洗煤⼚，地质，建材，化⼯，节能，造纸，⽯化，⽔泥，农牧，医药科研，钢铁，饲料，造纸，化⼯，⽔泥，制砖等单位等众多部门。
农牧，医药科研，钢铁，饲料，造纸，化⼯，⽔泥，制砖等单位等众多部门。
马弗炉选型
马弗炉选择⽅法与原则如下：
1.确定您所需要的使⽤温度。
根据您的应⽤确定您所需要的温度。所选择炉⼦的温度要⽐您的最⾼使⽤温度⾼出8-15%，以保证控温的准确性和使⽤的安全性。⾼温炉的温度⼀般有1100ºC, 1200ºC, 1500ºC 和1700ºC等.
2.确定你所需要的炉⼦的类型: 箱式炉（马弗炉）、管式炉还是坩埚炉?
每⼀种炉⼦都⽤⼀些特定的应⽤，您需要根据您的应⽤情况选择⼀种合适的炉⼦类型。例如箱式炉（马弗
炉）适于处理体积较⼤的⼯件，或者需要⽅便⼯件放置和取出的应⽤场合。管式炉适合于在惰性⽓氛下处理体积较⼩的⼯件。坩埚炉则适合于处理放置于坩埚中的样品。
3.如果管式炉适合于您的应⽤，则需要考虑以下⼏个⽅⾯的问题：
（1）单区炉还是三区路更适于您的应⽤？
单区炉只有通过⼀个控制器控制的⼀组加热元件。三区炉拥有由三个控制器分别控制的三组加热元件。三区炉可以降低加热管两端的温度损失，保证整个加热管温度的均⼀性；并且可以沿⼯件形成⼀个温度梯度，完成对⼯件的复杂处理。
（2）您需要裂开式管式炉还是⼀体化管式炉？
裂开式管式炉⽅便于加热管的更换和移动，⽐较适合于加热管经常更换和移动的应⽤场合。⼀体化管式炉则适合于应⽤在加热管不经常更换和移动的场合。
（3）需要多⼤的加热长度？
加热长度由管式炉加热元件所覆盖的区域决定。⽽且在加热管的整个加热长度上温度并不是均⼀的，⼀般中央位置为设定温度，两端的温度要⽐设定温度低。每种管式炉都有⼀个温度分布曲线，你可以参考这个曲线和相关参数选择适合的管式炉。
（4）需要多⼤的加热管管径？
根据您所处理的⼯件的⼤⼩选择⼀个合适的处理管内径。每种管式炉⼀般有多种管径的加热管供选择。你可以参考相关技术参数进⾏选择。
4.需要什么样的控制器？
单点设定控制器、单程序多段控制器还是多程序多段控制器？单点控制器只能设定⼀个温度，设定温度完毕后温度就升到这个设定温度。单程序多段控制器可以设定⼀个多步升温和温度保持的程序，并控制运⾏。多程序多段控制器可以设定和存储多个多步升温和温度保持的程序，并控制运⾏，根据应⽤进⾏调⽤。
5.安全问题是否重要？
炉⼦是否会在⽆⼈值守的情况下长时间运⾏? 如果您处理的⼯件⼗分昂贵或需要在⽆⼈值守的情况下长时间处理⼯件。您最好选择⼀个带过温保护功能的炉⼦。它可以有效的保护炉⼦和处理⼯件的安全，避免您的损失。
马弗炉使⽤技巧
马弗炉使⽤技巧
现在的马弗炉主要有电炉丝和硅钼棒加热的。后者能加热到1600度。使⽤⽅法基本⼀样。有智能温控的需要你学习说明书来设定加热程序。但不管什么样的马弗炉有⼏点必须遵循：
1、打开包装后，检查马弗炉是否完整⽆损，配件是否齐全。⼀般的马弗炉不需要特殊安装，只需平放在室内平整的地⾯或搁架上。控制器应避免震动，放置位置与电炉不宜太近，防⽌因过热⽽造成内部元件不能正常⼯作。
2、开机后要控制⼩电流慢慢的预热3-5分钟，设定灼烧的最⾼温度和报警温度。
3、有热电偶插⼊炉膛20-50mm，孔与热电偶之间空隙⽤⽯棉绳填塞。连接热电偶⾄控制最好⽤补偿导线（或⽤绝缘钢芯线），注意正负极，不要接反。
4、在电源线引⼊处需要另外安装电源开关，以便控制总电源。为了保证安全操作，电炉与控制器必须可靠接地。
5、在使⽤前，将温度表指⽰仪调整到零点，在使⽤补偿导线及冷端补偿器时，应将机械零点调整⾄冷端补偿器的基准温度点，不使⽤补偿导线时，则机械零点调⾄零刻度位，但所指⽰的温度为测量点和热电偶冷端的温差。
6、温度超过600度后不要开炉盖。
7、根据样品和最⾼温度选择合适的坩埚。
8、经检查接线确认⽆误后，盖上控制器外壳。将温度指⽰仪的设定指针调整⾄所需要的⼯作温度，然后接通电源。打开电源开关，此时温度指⽰仪表上的绿灯既亮，继电器开始⼯作，电炉通电，电流表即有电流显⽰。随着电炉内部温度的升⾼，温度指⽰仪表指针也逐渐上升，此现象表明系统⼯作正常。电炉的升温、定温分别以温度指⽰仪的红绿灯指⽰，绿灯表⽰升温，红灯表⽰定温。
9、灼烧完毕后等待⾃然冷却到400-500度，将坩埚转移到⼲燥器中冷却到室温。后称量。
马弗炉注意事项
当马弗炉第⼀次使⽤或长期停⽤后再次使⽤时，必须进⾏烘炉⼲燥：在20～200℃打开炉门烘2-3h，200～600℃关门烘2-3h。
实验前，温控器应避免震动，放置位置与电炉不宜太近，防⽌过热使电⼦元件不能正常⼯作。搬动温控器时应将电源开关置“关”。
使⽤前，将温控器调⾄所需⼯作温度，打开启动编码使马弗炉通电，此时电流表有读数产⽣，温控表实测温度值逐渐上升，表⽰马弗炉、温控器均在正常⼯作。
1、⼯作环境要求⽆易燃易物品和腐蚀性⽓体，禁⽌向炉膛内直接灌注各种液体及熔解⾦属，经常保持炉膛内的清洁。
2、使⽤时炉膛温度不得超过最⾼炉温，也不得在额定温度下长时间⼯作。实验过程中，使⽤⼈不得离开，随时注意温度的变化，如发现异常情况，应⽴即断电，并由专业维修⼈员检修。
3、使⽤时炉门要轻关轻开，以防损坏机件。坩埚钳放取样品时要轻拿轻放，以保证安全和避免损坏炉膛。
4、温度超过600度后不要打开炉门。等炉膛内温度⾃然冷却后再打开炉门。
5、实验完毕后，样品退出加热并关掉电源，在炉膛内放取样品时，应先微开炉门，待样品稍冷却后再⼩⼼夹取样品，防⽌烫伤。
6、加热后的坩埚宜转移到⼲燥器中冷却，放置缓冲耐⽕材料上，防⽌吸潮炸裂，后称量。
7、搬运马弗炉时，注意避免严重共振，放置远离易燃易爆、⽔等物品。严禁抬炉门，避免炉门损坏。
7、搬运马弗炉时，注意避免严重共振，放置远离易燃易爆、⽔等物品。严禁抬炉门，避免炉门损坏。
马弗炉常见问题
1、马弗炉不能在⾼温下打开的原因：
(1) 打开马弗炉会使炉膛温度迅速下降，对加热元件有损害.
(2)马弗炉⾼温状态下打开会使炉堂的保温材料有裂隙，缩短使⽤寿命。会对操作⼈员不利，以免烫伤和热⽓辐射。
(3)现在的⾼温炉品质都提升了，⾼温下打开可以但要看多少度，⽆特殊实验要求建议不要⾼温下打开。
2、热电偶开路：
关闭供电电源，打开马弗炉后盖。
(1) 检查热电偶末端接线柱与热电偶引线连接的螺母是否旋紧，要保证两者接触良好。
(2) 检查热电偶传感器本⾝是否出现开路状况。(可⽤仪表测试，例如万⽤表)
(3)检查热电偶末端引线与线路板之间的接插件、接线端⼦、转接器等是否出现开路或者虚开现象。有时重新插拔⼀次便可恢复正常，这是由于安装⼯艺或者端⼦长时间处于较⾼温度下⽽出现的⼀层氧化层所致。
(4) 强⼲扰信号所致，此种情况少见。
3、热电偶接反：
关闭供电电源，打开马弗炉后盖，检查热电偶末端的极性和控制器热电偶输⼊端⼝的极性经过线路连接后是否⼀致。(可⽤⽬测法和仪表测试法)
4、通信中断：
检查控制器外部的线路接⼝是否脱落或接触不良(如九针串⼝、航空插头等连接处)，要保证其连接可靠接触良好。
5、触摸功能⽆效：
(1)检查显⽰器排线是否接触良好。打开控制器外壳，检查显⽰屏与控制板之间的显⽰排线是否⽼化或者接触不良。有时将显⽰排线两端的接⼝处重新插拔⼀次便可恢复正常。
(2)显⽰排线问题或者显⽰屏问题。与⼚家更换。
6、显⽰屏⽆显⽰(⿊屏)：
(1)检查控制器的供电接⼝是否脱落或者松动。
(2) 观察控制器内部的电源指⽰灯是否点亮，若点亮检查显⽰排线是否有故障；若内部指⽰灯不亮(内部漆⿊)按下述⽅法进⾏排除。
(3)检测控制器内部是否有短路现象。断开控制器后侧的串⼝连接线，⽤仪表测试串⼝的6脚与9脚之间是否有短路现象，要确保内部⽆短路现象(即控制器后侧的串⼝6脚与9脚之间⽆短路现象)。
(4)检测开关电源是否有直流5V输出。断开控制器后侧的串⼝连接线，打开电源，⽤仪表测试开关电源是否有直流5V输出，或者⽬测法看开关电源旁的指⽰灯是否点亮。要确保开关电源输出电压正常。
