高真空管式炉用管堵的制作方法

本发明涉及高真空管式炉，特别是一种高真空管式炉用管堵。

背景技术：

高真空管式炉是科研院所、大专院校、工矿企业等实验室常用的设备，广泛应用于小批量样品的热处理实验。在结构上，管式炉炉体内都设置有电热元件，分布在炉管的外围，炉管的两端伸出炉体外。管式炉工作温度很高，最高可达1700℃，由于辐射传热、炉管的导热以及通气后对流传热使得炉管两端温度也较高，可达400～500℃，长期使用容易使炉管两端真空法兰内密封圈老化甚至熔化，使密封效果降低，密封圈老化或熔化过程中会释放有毒气体或易燃易爆性气体，容易引起这些气体外泄，存在安全隐患。所以，现有的技术处理方案是在管式炉两端放置管堵，多为莫来石保温砖之类材料制作而成，起到隔热的作用，可以有效降低炉管两端真空法兰的温度，从而减缓密封圈的老化。莫来石这类材料具有多孔结构，可有效减缓热对流，管堵隔热、保温效果好。但是，传统管堵具有自身的缺陷，主要归结为三类：

(1)传统管堵使用的莫来石材料自身内部孔洞里残留大量气体，管式炉在经过抽真空工艺后，管堵内部孔洞的气体缓慢释放出来，严重影响管式炉的真空度；

(2)传统的管堵经滚圆、切割等工艺加工成型后，表面孔洞里残留少量Al₂O₃-SiO₂粉末，在抽真空时，这些粉体被抽出散落在管式炉里影响管式炉的洁净度或是被抽出后堵塞真空泵造成真空泵的损伤；

(3)传统的管堵，含有少量K₂O、CaO等物质，高温下容易挥发出来与样品发生反应，影响热处理实验的同时，也导致管堵不易清洗，不能够多次重复循环使用，提高了管式炉的使用成本。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种高真空管式炉用管堵，该管堵解决了传统管堵孔洞残留气体和粉末在抽真空后缓慢释放出来，严重影响管式炉真空度和洁净度的技术问题。可有效提高管式炉的真空度和洁净度，能够反复多次使用，降低了制造成本。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案如下：

一种高真空管式炉用管堵，其特点在于，包括一石英玻璃圆柱体空心外壳，所述圆柱体空心外壳外径比管式炉的炉管内径略小，所述圆柱体空心外壳的两端面都开有若干个通气小孔，所述圆柱体空心外壳的两端面边缘倒角，所述圆柱体空心外壳的一端面焊接一个石英环，在该端面中心设有填料螺纹孔和该填料螺纹孔相配的带螺纹的石英盖，所述圆柱体空心外壳内部填满石英玻璃珠，石英玻璃珠的直径小于所述的填料螺纹孔的直径而大于所述的通气孔的直径。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明采用石英玻璃为材质(石英玻璃耐热性能好、热膨胀系数小)，石英玻璃致密性高，不存在孔洞和粉末颗粒物残留，可以提高管式炉在使用过程中的真空度和洁净度；

(2)圆柱体空心外壳两端边缘处倒角，减小了管堵与管式炉炉管内壁直径摩擦碰撞的几率；

(3)管堵两端面均匀开有通气孔，满足管式炉在使用过程中抽真空和通入所需气体的需要；

(4)本管堵一端面设有填料孔并配有带螺纹的石英盖，石英玻璃珠可以顺利从填料孔进出，并且旋紧石英盖以后可以防止石英玻璃珠从管堵里滑出；

(5)将管堵成一个具有装满石英玻璃珠的圆柱体结构，这些密集堆积的石英玻璃珠可以起到隔热的作用；

(6)本管堵化学性质稳定，不易被腐蚀，使用过后旋开填料孔石英盖取出石英玻璃珠，容易清洗，可以多次重复循环使用。

附图说明

图1是本发明实施例的主视图；

图2是本发明实施例未填充石英玻璃珠时的右视图；

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征更易于被本领域科技人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1～2所示，一种高真空管式炉用管堵，包括圆柱体空心外壳1，圆柱体空心外壳1的两侧端面边缘倒角，填充在圆柱体空心外壳内的石英玻璃珠2，两侧端面分布的通气小孔5和7、一侧端面焊接的石英环4，在该侧端面设置的填料孔6及配有螺纹的石英盖3。

一种高真空管式炉用管堵的工作过程如下：取两个管堵，旋开石英盖3，将石英玻璃珠通过填料孔6填进圆柱体空心外壳里面，随即旋紧石英盖3。将管堵放置在管式炉炉管两端，带有石英环4的一侧在炉管外端，用坩埚钩将管堵推到指定位置(一般为发热元件外端)，安装真空法兰、抽真空，当炉管内真空度达到10^-5Pa后，按照工艺要求设置升温、恒温、降温程序进行样品的热处理实验。待温度降至室温后，拆开密封法兰，用坩埚钩勾住石英环4将管堵勾至管式炉炉管两端，取出管堵，旋开填料孔石英盖3，取出石英玻璃珠2，将圆柱体空心外壳1连同石英玻璃珠2一起清洗完毕烘干后留待下次继续使用。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的权利范围，比如将石英材质换为刚玉材质或是其他所需材质等。显而易见，本领域技术人员所做出的对所述实施方式任何相关联的更改或变更，都不会超出本发明的构思和所附权利要求的保护范围。