實(shí)驗(yàn)室燒結(jié)爐一般承重多少

一

、常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)室燒結(jié)爐的承重范圍

1. 小型箱式燒結(jié)爐（容積≤10L）

• 承重范圍：5 - 20kg

• 典型規(guī)格：爐膛尺寸（長(zhǎng) × 寬 × 高）如 300×200×200mm，常用于高?div id="m50uktp" class="box-center"> ？蒲?div id="m50uktp" class="box-center"> 、小批量樣品燒結(jié)。

• 應(yīng)用場(chǎng)景：陶瓷樣品制備

  、金屬粉末燒結(jié)（單次樣品量＜5kg）、電子元件熱處理等

  。

• 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：爐膛材料多為陶瓷纖維或輕質(zhì)耐火磚

  ，底部支撐結(jié)構(gòu)較薄，承重能力有限。

2. 中型箱式燒結(jié)爐（容積 10 - 50L）

• 承重范圍：20 - 50kg

• 典型規(guī)格：爐膛尺寸如 500×400×300mm

  ，適用于中試研究或企業(yè)小批量生產(chǎn)

  。

• 應(yīng)用場(chǎng)景：磁性材料燒結(jié)

  、結(jié)構(gòu)陶瓷部件制備

  、催化劑載體處理等

  。

• 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：底部采用加厚耐火磚或剛玉支撐板，部分型號(hào)配備金屬支架增強(qiáng)承重

  。

3. 大型箱式燒結(jié)爐（容積＞50L）

• 承重范圍：50 - 100kg（部分定制款可達(dá) 200kg 以上）

• 典型規(guī)格：爐膛尺寸如 800×600×500mm，常用于工業(yè)化前期試驗(yàn)或批量生產(chǎn)

  。

• 應(yīng)用場(chǎng)景：耐火材料燒結(jié)

  、金屬基復(fù)合材料制備、礦物熱處理等

  。

• 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：爐膛底部使用高強(qiáng)度莫來(lái)石磚或碳化硅支撐板，支撐結(jié)構(gòu)采用金屬框架加固

  。

4. 管式燒結(jié)爐（水平 / 垂直型）

• 承重范圍：1 - 10kg（取決于爐管直徑和長(zhǎng)度）

• 典型規(guī)格：爐管內(nèi)徑 50 - 150mm

  ，長(zhǎng)度 600 - 1200mm，樣品放置于石英舟或剛玉舟中

  。

• 應(yīng)用場(chǎng)景：氣氛燒結(jié)（如 H?、N?）

  、納米材料合成
  、催化反應(yīng)等。

• 限制因素：爐管為圓柱形容器

  ，承重主要依賴(lài)舟體支撐，過(guò)量裝載易導(dǎo)致?tīng)t管變形或斷裂

  。

二

、影響燒結(jié)爐承重的關(guān)鍵因素

1. 爐膛材料與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

• 材料強(qiáng)度：

• 陶瓷纖維爐膛：輕質(zhì)、隔熱性好

  ，但抗壓強(qiáng)度低，承重能力較弱（≤20kg）

  ，適合小樣品燒結(jié)

  。

• 剛玉（Al?O?）或莫來(lái)石耐火磚：強(qiáng)度高、耐高溫

  ，常用于中大型爐體

  ，承重可達(dá) 50kg 以上。

• 碳化硅（SiC）支撐板：硬度高

  、抗磨損

  ，常作為承重底板，提升局部承載能力

  。

• 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：

• 底部支撐方式：平板式支撐（承重較低） vs. 網(wǎng)格狀支架支撐（分散重量，承重更高）

  。

• 爐體框架：金屬框架（如不銹鋼）與耐火材料結(jié)合

  ，可增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

2. 燒結(jié)溫度與使用環(huán)境

• 高溫下（如＞1400℃）

  ，耐火材料的強(qiáng)度會(huì)下降，承重能力可能降低 10% - 20%

  。例如：1600℃燒結(jié)時(shí)

  ，氧化鋁陶瓷纖維爐膛的承重需控制在常溫額定值的 80% 以?xún)?nèi)，避免高溫軟化變形

  。

• 氣氛燒結(jié)時(shí)（如真空或腐蝕性氣體），爐膛材料可能因化學(xué)侵蝕導(dǎo)致強(qiáng)度下降

  ，需適當(dāng)降低承重標(biāo)準(zhǔn)
  。

3. 樣品分布與裝載方式

• 均勻性要求：樣品需均勻分布在爐膛底部，避免局部過(guò)載（如單側(cè)堆放重物）

  ，否則可能導(dǎo)致?tīng)t膛底板開(kāi)裂或加熱元件損壞。

• 容器選擇：使用剛玉坩堝或碳化硅托盤(pán)時(shí)

  ，容器自身重量需計(jì)入總負(fù)載
  ；粉末狀樣品需用淺盤(pán)裝載，避免堆積過(guò)高（高度≤爐膛高度的 1/3）
  ，防止重心偏移
  。

三

、承重設(shè)計(jì)的安全規(guī)范與注意事項(xiàng)

1. 額定承重與安全系數(shù)

• 設(shè)備廠商標(biāo)注的承重通常為 “安全額定值"（如 50kg）

  ，實(shí)際使用時(shí)建議保留 20% - 30% 的安全余量（即最大負(fù)載≤40kg），避免長(zhǎng)期滿(mǎn)載導(dǎo)致?tīng)t膛疲勞損壞
  。

• 案例：某 1400℃箱式爐額定承重 50kg，若頻繁裝載 50kg 樣品

  ，可能導(dǎo)致底部耐火磚在半年內(nèi)出現(xiàn)裂紋
  ，建議控制在 40kg 以?xún)?nèi)
  。

2. 動(dòng)態(tài)承重與熱態(tài)承重差異

• 冷態(tài)（室溫）下?tīng)t膛承重能力較強(qiáng)，但高溫?zé)Y(jié)時(shí)材料熱膨脹可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力增加

  ，承重能力下降

  。例如：1200℃時(shí)

  ，硅碳棒加熱的爐膛承重需比室溫時(shí)降低 15% 左右。

3. 承重異常的風(fēng)險(xiǎn)后果

• 過(guò)載可能導(dǎo)致?tīng)t膛底板塌陷

  、加熱元件（如硅鉬棒）斷裂，甚至引發(fā)爐體傾斜

  、漏電等安全隱患

  。

• 粉末樣品過(guò)載可能導(dǎo)致燒結(jié)不充分（熱量傳導(dǎo)不均）或樣品溢出污染爐膛，增加維護(hù)成本

  。

四

、典型爐型承重參考表

五、如何確定具體設(shè)備的承重

？

1. 查看設(shè)備說(shuō)明書(shū)：廠商會(huì)標(biāo)注額定承重及使用條件（如溫度

   、氣氛），需嚴(yán)格遵循
   。

2. 咨詢(xún)?cè)O(shè)備供應(yīng)商：若需特殊承重（如＞100kg）

   ，可定制高強(qiáng)度爐膛結(jié)構(gòu)（如金屬骨架 + 重質(zhì)耐火磚）。

3. 空載試運(yùn)行：新設(shè)備使用時(shí)

   ，先空載升溫至目標(biāo)溫度
   ，觀察爐膛是否變形，再逐步增加負(fù)載測(cè)試
   。

值得注意的是，超載使用不僅會(huì)縮短加熱元件壽命