高温熔块炉：带有搅拌器

1600度高温熔块炉小型微晶玻璃熔块炉是一款玻璃熔化炉、又称熔炼玻璃炉。

玻璃熔化炉是玻璃行业进行玻璃熔化专用小型高温节能立式电阻炉，可用于陶瓷、玻璃、搪瓷等行业实验室制备熔块、玻璃低温熔剂、搪瓷釉和结合剂等。

主要操作过程:

将一个坩埚(玻璃行业用的坩埚)置于炉内,然后把配好的玻璃熔块直接从上边投入坩埚内,然后通电加热,当温度上升到大于1200℃时,玻璃熔块成熔融状态,使用专用坩埚勾把坩埚底部流料孔打开,熔化后的玻璃熔块自动流入下面的容器中。可选配顶置搅拌器进行高温搅拌,使玻璃熔融态更加均匀也可以去除熔融态中的气泡。

主要技术参数：

本厂可提供熔块炉的各种配件，坩埚、坩埚盖、坩埚塞、坩埚钳、高温手套等。

3升熔块炉配件：3L锆石英坩埚带塞子,盖子

5升熔块炉配件：5L锆石英坩埚带塞子,盖子

10升熔块炉配件：10L锆石英坩埚带塞子,盖子

18升熔块炉配件：18L锆石英坩埚带塞子,盖子

30升熔块炉配件：30L锆石英坩埚带塞子,盖子

实验室炉型≤18 L（刚玉桨、0–800 rpm、粘度＜10 Pa·s）

1. 先算雷诺数 Re
   Re = ρ·n·D² / μ
   ρ：熔体密度，釉料一般 2 600–2 800 kg m⁻³
   n：转速（r s⁻¹），先按 0.5–2 r s⁻¹（30–120 rpm）试算
   D：桨径（m），通常取 0.3–0.6 倍坩埚内径
   μ：动力粘度（Pa·s），釉料 1500–1600 ℃ 实测 5–50 Pa·s（取中值 20 Pa·s 估算）

1. 选功率准数 Np
   层流区 Np 只与桨型有关，可查图或下表直接取：

1. 功率 P 与扭矩 T
   层流区公式最简单：
   P = Np·ρ·n³·D⁵ （W）
   T = P / (2πn) （N·m）

1. 放大到工业炉（100 L 例）
   坩埚内径 T≈0.5 m，取 D/T=0.4 → D=0.2 m 已偏小，改 D=0.3 m
   目标 Re 仍维持层流（Re＜30），则允许最高转速：
   n_max = 30·μ / (ρ·D²) = 30×20 / (2700×0.3²) ≈ 2.5 r s⁻¹（150 rpm）
   若选 n=1 r s⁻¹，则
   P = 40×2700×1³×0.3⁵ ≈ 157 W
   T = 157 / (2π) ≈ 25 N·m
   考虑 2 倍安全裕量，减速机输出扭矩 ≥ 50 N·m；
   再按 1600 ℃ 氧化环境，搅拌杆选 Φ16 mm 再结晶 SiC 或等静压 BN，许用扭转剪应力 60 MPa，抗扭截面系数 Wp=πd³/16≈2×10⁻⁶ m³，
   τ = T/Wp = 50/2×10⁻⁶ = 25 MPa ＜ 60 MPa，强度足够。

1. 快速选型表（釉料 20 Pa·s，ρ=2 700 kg m⁻³，双叶平桨）

1. 1600 ℃ 特殊注意

• 层流区 Np 与 Re 无关，但高温下 μ 随成分波动大，建议留 3 倍扭矩裕量；
• 再结晶 SiC 杆在 1600 ℃ 抗弯强度保持 200 MPa 以上，可放心用；
• 若采用“硅钼棒+搅拌杆”同轴布置，需把棒外径做比杆大 6–8 mm，预留径向热膨胀差（ΔD≈1.5 mm/米·400 ℃温差），并加 0.2 mm 厚石墨滑环作高温滑动密封，可把泄漏率控制在＜1 Pa·L s⁻¹；
• 启动阶段先 50 rpm 低速 10 min，待熔体完全均化后再升到工作转速，可显著降低启动扭矩冲击。

1. 先按坩埚容积找到最接近一行；
2. 若粘度不是 20 Pa·s，把扭矩按 μ 实际值等比缩放即可（层流区线性关系）；
3. 电机功率再留 30 % 裕量，才可直接写进技术协议。

1. 杆径缩小 1–2 档：锆刚玉剪切强度（≈ 100 MPa）比再结晶 SiC（≈ 60 MPa）高 60 %，同样扭矩可做更细，降低重量与热惯性。
2. 重量翻倍：密度 4.0 → 杆质量比 SiC 方案重 ≈ 35 %，轴承必须改用 全陶瓷（ZrO₂/Si₃N₄） 并加 扶正套，防止长轴弯曲。
3. 热冲击：AZS 热膨胀系数 8×10⁻⁶ K⁻¹，与刚玉炉盖（8.2×10⁻⁶ K⁻¹）几乎一致，可取消 滑动石墨环，直接 间隙密封（0.15 mm） → 泄漏率 ≤ 0.5 Pa·L s⁻¹。
4. 耐侵蚀：高锌/高碱釉料对 SiC 腐蚀速率 0.3 mm/月，对 AZS 仅 0.05 mm/月，寿命延长 6×，适合连续运行 > 6 个月。
5. 成本：AZS 杆单价 ≈ 1.2 万元/米，比 SiC 高 40 %，但省掉石墨滑环与频繁更换，综合成本反而低 20 %。