STR TF60-12B 8通道高真空管式炉

STR TF50-12B8通道管式炉为实验室用多管管式电阻炉，该高温管式炉配有8支石英炉管，高温合金丝加热，氧化铝陶瓷纤维炉，智能控温。

STR TF50-12B8通道管式炉 通过“多管并行+独立控温”设计，在 1200 ℃ 级别实验室管式炉中实现高通量、高一致性和高可追溯性，可显著提升材料研发效率，降低单次实验综合成本 ≥ 60 %，是高校、研究所和先进企业小试/教学的常用高温管式炉。

STR TF50-12B8 通道管式炉技术方案

（实验室级 8 管并行高温电阻炉）

一、项目概况

1.1 设备名称

STR TF50-12B8 通道管式炉（以下简称“本炉”）。

1.2 应用定位

面向高校、研究院所及企业研发中心，用于同时并行处理 8 组小试样品，适用场景：

锂离子电池正负极材料同步烧结（如 LFP、NCM、SiOx/C）；

催化剂的快速配方筛选（钙钛矿、分子筛、贵金属载体）；

稀土荧光粉、陶瓷色料的小批量高温固相反应；

高校教学实验：固相扩散、热重对比、相变观察等。

1.3 设计指标

并行通道：8 路 Φ60×1200 mm 石英炉管，有效恒温区 ≥ 400 mm；

额定温度：1200 ℃（连续工作 1100 ℃）；

单管负载：≤ 80 g 粉料或 2×Φ40×180 mm 舟皿；

温区控温精度：±1 ℃（GB/T 9452-2012 9 点测温法）；

温区横向温差：≤ ±5 ℃（恒温区 180 mm 内）；

升温速率：0–15 ℃ min⁻¹ 可设；

单管气氛：独立动态气氛 0–2 L min⁻¹，氧含量 ≤ 10 ppm（换箱置换后）；

24 h 连续运行故障率：≤ 0.5 %（MTBF ≥ 5000 h）。

二、技术路线

“分区辐射加热 + 轻质陶瓷纤维保温 + 多闭环 PID + 独立气氛模块” 四位一体方案，实现 8 管并行、升温数据查阅。

三、机械与热工设计

3.1 炉膛结构

卧式长方膛 1400×520×280 mm（L×W×H），8 个 Φ55 mm 直线通孔；

五面加热：上、下、左、右各布 1 组 0Cr27Al7Mo2 高温丝，绕成波纹型，分区可拆；

热面材料：1430 型高纯氧化铝纤维模块，密度 220 kg m⁻³，收缩率 ≤ 1 %（1300 ℃×24 h）；

冷面加强：≥ 1.2 mm 板材，连续焊缝，表面喷塑耐温 200 ℃，外壁温升 ≤ 35 K（GB 5959.1-2019）。

3.2 炉管与密封

石英管：GE 214 级，Φ60×3×1200 mm，椭圆度 ≤ 0.3 mm，羟基 ≤ 5 ppm；

双 O 圈法兰：316L 不锈钢，氟橡胶 + 紫铜双层密封，耐 0.05 MPa 正压；

快速夹钳：30 s 完成单管拆装；

四、电气与控制系统

4.1 供电参数

额定功率 8 kW；

380 V ±10 %，三相五线，50 Hz；

加热回路采用 4 组可控硅反并联无触点调功，过零触发，谐波 THD ≤ 5 %。

4.2 控温架构

每支独立控温：配 8 支 K 型监测管壁温度；

控温仪表：宇电 AI-518P，30段可编程，支持 USB 导出；

报警：超温、断偶、过流、门禁、冷却风失压五重硬件保护，报警信息微信/短信推送。

4.3 安全链

固态继电器+机械式交流接触器双重关断；

独立硬件温度开关（1300 ℃ 常闭点），失控直接切断主回路；

炉门与加热互锁，开门停止加热；

外壳接地电阻 ≤ 0.1 Ω，绝缘电阻 ≥ 50 MΩ（500 VDC）。

五、气氛与真空模块（选配）

5.1 标准配置

每管独立 316L 截止阀 + 浮子流量计 0.1–2 L min⁻¹；

进气口 Φ6 mm 双卡套，可接 N₂、Ar、Air 等；

排气统一 Φ20 mm 不锈钢汇流管，可接入通风橱。

5.2 高真空版（-V）

分子泵 + 旋片泵机组，本底真空 ≤ 5×10⁻⁴ Pa；

全金属密封，CF35 法兰，漏率 ≤ 1×10⁻¹¹ Pa·m³ s⁻¹；

皮拉尼 + 电离复合真空计，数据并入主控。

5.3 氧含量闭环版（-O）

每管内置 ZrO₂ 氧探头，0–1000 ppm 在线监测；

当 O₂ ≥ 50 ppm 自动加大 N₂ 冲洗流量，并报警；

数据可导出，可追溯批次氧含量曲线。

六、关键工艺验证

6.1 1100 ℃ 恒温 4 h LFP 烧结

8 管装料 80 g/管，碳包覆量 1.8 wt %；

出炉样品碳含量 RSD 0.7 %，压实密度 2.34 ± 0.02 g cm⁻³；

0.1 C 首次放电 161.3 mAh g⁻¹，管间极差 2.1 mAh g⁻¹。

6.2 催化剂钙钛矿快速筛选

10 ℃ min⁻¹ 升至 950 ℃，保温 2 h，8 组配方并行；

比表面积测试管间 RSD 1.4 %，XRD 主相峰位偏差 ≤ 0.05°