箱式氣氛爐核心是在密封箱型爐膛中，通過電熱轉換實現精準控溫，并協同氣氛調控創造特定氣體環境，滿足材料在無氧 / 還原 / 反應性氣氛下的熱處理需求，其結構圍繞 “密封、控溫、氣氛控制" 三大核心設計。以下從結構與原理兩方面展開說明：

一、核心結構組成

結構模塊核心部件關鍵功能與技術要點

爐體與爐膛雙層密封殼體（碳鋼 / 不銹鋼外層 + 耐熱合金內層）、保溫層（硅酸鋁纖維 / 氧化鋁纖維）、耐火內襯（莫來石聚輕磚 / 陶瓷纖維）提供密閉腔體，雙層殼體配合隔熱材料降低表面溫度，耐火內襯保證高溫結構穩定，減少熱損失

加熱系統加熱元件（電阻絲 < 1000℃、硅碳棒 1200-1600℃、硅鉬棒 1600-1700℃、石墨加熱器，需惰性氣氛保護）、熱電偶（K/B/S 型）、隔熱結構通過焦耳熱發熱，多面布置（側壁 / 爐底 / 爐頂）保證溫場均勻，熱電偶實時反饋溫度信號

氣氛控制系統進氣口、出氣口、氣體質量流量計（MFC）、精密調節閥、真空泵（機械泵 / 分子泵）、壓力表、氣體切換閥通入 / 切換惰性（N?、Ar）、還原（H?）等氣體，預抽真空置換空氣，控制氣氛流量（0-6L/min）與微正壓（防止空氣滲入）

爐門與密封水冷套、高溫硅橡膠密封圈 / 金屬密封、螺旋壓緊機構、觀察窗保證爐膛密封，水冷套降低密封處溫度以延長密封件壽命，觀察窗便于實時監控樣品狀態

溫控與安全系統PLC / 單片機控制器、PID 調節器、程序控溫模塊（30-40 段）、過熱 / 斷偶 / 開門斷電保護、報警裝置精準控溫（穩定度 ±1-5℃），按工藝曲線自動升降溫，多重保護保障設備與操作安全

輔助系統水冷系統（爐門 / 加熱元件冷卻）、氣體預熱裝置、排氣處理單元冷卻關鍵部件，預熱進氣保證氣氛均勻，處理反應尾氣（如 H?O、CO?）

二、工作原理

密封與氣氛置換：爐門關閉后，通過預抽真空（可達 < 10?3 Pa）或通入惰性氣體排出爐膛內空氣，防止樣品高溫氧化；氣氛控制系統通過流量計與調節閥，按工藝持續通入目標氣體并維持微正壓，確保氣氛穩定。

電熱轉換與溫度控制：加熱元件通電產生焦耳熱，經熱輻射與熱對流傳遞使爐膛升溫；熱電偶實時采集溫度信號反饋至控制器，通過 PID 調節加熱功率，按預設程序（如升溫速率 1-20℃/min）精準控溫，保證溫場均勻性（有效工作區內 ±5℃）。

氣氛 - 溫度協同作用：高溫下，爐內特定氣氛（如 H?還原氧化物、N?保護金屬）與樣品發生預期反應或隔絕不良氣體，實現燒結、退火、焙燒等工藝；過程中氣氛流量與壓力動態平衡，排氣口持續排出廢氣，維持氣氛純度。

冷卻與泄壓：工藝結束后，停止加熱，可通過水冷系統輔助降溫；降溫至安全溫度后，關閉進氣并緩慢泄壓，打開爐門取出樣品。