馬弗爐供實(shí)驗(yàn)室、工礦企業(yè)、科研單位作元素分析測(cè)定和一般小型鋼件淬火、退火、回火等熱處理時(shí)加熱用，高溫馬弗爐還可作金屬、陶瓷的燒結(jié)、溶解、分析等高溫加熱用，有些物料在加熱烘干是容易在高溫下被空氣中的氧氣氧化，其中許多金屬材料熱處理在加熱條件下都會(huì)受到爐內(nèi)空氣的影響。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)改造了存在缺陷的老式馬弗爐，通過(guò)增加充氣保護(hù)裝置和尾氣處理裝置來(lái)解決馬弗爐在加熱條件下?tīng)t內(nèi)空氣對(duì)材料的影響。( 如: 小型鋼件的退火，在高溫條件下，小型鋼件表面會(huì)很快被馬弗爐里的空氣所氧化，那么這個(gè)小型鋼件就變成了一個(gè)氧化物，就是一個(gè)廢品，而不是一個(gè)鋼件。如果充入惰性氣體并能把里邊的空氣排除，那么小型鋼件就不會(huì)被氣體氧化，而得到與理論目標(biāo)鋼件一樣材質(zhì)的小型鋼件。)
1 、老式馬弗爐改造的必要性
普通馬弗爐具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低、適用范圍廣、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)驗(yàn)室通用的一種加熱設(shè)備。我們通過(guò)對(duì)老式馬弗爐進(jìn)行一些局部的適當(dāng)改造，有效的提高爐體的密封性和加熱性能，增加簡(jiǎn)單的氣體保護(hù)裝置，以達(dá)到一般小型鋼件淬火、退火、回火、金屬、陶瓷的燒結(jié)、溶解、分析等高溫加熱時(shí)不受外界氣體影響的目的，滿足原材料加熱時(shí)所需不同氣體的保護(hù)要求。通過(guò)這種局部改造，不僅投資少、施工容易，而且拓展了馬弗爐的使用功能，具有一定的實(shí)用和推廣價(jià)值。
2、 馬弗爐充氮裝置改造方案
隨著科技的不斷發(fā)展，馬弗爐也在不斷地更新?lián)Q代，目前市場(chǎng)上銷售的普通馬弗爐具備了很多新的功能。爐膛采用耐高溫陶瓷或耐火磚，外采用冷軋鋼板、精粉體烤漆處理; 密封材質(zhì)為硅酸鋁板。其循環(huán)方式為熱幅射( 三面或四面加熱) ; 采用的加熱方式是PID + SSＲ 或PID + SCＲ; 加熱材質(zhì)為硅鉬棒或硅碳棒。一般工作溫度范圍為室度+20 － 1200℃; ( 注: 溫度可調(diào)) 溫控器一般為PID 微電腦控制［2］; 通過(guò)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)、恒溫功，溫到計(jì)時(shí)、時(shí)間到切斷加熱電源; 安全保護(hù)裝置主要有超溫保護(hù)、高溫保護(hù)、過(guò)流保護(hù)。綜上所述，新型普通馬弗爐除了充氮保護(hù)欠缺以外，基本具備了很多優(yōu)點(diǎn)。我們主要針對(duì)目前實(shí)驗(yàn)室使用的老式普通馬弗爐進(jìn)行充氮裝置的設(shè)置。
2.1 馬弗爐充氮裝置的方案實(shí)施
充氮馬弗爐主要氮?dú)鈦?lái)源為液化氮?dú)怃撈?，在鋼瓶出口設(shè)置安全調(diào)壓表和流量控制閥，用外徑為16mm、壁厚1.5mm 的無(wú)縫鋼管作為輸氣管道，與流量控制閥的連接方式均為螺紋連接，為防止螺紋處發(fā)生泄漏，螺紋加工為錐螺紋，提高密封性能，另外采用聚四氟乙烯生料帶作為密封的填料。在老式普通馬弗爐的下側(cè)用電鉆進(jìn)行開(kāi)孔，開(kāi)孔直徑16.5mm，開(kāi)孔過(guò)程中要防止耐火磚被損壞，保證開(kāi)孔的質(zhì)量。在普通馬弗爐的頂部同樣開(kāi)直徑為16.5mm的小孔，作為氮?dú)獬隹诠艿耐ǖ溃瑸榉乐惯M(jìn)、出馬弗爐輸送氮?dú)獾募?xì)無(wú)縫管被爐內(nèi)的高溫?zé)龘p，我們專門選用耐高溫材質(zhì)的輸氣管路。在氮?dú)夤艹隹谔幬覀冊(cè)O(shè)置一取樣口和控制閥，作為檢測(cè)氮?dú)夂康某隹凇＝?jīng)檢測(cè)空氣被置換*后可以關(guān)閉取樣口閥門和氮?dú)膺M(jìn)出口管道的閥門，直到加熱達(dá)到要求為止。

2. 2 馬弗爐充氮裝置原理
在需要加熱的物料放入馬弗爐后，把門關(guān)閉。然后檢查各接管、氣瓶、閥門、儀表等是否完好，打開(kāi)氮?dú)馄科靠陂_(kāi)關(guān)，控制調(diào)壓表使氮?dú)獬隹趬毫_(dá)到0．2 － 0．3MPa，打開(kāi)馬弗爐頂部的氮?dú)獬隹诠荛y門，定期取樣檢測(cè)出口氣體的氧氣含量，直至達(dá)到規(guī)定要求后再關(guān)閉進(jìn)出口氮?dú)夤艿赖拈y門，并保證管路的密封和安全。
3 、結(jié)論
改造后的充氮馬弗爐由充氣裝置、普通馬弗爐、尾氣處理裝置組成。充氣裝置: 輸送管、流量計(jì)、氣瓶、控制閥等幾個(gè)重要部分組成，尾氣處理裝置主要有輸氣管、控制閥、取樣口等幾個(gè)重要部分組成，在老式馬弗爐的基礎(chǔ)上進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母脑欤砑恿艘粋€(gè)簡(jiǎn)單的充氣保護(hù)裝置和一個(gè)尾氣處理裝置?？捎糜跉夥諢Y(jié)、無(wú)氧燒結(jié)、無(wú)氧退火、光亮退火、無(wú)氧焊接、晶體處理等處理。使普通馬弗爐在一定程度上擴(kuò)大了使用范圍。同時(shí)通過(guò)改造滿足在材料制備的工藝條件下降低了成本。結(jié)構(gòu)合理，操作方便簡(jiǎn)單，可靠，安全。