高志广 张黎源

（核工业理化工程研究院，天津 300180）

0 引言

该文研究的加热炉与传统的高温真空炉[1-3]有相似之处，但又有本质不同。相似之处是两者均为真空环境下提供高温的装置。不同之处主要包括2个方面：1）该文研究的加热炉将加热炉与提供真空环境的真空腔体分离开来，是一个剥离真空功能的独立装置。2）该文研究的加热炉主要用于对管状坩埚加热，其中管状坩埚的主体封闭在加热区，坩埚管口位于加热区外部，加热区不是全封闭。传统的真空炉真空腔和加热腔一般是同一腔体，通过冷却真空腔达到冷却加热炉的目的，该文研究的加热炉单独设置水冷，加热炉及其水冷结构直接暴露于真空环境下工作，因此要求水冷结构具有高可靠性，避免在真空腔室中出现漏水现象，大大增加了设计难度；同时加热炉的加热区不完全封闭，须留出管状坩埚出口，这在传统真空炉中几乎是没有的。

1 设计要求

该加热炉用于对两排阵列形式的管状坩埚进行加热，根据加热工艺的需求，对加热炉提出以下3点设计要求：1）加热温度不低于1 500 ℃。2）阵列坩埚和加热体可方便更换。3）加热炉四周与上下端面均设置水冷，且水冷结构无焊缝。

2 总体结构

该加热炉为立方形结构，实现对两列阵列管状坩埚的加热。加热炉的炉衬采用金属隔热屏式结构[4-5]，一般工业高温炉的隔热屏层数为6～8层[6-7]，但是由于加热炉整体位于真空腔室内，为减少向真空腔室内散发热量，该加热炉共设10层隔热屏；……