與廠(chang)家聯合(hé)設計的(de)大型高(gāo)真空除(chu)氣爐是(shi)爲我所(suo)目前正(zheng)在進行(háng)的國家(jiā)“九五”重(zhong)大科學(xué)工程——蘭(lan)州重離(li)子加速(su)器冷卻(que)儲存環(huán)(HIRFL-CSR)而建造(zào)的。儲存(cun)環所需(xū)要的工(gong)作真空(kōng)度爲6×10-9Pa,因(yīn)此要求(qiú)所有的(de)真空零(ling)部件除(chú)真空清(qing)洗、現場(chǎng)烘烤外(wài),必須進(jin)行高溫(wen)除氣。根(gēn)據需要(yao),真空爐(lú)有效加(jiā)熱空間(jiān)爲直徑(jing)0.8 m,長3.3 m,基本(běn)滿足HIRFL-CSR各(gè)尺寸真(zhen)空爐 室(shi)的除氣(qi)要求。對(dui)于不鏽(xiù)鋼材料(liao),合适的(de)除氣溫(wen)度爲950℃,保(bao)溫時間(jiān)爲每毫(háo)米壁厚(hou)1 h。

    這台除(chú)氣爐由(yóu)3台20 000 L/s的油(you)擴散泵(bèng)作爲主(zhǔ)排氣泵(beng),3台大型(xíng)液氮冷(lěng)阱分别(bié)安裝在(zai)泵口以(yi)防止油(yóu)分子污(wū)染爐膛(táng),同時可(kě)提高爐(lú)内真空(kong)度。擴散(sàn)泵和液(yè)氮冷阱(jǐng)聯合排(pái)氣的結(jie)果,系統(tǒng)極限真(zhen)空度達(da)3×10-5Pa,950℃保溫時(shí)的真空(kong)度優于(yú)2×10-3Pa。運行時(shi)1個5 m3的液(yè)氮儲罐(guàn)向冷阱(jǐng)提供液(yè)氮。根據(jù)技術要(yao)求,保溫(wen)結束後(hou)溫度從(cóng)850℃降到600℃必(bì)須在15 min内(nèi)完成,以(yi)防止奧(ào)氏體不(bu)鏽鋼材(cai)料内部(bù)的碳晶(jīng)粒析出(chū)。因此專(zhuan)門設計(jì)1套增壓(ya)系統将(jiāng)由液氮(dàn)氣化的(de)高純氮(dan)氣引入(ru)1個3 m3的氮(dan)氣儲罐(guàn),在 真空(kōng)爐 需要(yào)從850℃降溫(wēn)到600℃時,将(jiang)高純氮(dàn)氣充入(ru)爐内以(yi)達到迅(xùn)速降溫(wen)的目的(de)。這台設(shè)備建成(chéng)後,已開(kai)爐50餘次(ci),爲HIRFL-CSR工程(cheng)真空系(xì)統除氣(qì)300餘件工(gong)件。