普通实验用箱式加热炉在加热材料时会产生大量烟气无法及时排出,因烟气具有腐蚀性,会使炉内的电气元器件受损，以及影响物料烧结质量。需要加装排气烟囱。

箱式气氛炉的排烟孔是其关键设计组件之一，主要功能涵盖工艺控制、安全防护及系统优化等多个方面，具体如下：

1. 排出有害气体与副产物

- 工艺废气处理：在高温处理（如烧结、退火、化学反应）过程中，材料可能释放挥发性物质（如有机物分解气体、金属氧化物蒸气）或副产物（如CO、NOx等）。排烟孔通过连接外部排气系统，及时排出这些有害气体，避免其沉积或污染炉内环境。

- 防止二次反应：若废气滞留，可能与炉内气氛（如氢气、氮气）或材料发生副反应，影响工艺稳定性。例如，碳基材料在惰性气氛中高温处理时，若CO未及时排出，可能导致碳沉积。

2. 维持炉内气氛纯度与压力平衡

- 动态气氛控制：在通入保护气体（如Ar、N2）或反应气体（如H?、CH2）时，排烟孔通过调节开度（配合流量计或阀门）排出旧气体，实现气氛的动态置换。例如，在氢气还原工艺中，需持续排出水蒸气以防止氧化。

- 压力调节：防止炉内正压过高（可能导致密封失效或气体泄漏）或负压（空气倒灌污染气氛）。排烟孔可搭配压力传感器，实现闭环控制。

3. 安全保障

- 防爆与防火：处理易燃气体（如H?）或粉尘时，排烟孔可快速泄压，降低爆炸风险。部分设计会集成火花捕集器或阻火器。

- 毒气排放：对有毒气体（如CO、Cl?），排烟孔连接尾气处理系统（如碱液洗涤塔、活性炭吸附），确保符合环保标准。

4. 温度均匀性与工艺优化

- 热循环辅助：部分炉型通过排烟孔引导气流方向，配合循环风扇优化炉内温度分布。例如，排出局部过热气体，促进热对流均衡。

- 减少热应力：快速排出高温废气可避免炉体局部过热，延长加热元件寿命。

5. 特殊工艺适配

- 真空/低压环境：某些工艺需先通过排烟孔抽真空，再注入保护气体。排烟孔需耐负压设计，防止变形。

- 气氛切换：多步骤工艺中（如氧化后转为还原），排烟孔协助快速切换气氛，减少交叉污染。

设计要点与用户注意事项

- 材料选择：排烟孔内壁需耐高温（如310S不锈钢）及抗腐蚀（如石英涂层），避免废气冷凝腐蚀。

- 防堵塞设计：针对易产生粉尘的工艺（如陶瓷烧结），排烟孔可加装过滤网或定期清理接口。

- 自动化集成：与炉控系统联动，根据工艺阶段自动调节排烟速率，提升重复性。

实际应用场景示例

- 锂电池材料烧结：排出粘结剂分解产生的有机气体，防止碳残留影响电极性能。

- 金属渗碳处理：排出过量CO?，维持渗碳气氛（CO/CH?）活性。

- 半导体退火：快速清除氧杂质，确保无氧环境，避免晶圆氧化。

通过合理设计排烟孔的位置、尺寸及控制系统，可显著提升箱式气氛炉的工艺稳定性和安全性，同时降低能耗与维护成本。用户需根据具体工艺需求（气体类型、流量、温度曲线）定制排烟方案。