CN102207353B - 设有在线收缩测量和在线取样装置的烧结炉 - Google Patents
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Abstract
设有在线收缩测量和在线取样装置的烧结炉，包括烧结炉，烧结炉包括炉壳(1)、炉膛(2)、保温隔热层(3)及石墨舟板(7)，其特征在于它还有在线收缩测量装置和在线取样装置。优点是：由于在烧结炉上加设了在线收缩测量和在线取样装置，使金属及合金等粉末冶金制品在烧结时，其在线收缩状态能及时地从炉内把信息传递出来，并在线取样检测钴磁和矫顽磁力，因此可实现根据制品在烧结过程中，其收缩率、钴磁和矫顽磁力的在线检测值来在线及时调节烧结炉内的温度、时间和气氛，有利提高制品质量和合格率。填补了真空烧结及真空压力烧结在线取样检测和收缩测量控制领域的空白。
Description
技术领域
本发明涉及粉末冶金真空烧结及真空压力烧结炉领域。
背景技术
公知的粉末冶金真空烧结及真空压力烧结，其真空烧结炉及真空压力烧结炉，均无在线收缩测量和在线取样装置。其制品尺寸线收缩率的测定都是将制品烧结入炉前的尺寸测定与烧结出炉后的尺寸测定，进行比值计算而得出。其制品的检测分析也是在制品出炉以后进行。其不足之处在于制品烧结出炉后进行检测收缩率、钴磁和矫顽磁力, 只能鉴定制品是否合格, 对提高制品的合格率和精确控制指标没有太大的帮助。
发明内容
本发明的目的就是针对公知的真空烧结炉及真空压力烧结炉上述之不足，而提供的一种设有在线收缩测量和在线取样装置的烧结炉。
本发明设有在线收缩测量和在线取样装置的烧结炉，包括烧结炉, 烧结炉包括炉壳、炉膛、保温隔热层及石墨舟板，它还有在线收缩测量装置和在线取样装置；
在线收缩测量装置由弹簧、推杆、保温隔热块、石墨压块、导电推杆滑针、电信号尺、PLC构成；在石墨舟板上设有收缩检测样条挡块，石墨压块放置在石墨舟板上，石墨压块与保温隔热块相触，推杆两端分别与保温隔热块和弹簧一端相触，弹簧另一端抵在炉壳上，导电推杆滑针绝缘固定在推杆上，电信号尺安装在炉壳和保温隔热层之间的壳仓内，电信号尺由壳体、一组导电片和一组电绝缘片构成，一组导电片和一组电绝缘片相间排列安装在壳体内，导电推杆滑针在工作状态时顺序与一组导电片电连接，一组导电片与导电推杆滑针分别与电连接；
在线取样装置由支撑小舟块、保温隔热盖块、保温隔热垫块、落杆、1号球阀、2号球阀、3号阀、4号阀、5号球阀、快速冷却室、冷却油、冷却水套、接样容器皿、取样管和落样管构成；在石墨舟板上和壳体上分别设有取样孔，取样管两端分别与石墨舟板的取样孔和
壳体的取样孔相通，5号球阀安装在取样管的出口端，落杆安装在取样管内, 保温隔热垫块放置在落杆顶端，支撑小舟块放置在保温隔热垫块上，且位于石墨舟板的取样孔内，保温隔热盖块盖在石墨舟板的取样孔上方，取样管和落样管通过5号球阀相通，1号球阀安装在落样管末端，1号球阀和2号球阀通过快速冷却室相通，冷却油放置在快速冷却室内， 冷却水套包裹在快速冷却室外，接样容器皿位于2号球阀出口下方，3号阀进、出口分别与取样管和落样管相通， 4号阀一端与落样管相通，另一端与大气相通。
本发明的优点是：由于在烧结炉上加设了在线收缩测量和在线取样装置，使金属及合金等粉末冶金制品在烧结时，其在线收缩状态能及时地从炉内把信息传递出来，因此可实现根据制品在烧结过程中，其收缩率、钴磁和矫顽磁力的在线检测值来在线及时调节烧结炉内的温度、时间和气氛，有利提高制品质量和合格率。解决了以前只能冷却出炉后取样检测，而不能实现在线取样、在线收缩测量和在线精确调节烧结炉内的温度、时间及气氛的问题。填补了真空烧结及真空压力烧结在线取样检测和收缩测量控制领域的空白。
附 图 说 明
附图1为本发明结构示意图；
附图2为本发明电信号尺21结构示意图。
附图3为附图1A处局部放大结构示意图。
具体实施方式
本发明设有在线收缩测量和在线取样装置的烧结炉，包括烧结炉, 烧结炉包括炉壳1、炉膛2、保温隔热层3及石墨舟板7，它还有在线收缩测量装置和在线取样装置；
在线收缩测量装置由弹簧19、推杆18、保温隔热块23、石墨压块24、导电推杆滑针20、电信号尺21、PLC22构成；在石墨舟板7上设有收缩检测样条挡块7-1，石墨压块24放置在石墨舟板7上，石墨压块24与保温隔热块23相触，推杆18两端分别与保温隔热块23和弹簧19一端相触，弹簧19另一端抵在炉壳1上，导电推杆滑针20 绝缘固定在推杆18上，电信号尺21安装在炉壳1和保温隔热层3之间的壳仓内，电信号尺21由壳体、一组导电片21-1和一组电绝缘片21-2构成，一组导电片21-1和一组电绝缘片21-2相间排列安装在壳体内，导电推杆滑针20在工作状态时顺序与一组导电片21-1电连接，一组导电片21-1 与导电推杆滑针20 分别与PLC22 电连接； 在线取样装置由支撑小舟块8、保温隔热盖块27、保温隔热垫块26、落杆9、1号球阀10、2号球阀14、3号阀17、4号阀16、5号球阀25、快速冷却室11、冷却油12、冷却水套13、接样容器皿15、取样管10-1和落样管10-2构成；在石墨舟板7上和壳体1上分别设有取样孔，取样管两端分别与石墨舟板7的取样孔和壳体1的取样孔相通，5号球阀25安装在取样管10-1的出口端，落杆9安装在取样管10-1内, 保温隔热垫块26放置在落杆9顶端，支撑小舟块8放置在保温隔热垫块26 上，且位于石墨舟板7的取样孔内，保温隔热盖块27盖在石墨舟板7的取样孔上方，取样管10-1和落样管10-2 通过5号球阀25相通，1号球阀10安装在落样管10-2未端，1号球阀10和2号球阀14通过快速冷却室11相通，冷却油12放置在快速冷却室11内， 冷却水套13包裹在快速冷却室11外，接样容器皿15位于2号球阀14出口下方，3号阀17进、出口分别与取样管10-1和落样管10-2相通， 4号阀16一端与落样管10-2相通，另一端与大气相通。
在线收缩测量装置使用方法及工作方式：使用时, 制品4放置在石墨舟板7上，检测收缩率的样条6(化学成分与制品一样) 放置在石墨舟板7上，一端与石墨舟板7上的挡块7-1相触, 另一端与石墨压块24相触。 在制品烧结过程中，检测收缩率的样条6随温度升高开始收缩，弹簧微力推动推杆、保温隔热块、石墨压块，使检测收缩率的样条始终与挡块7-1相触, 同时导电推杆滑针在电信号尺上移动，推杆滑针与电信号尺上的一组导电片从原点零位起依次接通，接通的电信号输给PLC(烧结炉上配备的用于工业控制的计算机)22，在PLC显示器上即可显示样条的收缩值。在线取样装置使用方法及工作方式：检测钴磁和矫顽磁力的样条5(化学成分与制品一样) 放置在支撑小舟块8上，保温隔热盖块(27) 压在样条5上。先关闭5号球阀25、2号球阀14、4号阀16，打开1号球阀10、3号阀17，将快速冷却室11同炉壳仓一同抽成真空，然后关闭1号球阀10、3号阀17。在线取样时，先将5号球阀25打开，打开的同时，落杆9、保温隔热垫块26、小舟块8和样条5全部落入落样管10-2内(此时保温隔热盖块27盖住取样孔)，此时关闭5号球阀25，落杆9、保温隔热垫块26、小舟块8和样条5在落样管(10-2)内停留1-2分钟，使样条5稍冷却硬化后，再打开1号球阀10，使落杆9、保温隔热垫块26、小舟块8和样条5进入快速冷却室11内快速冷却，此时打开4号阀16(用于使落样管10-2及快速冷却室11 内压力与外大气平衡)，最后打开2号球阀14，让落杆9、保温隔热垫块26、小舟块8和样条5落入接样容器皿，从接样容器皿中拿出样条，洗净擦干，即可进行检测钴磁及矫顽磁力值（6分钟以内完成，要求钴磁、矫顽磁力检测仪器预热启动作好准备并离烧结炉现场较近），然后根据检测结果并参考收缩值综合分析来调整炉内的气氛、温度和烧结时间。
举烧结某YG6球齿产品例如下：
烧结某YG6球齿产品时，设计要求钴磁（COM值）控制在5.94%-5.98%，矫顽磁力（HC值）控制在11.6-12.0KA/m。该材质牌号在烧结炉内钴磁的经验修正系数为：+0.01COM/10L CH4（增碳）、–0.01COM/8L CO2（减碳）。矫顽磁力（HC）的经验修正系数(预设烧结温度不变)为：–0.1/延长4分钟、+0.1/缩短4分钟。预设烧结温度1450℃，保温时间65分钟。
在线检测出钴磁（COM值）5.66%，矫顽磁力(HC值)12.30KA/m，那么、应通增碳气氛CH4：（5.96–5.66）÷0.01×10L=300L延长烧结时间：（12.30–11.80）÷0.1×4分钟=20分钟。（最终烧结温度1450℃.保温时间85分钟，即时向炉瞠內通入300升増碳性甲烷气体）。
Claims (1)
1.设有在线收缩测量和在线取样装置的烧结炉，包括烧结炉, 烧结炉包括炉壳(1)、炉膛(2)、保温隔热层(3)及石墨舟板(7)，其特征在于它还有在线收缩测量装置和在线取样装置；
在线收缩测量装置由弹簧（19）、推杆（18）、保温隔热块（23）、石墨压块（24）、导电推杆滑针(20)、电信号尺(21)、PLC(22)构成；在石墨舟板(7)上设有收缩检测样条挡块(7-1)，石墨压块（24）放置在石墨舟板(7)上，石墨压块（24）与保温隔热块(23)相触，推杆（18）两端分别与保温隔热块(23)和弹簧（19）一端相触，弹簧（19）另一端抵在炉壳(1)上，导电推杆滑针(20) 绝缘固定在推杆（18）上，电信号尺(21)安装在炉壳(1)和保温隔热层(3)之间的壳仓内，电信号尺(21)由壳体、一组导电片(21-1)和一组电绝缘片(21-2)构成，一组导电片(21-1)和一组电绝缘片(21-2)相间排列安装在壳体内，导电推杆滑针(20)在工作状态时顺序与一组导电片(21-1)电连接，一组导电片(21-1) 与导电推杆滑针(20) 分别与PLC(22) 电连接；在线取样装置由支撑小舟块（8）、保温隔热盖块(27)、保温隔热垫块 (26)、落杆（9）、1号球阀（10）、2号球阀（14）、3号阀（17）、4号阀（16）、5号球阀（25）、快速冷却室（11）、冷却油（12）、冷却水套（13）、接样容器皿（15）、取样管(10-1)和落样管(10-2)构成；在石墨舟板(7)上和壳体(1)上分别设有取样孔，取样管两端分别与石墨舟板(7)的取样孔和壳体(1)的取样孔相通，5号球阀（25）安装在取样管(10-1)的出口端，落杆（9）安装在取样管(10-1)内, 保温隔热垫块(26)放置在落杆（9）顶端，支撑小舟块（8）放置在保温隔热垫块(26) 上，且位于石墨舟板(7)的取样孔内，保温隔热盖块(27)盖在石墨舟板(7)的取样孔上方，取样管(10-1)和落样管(10-2) 通过5号球阀（25）相通，1号球阀（10）安装在落样管(10-2) 末端，1号球阀（10）和2号球阀（14）通过快速冷却室（11）相通，冷却油（12）放置在快速冷却室（11）内， 冷却水套（13）包裹在快速冷却室（11）外，接样容器皿（15）位于2号球阀（14）出口下方，3号阀（17）进、出口分别与取样管(10-1)和落样管(10-2)相通， 4号阀（16）一端与落样管(10-2)相通，另一端与大气相通。
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