CN103196292B - 连续作业高温真空气氛烧成炉 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种连续作业高温真空气氛烧成炉，主要由炉体、抽真空装置、供气装置和加热装置所组成，炉体两端设有进、出料仓，炉体两端与进、出料仓之间分别设有炉门，进、出料仓设有进、出料仓门，炉体的内炉底铺有轨道，轨道上设有加热料车，炉体内的加热料车由趋动装置推进，炉体内两侧壁和内炉顶由耐火材料砌筑成一个封闭的保温壳体，加热装置的多个发热体穿过内炉顶的耐火材料层位于保温壳体内空间，进、出料仓内设有承载加热料车的进料车和推、拉加热料车的推、拉液压缸装置。本发明具有结构合理，生产效率高，热利用率高，能量耗费低，能连续进行高温真空气氛烧成生产，产品质量稳定优良，容积大产量高和使用效果好的优点。

Description

连续作业高温真空气氛烧成炉

技术领域

本发明涉及一种连续作业高温真空气氛烧成炉，特别涉及一种在非氧化气氛下在高温合成或烧成窑炉。

背景技术

在生产高温陶瓷中，氮化物是其中重要材料，氮化合成和氮化烧成都要在高纯氮气中进行，且氮化合成或反应烧结时间都需长时间30～70小时以上，而以往氮化炉都是间歇式生产，这种操作一是炉子操作一次，炉衬都暴露于空气中，炉内氮气纯度很难保证(99.99％)；二是生产效率低；三是升温后必须经过降温，浪费40％的能耗。

在粉末冶金和磁性材料生产中很多产品要在真空或非氧化氛烧成，以往所用烧成炉也是间歇式操作。单台设备炉体容积大了，受热不均匀，产品质量不稳定；容积小了产量低，而且每次间歇操作都要浪费40％的能耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续作业高温真空气氛烧成炉，具有结构合理，生产效率高，热利用率高，能量耗费低，能连续进行高温真空气氛烧成生产，产品质量稳定优良，容积大产量高和使用效果好的优点。

为此，本发明主要由炉体、抽真空装置、供气装置和加热装置所组成，炉体两端设有进、出料仓，炉体两端与进、出料仓之间分别设有炉门，进、出料仓设有进、出料仓门，炉体的内炉底铺有轨道，轨道上设有加热料车，炉体内的加热料车由趋动装置推进，炉体内两侧壁和内炉顶由耐火材料砌筑成一个封闭的保温壳体，加热装置的多个发热体穿过内炉顶的耐火材料层位于保温壳体内空间，进、出料仓内设有承载加热料车的进料车和推、拉加热料车的推、拉液压缸装置，抽真空装置和供气装置的端口分别与炉体的保温壳体内空间及进、出料仓内空间相通。所述的炉体呈直线形，炉体两端分别设有进、出料仓，炉体两端与进、出料仓之间分别设有炉门，进、出料仓分别设有进、出料仓门，炉体、进料仓和出料仓形成三个互通或封闭空间。所述的炉体呈圆环形，炉体两端分别与进出料仓对应的两侧壁相通，炉体两端与进出料仓之间分别设有炉门，该进出料仓的进、出料仓门为同一个，炉体、进出料仓形成二个互通或封闭空间。

所述的趋动装置由链条沟、链条、主动链轮、从动链轮、承托架、承托轮、推齿、车体顶板所组成，链条沟位于炉体内两轨道之间的内炉底，链条沟两端设有主动链轮和从动链轮，链条环设在主动链轮和从动链轮上，链条上间隔距离设有推齿，加热料车上设有供推齿顶持的顶板，位于上部链条下端的链条沟内设有承托架，承托架上间隔距离设有承托链条下端的承托轮，推齿下部设有履盖推齿下部和链条的保温片。所述的加热装置的发热体为碳化硅发热体，或二硅化钼发热体，或石墨发热体。所述的炉体的保温壳体内由加热装置组成3～7个温区，各温区的加热装置由碳化硅发热体，或二硅化钼发热体，或石墨发热体，或三者混合布置组成。所述的炉门外设有循环水冷却系统，循环水冷却系统包括水套和水泵。所述的炉门和进、出料仓门为密封门。所述的保温壳体的横截面呈椭圆形，或圆形，或矩形。所述的炉体上端设有热电偶。

本发明的优点是具有结构合理，生产效率高，热利用率高，能量耗费低，能连续进行高温真空气氛烧成生产，产品质量稳定优良，容积大产量高和使用效果好。具体优点如下：

1、本发明克服了现有窑炉技术存在的不足的问题，解决了长期以来存在的技术难题和安全隐患。

2、本发明实行了高温下连续生产，产品在稳定的温度场和气氛下运行，产品质量稳定和优良。

3、本发明使炉体在稳定的环境下运行，能有效延长炉体和发热体及其关设备的使用寿命。

4、本发明的整个生产过程没有升温和降温过程，能有效利用热能，节约能源，经测算较现有窑炉节约能源达40～45％。

5、本发明结构合理，能提高生产效率，降低产成本，减轻人工劳动强度，可以实现现场自动生产，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明炉体的俯视结构示意图。

图3是本发明的进料仓局部结构示意图。

图4是本发明的出料仓局部结构示意图。

图5是本发明的炉体呈圆环形时的结构示意图。

图6是本发明的趋动装置的结构示意图。

具体实施方法

如图1至图6所示，一种连续作业高温真空气氛烧成炉，主要由炉体2、抽真空装置4、供气装置5和加热装置6所组成。

如图1至图4和图6所示，所述的炉体呈直线形，炉体两端分别设有进料仓1和出料仓3。炉体两端与进、出料仓之间分别设有炉门12、25。出料仓设有出料仓门23与外界相通；进料仓设有进料仓门13与外界相通。炉体、进料仓和出料仓形成三个互通或封闭空间。炉体的内炉底铺有轨道10，轨道上设有加热料车14，需加工的产品15装在加热料车上，炉体内的加热料车由趋动装置推进，趋动装置推动各加热料车在轨道上运行。加热料车根据炉体内空间截面和温区选择其宽度和长度及数量。加热料车由包裹耐火材料的金属车架和在轨道上运行的轨轮组成。每台加热料车上均匀承物需合成或烧成的产品。

炉体内两侧壁和内炉顶由耐火材料砌筑成一个封闭的保温壳体8，所述的保温壳体的横截面呈椭圆形，或圆形，或矩形。

加热装置的多个发热体9穿过内炉顶的耐火材料层位于保温壳体内空间。所述的加热装置的发热体为碳化硅发热体，或二硅化钼发热体，或石墨发热体。所述的炉体的保温壳体内由加热装置组成3～7个温区，各温区的加热装置由碳化硅发热体，或二硅化钼发热体，或石墨发热体，或三者混合布置组成。所述的炉体上端设有热电偶11，数个热电偶可呈间隔距离分布，以为控制装置提供炉内各段温度。抽真空装置和供气装置的端口分别与炉体的保温壳体内空间及进、出料仓内空间相通。

如图3所示，进料仓内设有承载加热料车的进料车16和推加热料车进入炉体轨道内的推液压缸装置17。推液压缸装置可为在推液压缸的活塞杆上设顶托加热料车下端的托叉和使活塞杆运行的液压缸。进料车位于与炉内轨道垂直设置的导轨上，导轨延至进料仓外。本发明加工产品过程是：先将需加工的产品装在各加热料车14上，推入炉内，关闭炉体两端的炉门12、25，开启抽真空装置的抽真空机组，将炉内真空抽到10^-1MP_a，再开始向加热装置的各加热体送电升温，并通过供气装置的输气泵向炉内进行送气(送入氮气)，炉内气压不大于0.01MP_a。当需要向炉体内添加运入需加工的产品时，先在进料仓外将需添加的产品装在另备的加热料车上，该加热料车横向置在进料车上，打开进料仓门13，将进料车送入进料仓内至炉门12外，关闭进料仓门，并将进料仓抽真空，然后冲氮气到与炉内压力一致，以备送料。当炉内各温区达到设定温度时，即炉内形成一个稳定温度场时，开始送料车，即开启炉门12，并开启推液压缸装置，活塞杆上的托叉顶托加热料车下端将加热料车送入炉内轨道上，而后关闭炉门12，完成添加。重复前述操作，以备下次送料。位于炉体内端面的各炉门面设耐火保温层，各炉门由液压系统控制，各炉门与炉体两端之间设防热密封圈18，以保证炉门密封。所述的炉门外设有循环水冷却系统，循环水冷却系统包括水套19、26和水泵，水泵向水套内循环送入冷水以降低炉门外温度，防止烧坏炉门。

如图4所示，出料仓内设有承载加热料车的出料车21和拉加热料车出炉体轨道内的拉液压缸装置20。拉液压缸装置可为在拉液压缸的活塞杆上设顶托加热料车下端的托叉和使活塞杆运行的液压缸。出料车位于与炉内轨道垂直设置的另一导轨22上，导轨延至进料仓外。出料过程与进料过程相同，故不再累述。显然，进、出料仓门亦用仓门防热密封圈24密封。

如图5所示，本发明的另一实施例：所述的炉体呈圆环形，炉体两端分别与进出料仓27对应的两侧壁相通，炉体两端与进出料仓之间分别设有炉门12、25，该进出料仓的进、出料仓门28为同一个，进出料仓门为密封门。炉体、进出料仓形成二个互通或封闭空间。显然，进出料仓为同一个仓体结构，进出料仓内的导轨与炉体内轨道可采用同一相连轨道，可采用同一推拉液压缸装置完成送、出料过程。以节省能源、设备、空间。故不再累述。

如图6所示，所述的趋动装置由链条沟34、链条33、主动链轮32、从动链轮、承托架35、承托轮36、推齿29、车体顶板30所组成。链条沟位于炉体内两轨道之间的内炉底，链条沟两端设有主动链轮和从动链轮，链条环设在主动链轮和从动链轮上，链条上间隔距离设有推齿，加热料车上设有供推齿顶持的顶板，位于上部链条下端的链条沟内设有承托架，承托架上间隔距离设有承托链条下端的承托轮，推齿下部设有履盖推齿下部和链条的保温片31。位于炉体外的电机通传动齿杆带动主动链轮转动，进而使链条环绕主、从动链轮移动，当链条带动其上的推齿转至承托轮上端时，推齿位于炉体内空间37中，推齿上端顶持在加热料车上设有的顶板上，推动料车在轨道上依设定速度前行，使其上需加工的产品在炉内完成加工过程。

本发明设置计算机控制程序，通过抽真空装置、供气装置和加热装置自动控制炉内温度、气压和送气；亦控制各电机、各炉门、各仓门及各液压缸装置的自动运行，为传统控制程序，故不再累述。

总之，本发明具有结构合理，生产效率高，热利用率高，能量耗费低，能连续进行高温真空气氛烧成生产，产品质量稳定优良，容积大产量高和使用效果好的优点。可推广使用。

Claims (5)

1.一种连续作业高温真空气氛烧成炉，主要由炉体、抽真空装置、供气装置和加热装置所组成，其特征在于：炉体两端设有进、出料仓，炉体两端与进、出料仓之间分别设有炉门，进、出料仓设有进、出料仓门，炉体的内炉底铺有轨道，轨道上设有加热料车，炉体内的加热料车由趋动装置推进，炉体内两侧壁和内炉顶由耐火材料砌筑成一个封闭的保温壳体，加热装置的多个发热体穿过内炉顶的耐火材料层位于保温壳体内空间，进、出料仓内设有承载加热料车的进料车和推、拉加热料车的推、拉液压缸装置，抽真空装置和供气装置的端口分别与炉体的保温壳体内空间及进、出料仓内空间相通；

所述的炉体的保温壳体内由加热装置组成3～7个温区，各温区的加热装置由碳化硅发热体，或二硅化钼发热体，或石墨发热体，或三者混合布置组成，所述的炉体上端设有热电偶；

所述的炉体呈直线形，炉体两端分别设有进、出料仓，炉体两端与进、出料仓之间分别设有炉门，进、出料仓分别设有进、出料仓门，炉体、进料仓和出料仓形成三个互通或封闭空间；或所述的炉体呈圆环形，进出料仓位于环形的炉体中，炉体两端分别与进出料仓两侧壁相通，炉体两端与进出料仓之间分别设有炉门，进出料仓设有同一个进出料仓门，炉体、进出料仓形成二个互通或封闭空间；

所述的趋动装置由链条沟、链条、主动链轮、从动链轮、承托架、承托轮、推齿、车体顶板所组成，链条沟位于炉体内两轨道之间的内炉底，链条沟两端设有主动链轮和从动链轮，链条环设在主动链轮和从动链轮上，链条上间隔距离设有推齿，加热料车上设有供推齿顶持的顶板，位于上部链条下端的链条沟内设有承托架，承托架上间隔距离设有承托链条下端的承托轮，推齿下部设有履盖推齿下部和链条的保温片。

2.按权利要求1所述的连续作业高温真空气氛烧成炉，其特征在于：所述的加热装置的发热体为碳化硅发热体，或二硅化钼发热体，或石墨发热体。

3.按权利要求1所述的连续作业高温真空气氛烧成炉，其特征在于：所述的炉门外设有循环水冷却系统，循环水冷却系统包括水套和水泵。

4.按权利要求1所述的连续作业高温真空气氛烧成炉，其特征在于：所述的炉门和进、出料仓门为密封门。

5.按权利要求1所述的连续作业高温真空气氛烧成炉，其特征在于：所述的保温壳体的横截面呈椭圆形，或圆形，或矩形。