CN104613757B - 优化循环系统的磁性材料烧成钟罩炉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种优化循环系统的磁性材料烧成钟罩炉，其属于磁性材料的生产设备。它主要包括炉体，炉体底部设有升降系统，炉体下方设有承烧板，升降系统控制承烧板；还包括冷却循环系统A，所述冷却循环系统A包括循环风机A，循环风机A通过通风管与炉膛连接；所述炉体左右两侧分别设有风箱，通风管通过风箱与炉膛连接；炉膛内两侧分别设有三组以上的出风装置，所述出风装置包括依次连接的出风管，空腔和循环风孔，出风管与风箱连接，循环风孔与炉膛内连接。本发明的内部气体循环对流好，温度、窑压及气氛均匀，且低温阶段的排胶效果大大提升。本发明主要用于磁性材料的生产。

Description

优化循环系统的磁性材料烧成钟罩炉
技术领域
本发明属于一种磁性材料的生产设备，具体地说，尤其涉及一种优化循环系统的磁性材料烧成钟罩炉。
背景技术
氮气保护电烧成窑炉是磁性材料生产的关键设备。在使用过程中，因烧成产品内在质量指标(磁导率、频谱、阻抗、居里温度、Q值、二峰值、绕线比等)、外观质量(开裂、变形、尺寸涨缩、亮斑、聚晶、密度等烧成缺陷)的要求，对烧成设备提出了较高的要求。排胶作为磁材窑炉烧成工艺中的关键环节，由于磁件比重较大(一般在4.5g/cm3以上)另外个别品种尺寸大，排胶十分困难。如不能将坯体内的有机物、挥发分等稳定排除，会造成产品外观以及内在质量指标的严重下降。传统的排胶办法为先将磁件在排胶炉进行预排，增加了排胶炉投资和生产工序，降低了生产效率增加了企业生产成本。现有技术中的窑炉在无预先排胶的情况下，造成的产品缺陷往往会造成产品内在质量、外观质量不符合预期目标，而预先排胶需增加排胶炉，加大了企业设备投入和员工的劳动强度，降低了工作效率，增加了工艺流程。其次，由于窑炉内部的气体循环对流不佳，窑炉冷却速度偏慢，往往达不到快速冷却的要求，冷却过程中磁件产生的一系列物理化学反应不符合制品性能要求要求，使得制品的内在质量严重达不到预期目标。
在排胶过程中，使磁件成型的粘结剂可通过缓慢和均一的加热过程来去除。排胶过程发生在温度上升到400℃左右，根据磁件的形状和体积不同，需持续大约3到8小时，特别的磁件需要的时间会相应加长。排胶后，粘结剂中1-2％的成分也会去除，从而避免了放热反应和产品的热运动反应。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种优化循环系统的磁性材料烧成钟罩炉，该窑炉内部气体循环对流好，温度、窑压及气氛均匀，且低温阶段的排胶效果大大提升。
所述的优化循环系统的磁性材料烧成钟罩炉包括炉体，炉体底部设有升降系统，炉体下方设有承烧板，升降系统控制承烧板；还包括冷却循环系统A，所述冷却循环系统A包括循环风机A，循环风机A通过通风管与炉膛连接。
进一步的，所述炉体左右两侧分别设有风箱，通风管通过风箱与炉膛连接。
进一步的，炉膛内两侧分别设有三组以上的出风装置，所述出风装置包括依次连接的出风管，空腔和循环风孔，出风管与风箱连接，循环风孔与炉膛内连接。
进一步的，所述炉膛顶部设有排气管，排气管通过排气阀与水封管连接。
进一步的，所述通风管包括外壳和内管，外壳和内管之间设有保温层和混凝土层。
进一步的，内管为高铝耐温管。
进一步的，承烧板放置于窑车上。
进一步的，所述炉体前后两侧设有冷却循环系统B，所述冷却循环系统B包括循环风机B和冷却塔，循环风机B通过冷却塔与炉体上的循环风管连接。
进一步的，所述冷却塔内设有冷却风管，冷却风管呈矩形结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、通过增设冷却循环系统A，优化了窑炉的进排系统，使炉膛内空气的对流循环及窑炉的排胶效果更佳，可有效排除磁件坯体内部的PVA、水分及其他杂质等挥发份，保证制品的性能指标；通过强化窑炉内气体的对流，窑压稳定合理，窑炉发热体的直接辐射变为与对流相结合复合加热方式，炉膛内部各部位(含磁件坯体)受热温度均匀，可大大降低磁件的开裂缺陷；排胶排除通道顺畅，温度均匀一致，可充分利用炉膛各部位空间，使装载量增加了20-25％，显著提高了生产效率，且氮气用量减少，降低了生产成本。
2、由于降温速度快慢以及窑炉压力、气氛等参数直接影响磁件的频谱和电感，窑炉的上中下三个部位在温度、压力、气氛等方面都存在着较大的差异，提高产品性能指标的主要方式是调节炉体终烧温度、保温时间适当延长、降温工艺氧含量的严格控制及缩短降温时间，本发明通过冷却循环系统A及冷却循环系统B，可有效合理控制温度、压力、气氛等工艺参数，使得炉膛内制冷却速度快，速冷效果佳、含氧量更趋合理可控、窑炉内压力均衡，会显著提高制品内在指标，提高了产品的饱和磁性强度、降低了磁性材料的各向异性常数及伸缩常数，大大提高了材料的初始磁导率。
3、冷却塔结构的改进，优化了通风效果，气流更加顺畅，保证了循环的效果；由于冷却循环过程中管壁吸附大量有机物及挥发分，改进后清理工作更方便，有利于清理循环过程中粘附在冷却风管壁上的粘附物，清理次数大大减少，减轻了工人的劳动强度，提高了工作效率。
4、排气阀后增设S型水封管，使窑炉的密闭性更好，稳定了窑炉内的压力。
5、冷却循环系统A通过发散式出风装置与炉膛连接，使出风效果更均匀，炉膛的冷却效果更好。
6、由于窑炉冷却时，气氛的控制直接与窑炉温度相关联，本发明良好的速冷效果，保证了0.001-0.005％的含氧量的灵活可控。
7、本发明在使用时，磁件与电热元件的距离保持在105mm以上，保证了磁件与炉膛的距离，有利于热辐射及循环，保证磁件的温度均匀性。
附图说明
图1为本发明主视图的结构示意图；
图2为本发明左视图的结构示意图；
图3为炉膛的结构示意图；
图4为图3的A-A向剖视图；
图5为通风管的结构示意图；
图6为冷却塔横截面的结构示意图。
图中，1、冷却循环系统B；11、循环风机B；12、冷却塔；12-1、冷却风管；13、循环风管；2、循环(冷却)系统A；21、循环风机A；22、排气阀；23、水封管；24、风箱；25、通风管；25-1、外壳；25-2、保温层；25-3、混凝土层；25-4、内管；26、出风管；27、空腔；28、循环风孔；3、炉体；31、电器控制柜；32、支架；33、炉膛；34、加热棒；35、热电隅；4、升降系统；5、承烧板；51、窑车。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
如图1、图2所示，优化循环系统的磁性材料烧成钟罩炉包括炉体3，炉体3通过支架32支撑，炉体3底部设有升降系统4，炉体3下方设有承烧板5，承烧板5放置于窑车51上；升降系统4控制承烧板5；炉体3左右两侧设有冷却循环系统A2，所述冷却循环系统A2包括循环风机A21，炉体3左右两侧分别设有风箱24，循环风机A21通过通风管25及风箱24与炉膛33连接；所述炉膛33顶部设有排气管，排气管通过排气阀22与水封管23连接；所述炉体3前后两侧设有冷却循环系统B1，所述冷却循环系统B1包括循环风机B11和冷却塔12，循环风机B11通过冷却塔12与炉体3上的循环风管13连接。
如图3、图4所示，炉膛33内两侧分别设有三组以上的出风装置，所述出风装置包括依次连接的出风管26，空腔27和循环风孔28，出风管26与风箱24连接，循环风孔28与炉膛33内连接。
如图5所示，所述通风管25包括外壳25-1和内管25-4，外壳25-1和内管25-4之间设有保温层25-2和混凝土层25-3；内管25-4为高铝耐温管。
如图6所示，所述冷却塔12内设有冷却风管12-1，冷却风管12-1呈矩形结构。
本发明在使用时，将磁件均匀码放于承烧板5上，并通过升降系统4提升至炉膛33内，通过加热棒34使炉膛33升温至450-500℃进行排胶，排胶时产生的粘结剂蒸汽及空气加热器的空气通过废气处理装置排走，或直接通过排气阀22排走；排胶过程结束后，排气阀22关闭，将水注入排气管道S型的水封管23中，以便密闭窑炉内各系统，稳定窑炉内的压力，同时关闭冷却循环系统A2和冷却循环系统B1，窑炉温度在450-500℃排胶只保留进气小风机排除磁件烧成过程中产生的残留PVA挥发份以及坯体氧化物中难以挥发的氯气以及二氧化硫等气体。
窑炉通过加热棒34进行加热，并通过电器控制柜31使窑炉以3—4℃/min的速率加热到最高温度对磁件进行烧成，在达到最高温度时，炉膛33内可达到±5℃的均一性，并按照工艺要求进行保温。当保温结束后，炉膛33进入冷却过程，启动冷却循环系统A2和冷却循环系统B1，按照工艺要求的速度控制循环风机的变频数值，保证冷却速度符合设定的工艺要求，由于增设冷却循环系统A2，炉膛33内各部位的磁件，冷却效果更均匀，稳定性更好，同时大大减少了氮气的使用量。

Claims (8)

1.一种优化循环系统的磁性材料烧成钟罩炉，包括炉体(3)，炉体(3)底部设有升降系统(4)，炉体(3)下方设有承烧板(5)，升降系统(4)控制承烧板(5)，还包括冷却循环系统A(2)，所述冷却循环系统A(2)包括循环风机A(21)，循环风机A(21)通过通风管(25)与炉膛(33)连接；其特征在于：所述炉体(3)左右两侧分别设有风箱(24)及三组以上的出风装置，通风管(25)通过风箱(24)与炉膛(33)连接。
2.根据权利要求1所述的优化循环系统的磁性材料烧成钟罩炉，其特征在于：所述出风装置包括依次连接的出风管(26)，空腔(27)和循环风孔(28)，出风管(26)与风箱(24)连接，循环风孔(28)与炉膛(33)内连接。
3.根据权利要求2所述的优化循环系统的磁性材料烧成钟罩炉，其特征在于：所述炉膛(33)顶部设有排气管，排气管通过排气阀(22)与水封管(23)连接。
4.根据权利要求3所述的优化循环系统的磁性材料烧成钟罩炉，其特征在于：所述通风管(25)包括外壳(25-1)和内管(25-4)，外壳(25-1)和内管(25-4)之间设有保温层(25-2)和混凝土层(25-3)。
5.根据权利要求4所述的优化循环系统的磁性材料烧成钟罩炉，其特征在于：内管(25-4)为高铝耐温管。
6.根据权利要求5所述的优化循环系统的磁性材料烧成钟罩炉，其特征在于：承烧板(5)放置于窑车(51)上。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的优化循环系统的磁性材料烧成钟罩炉，其特征在于：所述炉体(3)前后两侧设有冷却循环系统B(1)，所述冷却循环系统B(1)包括循环风机B(11)和冷却塔(12)，循环风机B(11)通过冷却塔(12)与炉体(3)上的循环风管(13)连接。
8.根据权利要求7所述的优化循环系统的磁性材料烧成钟罩炉，其特征在于：所述冷却塔(12)内设有冷却风管(12-1)，冷却风管(12-1)呈矩形结构。
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