CN105486081A - 一种高温可富氧保压烧结的炮弹炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可保压，具有富氧功能的高温可富氧保压烧结的炮弹炉。本发明涉及一种烧结材料的烧结炉，本发明采用的技术方案如下。一种高温可富氧保压烧结的炮弹炉，包括外壳和烧结装置，烧结装置安装在外壳内部,烧结装置为与供气管路连接的密封腔室，密封腔室内安装有匣钵搁置架，匣钵放置在匣钵搁置架上，密封腔室外壁上安装有加热丝。本发明的外壳采用高强度、耐火合金，适用于使用条件苛刻的烧结炉。本发明具有可富氧保压的密封结构，且具有调压装置，使用方便。

Description

一种高温可富氧保压烧结的炮弹炉

技术领域

本发明涉及一种烧结炉，具体涉及一种可富氧保压的烧结炉。

背景技术

烧结炉是一种在高温下，使陶瓷生坯固体颗粒的相互键联，晶粒长大，空隙气孔和晶界渐趋减少，通过物质的传递，其总体积收缩，密度增加，最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体的炉具。

烧结炉的种类主要有：真空烧结炉，低压(60bar)烧结炉，真空脱脂烧结炉，低压脱脂烧结炉，低压脱脂烧结气淬炉20bar；连续式网带烧结炉1150度，推杆式烧结炉1250度，钢带烧结炉1000度，回转式烧结炉等；多晶硅铸锭炉也属于烧结炉的一种。

虽然当前的烧结炉种类很多，但其中可富氧并能做保压处理的烧结的烧结炉较少，主要局限于材质和热电偶。

一般抗氧化的材料常用不锈钢材料，铝合金材料、钛合金材料、陶瓷材料、复合材料及其他材料。但铝合金材料的耐高温性能欠佳，陶瓷材料的脆性较大，复合材料的可加工性能不甚良好。同时，热电偶S分度号的是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1400℃，短期1600℃。在所有热电偶中，S分度号的精确度等级最高，通常用作标准热电偶。当通常此类材料热电偶的造价较高。

钛合金具有优越的综合性能，强度高，接近于普通钢，有的钛合金强度可达1400Mpa，特别适用于比强度高的器件。另外，钛合金具有优异的耐腐蚀性能，在硫酸、盐酸、硝酸、氢氧化钠和海水中均有优良的稳定性，在85%的醋酸条件下，耐腐蚀性优于不锈钢。

微弧氧化(Microarcoxidation，MAO)又称微等离子体氧化(Microplasmaoxidation,MPO)，是通过电解液与相应电参数的组合，在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，生长出以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层。

微弧氧化技术的突出特点是：1大幅度地提高了材料的表面硬度，显微硬度在1000至2000HV，最高可达3000HV，可与硬质合金相媲美，大大超过热处理后的高碳钢、高合金钢和高速工具钢的硬度；2良好的耐磨损性能；3良好的耐热性及抗腐蚀性。这从根本上克服了铝、镁、钛合金材料在应用中的缺点，因此该技术有广阔的应用前景；4有良好的绝缘性能，绝缘电阻可达100MΩ。5溶液为环保型，符合环保排放要求。6工艺稳定可靠,设备简单.(7)反应在常温下进行，操作方便，易于掌握。8基体原位生长陶瓷膜，结合牢固,陶瓷膜致密均匀。

发明内容

为了提供一种可保压，具有富氧功能，实用性较强的的烧结炉，需要对现有的烧结炉进行改进提升。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下。

一种高温可富氧保压烧结的炮弹炉，包括外壳和烧结装置，烧结装置安装在外壳内部,烧结装置为与供气管路连接的密封腔室，密封腔室内安装有匣钵搁置架，匣钵放置在匣钵搁置架上，密封腔室外壁上安装有加热丝。

根据所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，所述的外壳为圆柱形壳体，密封腔室包括密封连接的内胆和内胆盖，内胆盖与设置有阀门一的进气管连接，内胆与设置有阀门二的出气管连接，出气管末端伸进水封装置内。

根据所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，所述的外壳上铰接有外壳门，内胆和内胆盖通过密封垫密封连接，出气管位于内胆底部，进气管、出气管均安装有压力表，出气管上还装有防倒吸装置，进气口设置倒立式安装的漏斗形出气口，出气口分布有多个气孔。

根据所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，所述的外壳门为铰接在外壳上的对开式门，防倒吸装置高度大于等于外壳高度。

根据所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，内胆外表面有圆柱形耐火泥材质的加热介质，在耐火泥加热介质中镶嵌环形有耐高温保温棉覆盖的加热丝，内胆里安装与外部温控仪连接的热电偶。

根据所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，热电偶外侧设置有热电偶保护管。

根据所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，匣钵搁置架包括中轴、匣钵搁置板，匣钵搁置板上下分层，交错分布在中轴上，中轴与内胆为分体式结构，匣钵带有匣钵盖，匣钵侧壁上分布透气孔。

根据所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，中轴上端有吊装孔，匣钵高度为20mm,匣钵壁设置为2mm厚。

根据所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，外壳采用外表面经微弧氧化处理或阳极氧化处理的钛合金材质，内胆底部安装有不锈钢支架。

本发明的外壳采用高强度、耐火合金，适用于使用条件苛刻的烧结炉。本发明具有可富氧保压的密封结构，且具有调压装置，使用方便。

附图说明

图1为本烧结炉整体轴测图。

图2为外壳轴测图。

图3为本发明的加热装置分解结构示意图。

图4为本发明匣钵的轴测图。

图5为本发明匣钵搁置架轴测图。

附图中：1、外壳门；2、外壳；3、支架；4、进气管；5、阀门一；6、压力表一；7、莲蓬气口；8、内胆盖；9、法兰；10、内胆；11、热电偶保护管；12、出气管；13、阀门二；14、压力表二；15、水封装置；16、防倒吸装置；17、匣钵；18、透气孔；19、匣钵搁置架；20、中轴。

具体实施方式

本发明采用进口不锈钢材料310S，通过加工制作烧结内壳体即内胆10，外壳2使用经过微弧氧化的钛合金。此两种材料均是强度高，耐氧化的材料。且经过微弧氧化的钛合金外壳，外观美观整洁，耐氧化性能明显提高。

本发明是一种高温可富氧烧结的烧结炉。物料在内部腔室设计的S型搁置的匣钵内烧结，匣钵搁置板上下分层，交错分布在中轴20上。本烧结炉可保持一定的压力，压力范围在0.03～0.3Mpa，此压力条件可促进气体进入匣钵17与物料充分反应。

烧结炉具有如下结构特点。

1密封腔室。密封腔室的体积：74L,平均直径：950mm，高度：1050mm，密封腔室底部固定有环形架来固定内胆10。内胆10内分布匣钵搁置架19，其直径与内胆10直径之差为80mm。内胆10底部为半球壳形状，底部以上为圆柱形。内胆10和内胆盖8通过密封垫密封连接，采用螺栓在法兰上进行连接。

匣钵搁置架19的搁置板放置匣钵17，物料置于匣钵17内，并盖上匣钵盖,匣钵17侧壁上分布微孔。其中，匣钵壁厚20mm，边长400mm，高度25mm，物料分布厚度<20mm。匣钵17与搁置板的宽度差为10mm，微孔直径为5mm。俯视匣钵搁置架19，相邻的处于下位的搁置板沿顺时针（或者逆时针）旋转20-60度。

2烧结炉的内胆10上方设置进气口，并在烧结炉主体与进气管4连接处之间安装压力表一。进气口端为莲蓬气口7，顾名思义莲蓬气口7就是倒立的莲蓬型出气口，上带有多个出气孔。这种设计有利于加压气体的扩散。

3内胆10下方设有出气管12，并设置阀门二和压力表二控制大小。压力表二具有超压报警功能。

4水封装置。出气管12的末端连接至装有一定深度水的装置，水封装置15的尺寸为：长*宽*高=200*200*500mm。

5防倒吸装置在出气口和水封装置15之间设置。连接防倒吸装置的气管夹角为120°～160°，且防倒吸装置16的下方设置有阀门。当出现倒吸现象时，可以及时放出里面的水。

6加热系统。在内胆10外表面用圆柱形耐火泥制成的加热介质，在耐火泥中镶嵌环形加热丝，加热丝有耐高温保温棉覆盖，加热丝覆盖除内胆盖8以外整个腔室的表面，整个加热系统中耐火泥厚度为50mm±3mm,放置于内胆10与固定架之间。

7热电偶与外部温控仪连接。本发明的热电偶为K型，温控仪为8KW，32段。

8外壳2是圆柱形，经过微弧氧化或阳极氧化处理过的钛合金加工形成，圆柱直径为：1450mm，高度为：1600mm。其中外壳门1的高度为300mm。外部的支架3采用不锈钢材质，形状为圆台形，其中上部直径为1460mm，下部直径为1600mm。

本发明的使用过程如下所述：

1在搁置板上放置盛有物料的匣钵17，并盖上匣钵盖；

2将放有匣钵17的匣钵搁置板装置用微型吊车放置于炉体内；

3分别装高温密封垫、内胆盖8，对称旋紧螺栓；

4盖上外壳门1，然后预通气30min；

5此时控制气流的两个阀门，两个阀门均为全开状态；

6水封装置15中水位为300mm，气泡正常证明气流量正常；

7通过温控仪设置温度，运行设置程序；

8通过控制阀门将压力调节到所需压力值0.05MPa，然后关闭进气口和出气口的阀门；

9烧结完毕后，按反序取料保存即可。

Claims (9)

1.一种高温可富氧保压烧结的炮弹炉，包括外壳（2）和烧结装置，其特征在于：烧结装置安装在外壳（2）内部,烧结装置为与供气管路连接的密封腔室，密封腔室内安装有匣钵搁置架（19），匣钵（17）放置在匣钵搁置架（19）上，密封腔室外壁上安装有加热丝。

2.根据权利要求1所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，其特征在于：所述的外壳（2）为圆柱形壳体，密封腔室包括密封连接的内胆（10）和内胆盖（8），内胆盖（8）与设置有阀门一（5）的进气管（4）连接，内胆（10）与设置有阀门二（13）的出气管（12）连接，出气管（12）末端伸进水封装置（15）内。

3.根据权利要求2所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，其特征在于：所述的外壳（2）上铰接有外壳门（1），内胆（10）和内胆盖（8）通过密封垫密封连接，出气管（12）位于内胆（10）底部，进气管（4）、出气管（12）均安装有压力表，出气管（12）上还装有防倒吸装置（16），进气口设置倒立式安装的漏斗形出气口，出气口分布有多个气孔。

4.根据权利要求3所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，其特征在于：所述的外壳门（1）为铰接在外壳（2）上的对开式门，防倒吸装置（16）高度大于等于外壳（2）高度。

5.根据权利要求2所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，其特征在于：内胆（10）外表面有圆柱形耐火泥材质的加热介质，在耐火泥加热介质中镶嵌环形有耐高温保温棉覆盖的加热丝，内胆（10）里安装与外部温控仪连接的热电偶。

6.根据权利要求5所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，其特征在于：热电偶外侧设置有热电偶保护管（11）。

7.根据权利要求1所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，其特征在于：匣钵搁置架（19）包括中轴（20）、匣钵搁置板，匣钵搁置板上下分层，交错分布在中轴（20）上，中轴（20）与内胆（10）为分体式结构，匣钵（17）带有匣钵盖，匣钵（17）侧壁上分布透气孔（18）。

8.根据权利要求7所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，其特征在于：中轴（20）上端有吊装孔，匣钵（17）高度为20mm,匣钵壁设置为2mm厚。

9.根据权利要求2所述的高温可富氧保压烧结的炮弹炉，其特征在于：外壳（2）采用外表面经微弧氧化处理或阳极氧化处理的钛合金材质，内胆（10）底部安装有不锈钢支架。