CN108469175B - 一种丝网烧结炉及使用该炉进行丝网烧结的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种丝网烧结炉，包括炉体，炉体由外炉壁和内炉壁组成，所述安装杆一端连接有灰铸铁速熔杆，灰铸铁速熔杆由低熔点灰铸铁制成，所述低熔点灰铸铁按照质量百分比计，包括：碳，4.0％～4.5％；硅，2.0％～2.8％；锰，1.5％～2.0％；硫，0.5％～1.3％；其余为纯铁。本发明还公开了一种使用丝网烧结炉进行丝网烧结的方法，包括以下步骤：S1、备料；S2、排网；S3、抽真空；S4、加热升温；S5、熔断加压；S6、保温烧结；S7、迅速降温；S8、出炉。本发明的丝网烧结炉更好的实现丝网的烧结，也就避免了液压顶杆的设置，不再需要进行密封处理。本发明的丝网烧结方法使得加热烧结的温度得到有效的降低，能够有效的降低烧结时间，且可以达到更好的丝网烧结效果。

Description

一种丝网烧结炉及使用该炉进行丝网烧结的方法

技术领域

本发明涉及丝网烧结技术领域，具体为一种丝网烧结炉及使用该炉进行丝网烧结的方法。

背景技术

烧结网是采用多层金属丝编制网经过特殊叠层压制，经真空炉烧结而成的具有较

高强度及整体钢性的一种新型过滤材料，克服了金属丝网强度低、钢性差、网孔易变形不稳定的不足。在石油、化工、能源、航空、航天、安全、环保、医药、电力等领域被广泛应用。

丝网烧结采用的主要设备是丝网烧结炉，目前使用的丝网烧结炉首先抽真空，然后采用高温烧结，由于各网片接触点少，在第一次高温烧结时，各网片之间只有少部分接触点可以烧结在一起，其余大部分不能接触，烧结网的强度特别低，需要降温后将需要烧结的烧结组网轧制，使原来没有接触的接触点进一步接触，然后再次烧结，有时为了提高烧结网的强度，进行3—4次上述循环。

使用目前的烧结炉进行金属网片的烧结，存在以下缺陷：其一，采用烧结、冷轧、再烧结或多次循环，增加了能耗，降低了工作效率，从而提高了生产成本；其二，在烧结前，将各烧结组网之间放置隔离层，在每次烧制完成后，需要清理隔离层，在下一次烧结前再重新铺上新的隔离层，不但浪费隔离层，而且还增加了清洗工序，降低了工作效率；其三，在多次烧结和冷轧过程中，容易对不锈钢材质造成破坏，使得烧结网的过滤精度不均匀。

所以，为了解决上述提出的三个缺陷，目前申请号为“201210141260.1”的丝网烧结炉和用该炉进行丝网烧结的方法，公开了一种丝网烧结炉和用该炉进行丝网烧结的方法，包括由炉壁和炉腔组成的炉体，在所述炉体上方设置有液压机构，在所述炉壁上开有第一通孔，在所述烧结腔上方与所述第一通孔对应位置开有第二通孔，所述液压机构的液压顶杆穿过所述的第一通孔和第二通孔，所述液压顶杆包括位于顶端的耐热顶杆和位于所述耐热顶杆后方的金属支撑杆。在进行烧结的同时，增加烧结组网中各网片之间的压力，使得一次烧结成型，与现有工艺中采用烧结、冷轧、再烧结或多次循环相比，降低了能耗，从而降低了生产成本；不但节约了隔离层，减少了清洗工序，提高了工作效率；而且减少了对不锈钢材质造成破坏问题的发生，使得烧结网的过滤精度更加均匀。

但是，对于上述提到的该丝网烧结炉和用该炉进行丝网烧结的方法，仍然存在较为明显的缺陷：1、丝网烧结炉其采用外部向内延伸的液压顶杆，来对物料压板以及烧结组网进行加压，但是通过贯通设置的液压顶杆，就需要进行密封处理，十分麻烦，且时间长了之后容易出现泄漏，后期就需要经常进行检查，非常麻烦，费时费力；2、进行丝网烧结的方法中对烧结温度的要求过高，耗能较高，而且单位厘米的加压数值较小，从而导致加热保温烧结时间过长，造成不必要的工时浪费，大大降低了效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丝网烧结炉及使用该炉进行丝网烧结的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种丝网烧结炉，包括炉体，炉体由外炉壁和内炉壁组成，所述外炉壁与内炉壁之间形成炉腔，所述内炉壁内形成烧结腔，所述外炉壁与内炉壁通过固定柱相互固定；

所述内炉壁上设置有与抽真空设备连接的抽真空口，所述外炉壁上开设有与烧结腔连通的氢气入口，抽真空口和抽真空设备连接的管道上分别开设有冷却气体入口和冷却气体出口，且所述内炉壁的内侧壁上固定有加热装置；

所述烧结腔内设置有支撑柱，所述支撑柱两侧固定安装杆，所述安装杆一端连接有灰铸铁速熔杆，所述灰铸铁速熔杆远离支撑柱一侧设置有加压板，所述加压板两端活动连接于灰铸铁速熔杆上；

其中，灰铸铁速熔杆由低熔点灰铸铁制成，所述低熔点灰铸铁按照质量百分比计，包括：碳，4.0％～4.5％；硅，2.0％～2.8％；锰，1.5％～2.0％；硫，0.5％～1.3％；其余为纯铁。

优选的，所述加压板远离灰铸铁速熔杆一侧设置有限位套，所述限位套固定于内炉壁上，且限位套中活动设置有限位柱，所述限位柱固定于加压板上。

优选的，所述灰铸铁速熔杆与加压板重叠连接，且重叠部分长度为1mm～3mm。

一种使用丝网烧结炉进行丝网烧结的方法，包括以下步骤：

S1、备料：

将需要烧结的多层网片按工艺要求顺序整齐叠放在一起，并将四角点焊固定在一起，制成烧结组网；

S2、排网：

将多个烧结组网逐层叠放在物料托板上，在各烧结组网之间设有隔离层，在烧结组网上端放置物料压板，并将叠放好的物料托板、烧结组网和物料压板装入烧结腔内；

S3、抽真空：

将烧结炉中抽真空，使得烧结炉内的压强小于5.0×10^-4Pa；

S4、加热升温：

通过加热装置进行加热，当烧结腔内的温度升至200℃—250℃时，向烧结腔内通入氢气，使烧结腔内的压强达到45Pa—50 Pa，随后继续加热将烧结腔内的温度升至1100℃—1150℃；

S5、熔断加压：

加热升温后，灰铸铁速熔杆熔断，加压板掉落在物料压板上，加压板对烧结组网提供的压强大小为2.0千克/平方厘米—2.2千克/平方厘米；

S6、保温烧结：

保持压力和温度8小时—8.5小时；

S7、迅速降温：

关闭氢气入口的阀门，通过冷却气体入口通入3.5-4.2个大气压的冷却气体，并通过冷却气体出口排出，使得温度在8分钟—13分钟之内迅速降至37℃—40℃；

S8、出炉：

将物料托板、烧结组网、物料压板和加压板一起移出炉体，取出烧结组网并经过负压吸尘、轧制、校平、清洗、烘干、检验、包装，制成烧结网成品。

优选的，所述的冷却气体为纯度大于99.999％的高纯氮气。

优选的，在所述S4的加热升温阶段，按照7—8℃/分钟的升温速度均匀升温。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的丝网烧结炉，相比现有的丝网烧结炉，具有以下优点：本发明采用了烧结腔内部对物料压板和烧结组网提供加压的方式，当温度达到灰铸铁速熔杆的熔点后，灰铸铁速熔杆变软熔化，不再对加压板提供支撑力，加压板自然下落掉在物料压板上，实现加压，从而更好的实现丝网的烧结，也就避免了液压顶杆的设置，不再需要进行密封处理，节约劳动力，且不会出现使用时间长了之后出现泄漏的问题，非常方便使用。

本发明的丝网烧结方法，相比现有的丝网烧结方法，具有以下优点：本发明的灰铸铁速熔杆含有特定质量百分比的碳、硅、锰、硫，从而实现熔点的降低，将熔点合理的控制在1100℃—1150℃，相比现有丝网烧结方法的1200℃—1300℃，也就使得加热烧结的温度得到有效的降低，一方面可以满足加热烧结，另一方面可以满足灰铸铁速熔杆的熔断，实现加压；而且通过对单位厘米上的压强进行合理加强，从而在烧结时，能够有效的降低烧结时间，且可以达到更好的丝网烧结效果，在节约大量时间的同时，还可以大大提高烧结效率和质量。

附图说明

图1为本发明的烧结炉整体结构示意图；

图2为本发明的烧结方法流程示意图

图3为本发明的物料托板和物料压板的叠放示意图；

图4为本发明的限位套和限位杆结构示意图。

图中：1外炉壁、2炉腔、3内炉壁、31加热装置、4烧结腔、5固定柱、6抽真空口、7冷却气体入口、8冷却气体出口、9抽真空设备、10氢气入口、11支撑柱、12安装杆、13灰铸铁速熔杆、14加压板、15限位套、16限位柱、20物料托板、30物料压板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：

一种丝网烧结炉，包括炉体，炉体由外炉壁1和内炉壁3组成，外炉壁1与内炉壁3之间形成炉腔2，内炉壁3内形成烧结腔4，内炉壁3采用保温材料制成，外炉壁1与内炉壁3通过固定柱5相互固定，固定柱5采用强度好且隔热的材料制成，一方面可以支撑住内炉壁3，而且可以防止热传递导致热量散失。

内炉壁3上设置有与抽真空设备9连接的抽真空口6，抽真空设备9通过抽真空口6对烧结腔4内进行抽真空操作，外炉壁1上开设有与烧结腔4连通的氢气入口10，冷却气体入口7和冷却气体出口8开设于抽真空口6和抽真空设备9连接的管道上，冷却气体入口7和冷却气体出口8用来对烧结腔4进行冷却气体进行输入和输出，从而实现冷却功能，且内炉壁3的内侧壁上固定有加热装置31，加热装置31采用加热棒，可以达到1000度以上的温度加热。

烧结腔4内设置有支撑柱11，支撑柱11用来支撑物料托板20，支撑柱11两侧固定安装杆12，安装杆12竖直固定在两侧，安装杆12一端连接有灰铸铁速熔杆13，灰铸铁速熔杆13一端固定在安装杆12上，灰铸铁速熔杆13远离支撑柱11一侧设置有加压板14，加压板14两端活动连接于灰铸铁速熔杆13上，灰铸铁速熔杆13的另一端与加压板14重叠连接，且重叠部分长度为2mm，使得灰铸铁速熔杆13可以刚好支撑住加压板14，且灰铸铁速熔杆13在高温烧结时，达到一定温度后迅速熔化，不再支撑加压板14，使得加压板14可以落在物料压板30上，加压板14采用耐高温材料制成，选用钨块，熔点在3000℃左右，可以通过对加压板14的表面积和重量进行调整，实现对物料压板30以及烧结组网提供单位厘米上的压强。

其中，灰铸铁速熔杆13由低熔点灰铸铁制成，低熔点灰铸铁按照质量百分比计，包括：碳，4.0％～4.5％；硅，2.0％～2.8％；锰，1.5％～2.0％；硫，0.5％～1.3％；其余为纯铁，通过对碳、硅等元素含量的控制，使得此灰铸铁速熔杆13的熔点合理的控制在1100℃—1150℃，能够有效的进行丝网烧结，而且可以实现熔断和加压工作。

作为一个优选，加压板14远离灰铸铁速熔杆13一侧设置有限位套15，限位套15固定于内炉壁3上，且限位套15中活动设置有限位柱16，限位柱16固定于加压板14上，使得加压板14在下落时，不会发生左右偏移，可以竖直的向物料压板30进行下落移动。

实施例1：

一种使用该丝网烧结炉进行丝网烧结的方法，包括以下步骤：

S1、备料：

将需要烧结的多层网片按工艺要求顺序整齐叠放在一起，并将四角点焊固定在一起，制成烧结组网；

S2、排网：

将多个烧结组网逐层叠放在物料托板20上，在各烧结组网之间设有隔离层，在烧结组网上端放置物料压板30，并将叠放好的物料托板20、烧结组网和物料压板30装入烧结腔4内；

S3、抽真空：

将烧结炉中抽真空，使得烧结炉内的压强为4.0×10^-4Pa；

S4、加热升温：

通过加热装置31进行加热，当烧结腔4内的温度升至250℃时，向烧结腔4内通入氢气，使烧结腔4内的压强达到50 Pa，随后继续加热将烧结腔4内的温度升至1150℃，升温时按照8℃/分钟的升温速度均匀升温；

S5、熔断加压：

灰铸铁速熔杆13由低熔点灰铸铁制成，低熔点灰铸铁按照质量百分比计，包括：碳，4.0％；硅，2.0％；锰，1.5％；硫，0.5％；其余为纯铁，加热升温后，灰铸铁速熔杆13熔断，加压板14掉落在物料压板30上，加压板14对烧结组网提供的压强大小为2.0千克/平方厘米；

S6、保温烧结：

保持压力和温度8小时；

S7、迅速降温：

关闭氢气入口10的阀门，通过冷却气体入口7通入4.2个大气压的冷却气体，冷却气体为纯度大于99.999％的高纯氮气，并通过冷却气体出口8排出，使得温度在8分钟之内迅速降至37℃；

S8、出炉：

将物料托板20、烧结组网、物料压板30和加压板14一起移出炉体，取出烧结组网并经过负压吸尘、轧制、校平、清洗、烘干、检验、包装，制成烧结网成品。

实施例2：

一种使用该丝网烧结炉进行丝网烧结的方法，包括以下步骤：

S1、备料：

将需要烧结的多层网片按工艺要求顺序整齐叠放在一起，并将四角点焊固定在一起，制成烧结组网；

S2、排网：

将多个烧结组网逐层叠放在物料托板20上，在各烧结组网之间设有隔离层，在烧结组网上端放置物料压板30，并将叠放好的物料托板20、烧结组网和物料压板30装入烧结腔4内；

S3、抽真空：

将烧结炉中抽真空，使得烧结炉内的压强小于3.0×10^-4Pa；

S4、加热升温：

通过加热装置31进行加热，当烧结腔4内的温度升至200℃时，向烧结腔4内通入氢气，使烧结腔4内的压强达到45Pa，随后继续加热将烧结腔4内的温度升至1100℃，升温时按照7℃/分钟的升温速度均匀升温；

S5、熔断加压：

灰铸铁速熔杆13由低熔点灰铸铁制成，低熔点灰铸铁按照质量百分比计，包括：碳，4.5％；硅，2.8％；锰，2.0％；硫，1.3％；其余为纯铁，加热升温后，灰铸铁速熔杆13熔断，加压板14掉落在物料压板30上，加压板14对烧结组网提供的压强大小为2.2千克/平方厘米；

S6、保温烧结：

保持压力和温度8.5小时；

S7、迅速降温：

关闭氢气入口10的阀门，通过冷却气体入口7通入3.5个大气压的冷却气体，冷却气体为纯度大于99.999％的高纯氮气，并通过冷却气体出口8排出，使得温度在13分钟之内迅速降至40℃；

S8、出炉：

将物料托板20、烧结组网、物料压板30和加压板14一起移出炉体，取出烧结组网并经过负压吸尘、轧制、校平、清洗、烘干、检验、包装，制成烧结网成品。

实施例3：

一种使用该丝网烧结炉进行丝网烧结的方法，包括以下步骤：

S1、备料：

将需要烧结的多层网片按工艺要求顺序整齐叠放在一起，并将四角点焊固定在一起，制成烧结组网；

S2、排网：

将多个烧结组网逐层叠放在物料托板20上，在各烧结组网之间设有隔离层，在烧结组网上端放置物料压板30，并将叠放好的物料托板20、烧结组网和物料压板30装入烧结腔4内；

S3、抽真空：

将烧结炉中抽真空，使得烧结炉内的压强小于3.5×10^-4Pa；

S4、加热升温：

通过加热装置31进行加热，当烧结腔4内的温度升至220℃时，向烧结腔4内通入氢气，使烧结腔4内的压强达到48 Pa，随后继续加热将烧结腔4内的温度升至1125℃，升温时按照7.5℃/分钟的升温速度均匀升温；

S5、熔断加压：

灰铸铁速熔杆13由低熔点灰铸铁制成，低熔点灰铸铁按照质量百分比计，包括：碳，4.2％；硅，2.5％；锰，1.8％；硫，1.0％；其余为纯铁，加热升温后，灰铸铁速熔杆13熔断，加压板14掉落在物料压板30上，加压板14对烧结组网提供的压强大小为2.1千克/平方厘米；

S6、保温烧结：

保持压力和温度8.2小时；

S7、迅速降温：

关闭氢气入口10的阀门，通过冷却气体入口7通入3.8个大气压的冷却气体，冷却气体为纯度大于99.999％的高纯氮气，并通过冷却气体出口8排出，使得温度在10分钟之内迅速降至38℃；

S8、出炉：

将物料托板20、烧结组网、物料压板30和加压板14一起移出炉体，取出烧结组网并经过负压吸尘、轧制、校平、清洗、烘干、检验、包装，制成烧结网成品。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种丝网烧结炉，包括炉体，炉体由外炉壁(1)和内炉壁(3)组成，所述外炉壁(1)与内炉壁(3)之间形成炉腔(2)，所述内炉壁(3)内形成烧结腔(4)，所述外炉壁(1)与内炉壁(3)通过固定柱(5)相互固定；

所述内炉壁(3)上设置有与抽真空设备(9)连接的抽真空口(6)，所述外炉壁(1)上开设有与烧结腔(4)连通的氢气入口(10)，抽真空口(6)和抽真空设备(9)连接的管道上分别开设有冷却气体入口(7)和冷却气体出口(8)，且所述内炉壁(3)的内侧壁上固定有加热装置(31)，其特征在于：

所述烧结腔(4)内设置有支撑柱(11)，所述支撑柱(11)两侧固定安装杆(12)，所述安装杆(12)一端连接有灰铸铁速熔杆(13)，所述灰铸铁速熔杆(13)远离支撑柱(11)一侧设置有加压板(14)，所述加压板(14)两端活动连接于灰铸铁速熔杆(13)上；

其中，灰铸铁速熔杆(13)由低熔点灰铸铁制成，所述低熔点灰铸铁按照质量百分比计，包括：碳，4.0％～4.5％；硅，2.0％～2.8％；锰，1.5％～2.0％；硫，0.5％～1.3％；其余为纯铁。

2.根据权利要求1所述的一种丝网烧结炉，其特征在于：所述加压板(14)远离灰铸铁速熔杆(13)一侧设置有限位套(15)，所述限位套(15)固定于内炉壁(3)上，且限位套(15)中活动设置有限位柱(16)，所述限位柱(16)固定于加压板(14)上。

3.根据权利要求1所述的一种丝网烧结炉，其特征在于：所述灰铸铁速熔杆(13)与加压板(14)重叠连接，且重叠部分长度为1～3mm。

4.一种使用权利要求1所述丝网烧结炉进行丝网烧结的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、备料：

将需要烧结的多层网片按工艺要求顺序整齐叠放在一起，并将四角点焊固定在一起，制成烧结组网；

S2、排网：

将多个烧结组网逐层叠放在物料托板(20)上，在各烧结组网之间设有隔离层，在烧结组网上端放置物料压板(30)，并将叠放好的物料托板(20)、烧结组网和物料压板(30)装入烧结腔(4)内；

S3、抽真空：

将烧结炉中抽真空，使得烧结炉内的压强小于5.0×10^-4Pa；

S4、加热升温：

通过加热装置(31)进行加热，当烧结腔(4)内的温度升至200℃—250℃时，向烧结腔(4)内通入氢气，使烧结腔(4)内的压强达到45Pa—50Pa，随后继续加热将烧结腔(4)内的温度升至1100℃—1150℃；

S5、熔断加压：

加热升温后，灰铸铁速熔杆(13)熔断，加压板(14)掉落在物料压板(30)上，加压板(14)对烧结组网提供的压强大小为2.0千克/平方厘米—2.2千克/平方厘米；

S6、保温烧结：

保持压力和温度8小时—8.5小时；

S7、迅速降温：

关闭氢气入口(10)的阀门，通过冷却气体入口(7)通入3.5-4.2个大气压的冷却气体，并通过冷却气体出口(8)排出，使得温度在8分钟—13分钟之内迅速降至37℃—40℃；

S8、出炉：

将物料托板(20)、烧结组网、物料压板(30)和加压板(14)一起移出炉体，取出烧结组网并经过负压吸尘、轧制、校平、清洗、烘干、检验、包装，制成烧结网成品。

5.根据权利要求4所述的一种进行丝网烧结的方法，其特征在于：所述的冷却气体为纯度大于99.999％的高纯氮气。

6.根据权利要求4所述的一种进行丝网烧结的方法，其特征在于：在所述S4的加热升温阶段，按照7—8℃/分钟的升温速度均匀升温。