CN108645212A - 小型真空熔炼炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了小型真空熔炼炉，小型真空熔炼炉，包括炉体以及设置于炉体内的真空设备，真空设备为二级真空泵组成，包括扩散泵和机械泵，扩散泵的排气口连接与机械泵的进气口相连，扩散泵和机械泵均电性连接至控制器。本发明的优点在于对现有的真空熔炼炉进行改进，将熔炼炉的熔炼部分内置于扩散泵的泵体中，实现了两者的有机结合，能大大减小设备的体积，真空系统采用二级真空泵，能自动快速切换高低真空度的调节，以应对不同的温度和烧结时间。
Description
技术领域
本发明涉及烧结压制设备领域，尤其涉及小型真空熔炼炉。
背景技术
真空烧结炉是一种在高温下，通过加热模块（电热丝或电热板）对内部进行加热，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，真空
烧结炉是在真空环境中对被加热物品进行保护性烧结的炉子，其加热方式比较多，如电阻加热、感应加热、微波加热，真空烧结炉由于在烧结时要求很高的密封性和耐高温能力，所以现有的烧结炉体型较大，占地面积较大，两种性能难以达到平衡。
此外真空烧结炉在真空烧结中，除了对设备温度均匀性和准确性、极限真空度有较高要求外，冷却速度也是评价真空烧结炉的一项重要指标。现有技术的产品烧结完成后，一般是通过自然冷却法实现冷却，然而，自然冷却的效率极其低，大大影响的生产的效率。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了小型真空熔炼炉。
小型真空熔炼炉，包括炉体以及设置于炉体内的真空设备，真空设备为二级真空泵组成，包括扩散泵和机械泵，扩散泵的排气口连接与机械泵的进气口相连，扩散泵和机械泵均电性连接至控制器。
优选地，泵体的内壁上设有双层水冷结构，双层水冷结构为双层的螺旋形水管。
优选地，泵体的内壁上设有双层水冷结构，双层水冷结构为双层的螺旋形水管。
优选地，模具外层设有保温层，保温层选用石墨碳毡。
优选地，泵体的侧壁上，在烧结区水平位置处设有观测窗，观测窗为石英玻璃，观测窗的外设有CCD电器耦合器相机。
优选地，泵体内设有测温装置，测温装置为光纤式双色红外测温仪，直接测量烧结区内部温度。
优选地，测温装置连接气动挡板阀，气动挡板阀连接扩散泵和机械泵之间。
优选地，泵体内部侧面设有超温保护热电偶。
优选地，炉体设有真空系统，发热体为等静压筒状石墨。
优选地，发热体有单相发热和三相发热两种发热模式。
本发明的优点在于对现有的真空熔炼炉进行改进，将熔炼炉的熔炼部分内置于扩散泵的泵体中，实现了两者的有机结合，能大大减小设备的体积，真空系统采用二级真空泵，能自动快速切换高低真空度的调节，以应对不同的温度和烧结时间；
发热体为等静压筒状石墨或者钼丝，具有发热快，炉温均匀的特点，有单相发热和三相发热两种发热模式，能适应多种材料的烧结；
观测窗的外设有CCD电器耦合器相机，利用工业电器耦合相机能在高亮度的环境中捕捉图像，使烧结过程中的细节变化以更清楚的图像展示出来；
双层水冷结构能利用水循环对炉体进行降温，减少炉体因为温度升高而产生的形变，提高产品质量，延长使用寿命；
测温装置采用光纤式双色红外测温仪，直接测量烧结区内部温度，数据直接且准确，方便系统的控制；
保温层采用石墨碳毡，保温性能佳，能保证熔炼时的温度稳定，减短抽真空时间；
本发明体积小，能和控制系统配合形成高集成化的烧结系统，适用于研究型单位使用。
附图说明
图1为本发明提出的小型真空熔炼炉的结构示意图。
具体实施方式
参考图1，下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
小型真空熔炼炉，包括炉体1以及设置于炉体1内的真空设备2，真空设备2为二级真空泵组成，包括扩散泵3和机械泵4，扩散泵3的排气口5连接与机械泵4的进气口6相连，扩散泵3和机械泵4均电性连接至控制器。
扩散泵3的泵体7内部中间位置设有模具8，模具8内部为烧结区9，烧结区9下部为下压头10，下压头10下部连接下压头固定座11，下压头固定座11上部连有推杆12，烧结区9的上部设有上压头13，上压头13连有上压头固定座14，模具8外侧环绕设置有若干发热体15。
泵体7的内壁上设有双层水冷结构16，双层水冷结构16为双层的螺旋形水管，利用水循环对炉壁进行降温，减少炉壁因为温度升高而产生的形变，提高产品质量，延长使用寿命；
模具8外层设有保温层17，保温层17选用石墨碳毡，保温性能佳，能保证熔炼时的温度稳定，减短抽真空时间；
泵体7的侧壁上，在烧结区3水平位置处设有观测窗18，观测窗18为石英玻璃，观测窗18的外设有CCD电器耦合器相机19，利用工业电器耦合相机能在高亮度的环境中捕捉图像，使烧结过程中的细节变化以更清楚的图像展示出来；
泵体7内设有测温装置20，测温装置为光纤式双色红外测温仪，直接测量烧结区3内部温度，数据直接且准确，方便系统的控制；
测温装置20连接气动挡板阀21，气动挡板阀21连接扩散泵3和机械泵4之间。
泵体7内部侧面设有超温保护热电偶，具有保护警报的作用；
发热体为等静压筒状石墨或者钼丝，具有发热快，炉温均匀的特点，有单相发热和三相发热两种发热模式，能适应多种材料的烧结；
本发明的优点在于对现有的真空熔炼炉进行改进，将熔炼炉的熔炼部分内置于扩散泵的泵体中，实现了两者的有机结合，能大大减小设备的体积，真空系统采用二级真空泵，能自动快速切换高低真空度的调节，以应对不同的温度和烧结时间；
本发明体积小，能和控制系统配合形成高集成化的烧结系统。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.小型真空熔炼炉，包括炉体（1）以及设置于炉体（1）内的真空设备（2），其特征在于，所述真空设备（2）为二级真空泵组成，包括扩散泵（3）和机械泵（4），所述扩散泵（3）的排气口（5）连接与所述机械泵（4）的进气口（6）相连，所述扩散泵（3）和机械泵（4）均电性连接至控制器。
2.根据权利要求1所述的小型真空熔炼炉，其特征在于，所述扩散泵（3）的泵体（7）内部中间位置设有模具（8），模具（8）内部为烧结区（9），所述烧结区（9）下部为下压头（10），所述下压头（10）下部连接下压头固定座（11），所述下压头固定座（11）上部连有推杆（12），所述烧结区（9）的上部设有上压头（13），所述上压头（13）连有上压头固定座（14），所述模具（8）外侧环绕设置有若干发热体（15）。
3.根据权利要求2所述的小型真空熔炼炉，其特征在于，所述泵体（7）的内壁上设有双层水冷结构（16），所述双层水冷结构（16）为双层的螺旋形水管。
4.根据权利要求2所述的小型真空熔炼炉，其特征在于，所述模具（8）外层设有保温层（17），所述保温层（17）选用石墨碳毡。
5.根据权利要求2所述的小型真空熔炼炉，其特征在于，所述泵体（7）的侧壁上，在烧结区（3）水平位置处设有观测窗（18），观测窗（18）为石英玻璃，观测窗（18）的外设有CCD电器耦合器相机（19）。
6.根据权利要求2所述的小型真空熔炼炉，其特征在于，所述泵体（7）内设有测温装置（20），测温装置为光纤式双色红外测温仪，直接测量烧结区（3）内部温度。
7.根据权利要求6所述的小型真空熔炼炉，其特征在于，所述测温装置（20）连接气动挡板阀（21），所述气动挡板阀（21）连接扩散泵（3）和机械泵（4）之间。
8.根据权利要求2所述的小型真空熔炼炉，其特征在于，所述泵体（7）内部侧面设有超温保护热电偶。
9.根据权利要求2所述的小型真空熔炼炉，其特征在于，所述发热体（9）为等静压筒状石墨或者钼丝。
10.根据权利要求9所述的小型真空熔炼炉，其特征在于，所述发热体（9）有单相发热和三相发热两种发热模式。
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