CN108941551A - 脱蜡预烧炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及脱蜡设备的技术领域，具体公开了一种脱蜡预烧炉，包括炉体、氢气通气系统、加热装置和抽真空装置，炉体与抽真空装置间连通有抽气管，抽真空装置连接有储气室，储气室连通有出气管，出气管上固定安装有流量控制块，出气管连接有螺旋管，螺旋管外壁紧密贴合有冷却管，螺旋管的外壁紧密贴合有腔体，腔体内盛有丙三醇液体，腔体与流量控制块间连通有输气管；螺旋管连接有水平设置的第二管道，第二管道上固定安装有用于气液分离的集液槽。本发明能够通过腔体内的丙三醇气化控制出气管上的流量控制块，进而控制混合气体进入螺旋管的流量，实现混合气体中的气态石蜡充分液化，又利用集液槽实现液态石蜡与氢气的分离，实现对石蜡的回收。

Description

脱蜡预烧炉

技术领域

本发明涉及脱蜡设备的技术领域，具体公开了脱蜡预烧炉。

背景技术

预烧炉是一种可以给物料提供特定温度和特定环境压力以及真空度的热处理炉具，预烧炉一般包括真空装置、加热保温装置、工艺气体装置、冷却装置、控制装置以及脱蜡装置，其中脱蜡装置是为了收集产品中加入的成型剂。为了使产品更好地成型，一般会在产品中加入成型剂，但是成型剂如果停留在产品中，会影响产品的质量。成型剂在高温的情况下会处于一种气化状态，通过吹风或者抽气的方式使得气化的成型剂定向运动，通过脱蜡装置进行成型剂的回收和储存。

公开号为CN 206457533 U的中国实用新型专利公开了一种硬质合金生产用脱蜡烧结一体炉，包括烧结炉本体、氩气通气系统、氢气通气系统、抽真空装置、温度控制系统及压力计，所述氩气通气系统、氢气通气系统、抽真空装置、所述温度控制系统及压力计均设于烧结炉本体。该实用新型的硬质合金生产用脱蜡烧结一体炉应用于硬质合金的生产制备，操作方便，省时省力，在微正压氢气气氛下，阶梯式升温保温，脱蜡效率高，产品烧结质量好。但是，上述专利中的一体炉利用抽真空装置将烧结炉本体内的气态成型剂(蜡)抽出，并没有对气态成型剂作进一步回收处理和储存，因此，需要在该硬质合金生产用脱蜡烧结一体炉上作出改进，使得气态成型剂得以回收利用。

为回收气态成型剂，申请号为201710424151.3的中国发明专利公开了一种烧结炉脱蜡装置，其包括第一脱蜡装置，以及设于第一脱蜡装置与烧结炉的炉体之间的进气结构；第一脱蜡装置内设有对气体成型剂进行缓流处理的冷热交换缓流装置，冷热交换缓流装置靠近第一脱蜡装置的进气口设置。该烧结炉脱蜡装置液化效果好，能够有效回收成型剂，但是在液化成型剂的过程中，没有机构控制气态成型剂的流量，存在由于气态成型剂流量过大导致冷热交换缓流装置难以对气态成型剂进行充分冷却的问题，进而导致部分气态成型剂未能液化而浪费。

发明内容

本发明意在提供一种脱蜡预烧炉，以解决现有脱蜡设备中气态成型剂流量过大时存在部分气态成型剂难以液化回收的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案为：脱蜡预烧炉，包括炉体、氢气通气系统、加热装置和抽真空装置，所述加热装置位于炉体内部，炉体与氢气通气系统之间连通有第一管道，第一管道上固定安装有控制阀门，炉体与抽真空装置之间连通有抽气管，抽真空装置连接有储气室，储气室连通有出气管，所述出气管上固定安装有流量控制块，流量控制机块内开设有空腔，空腔与出气管接通，空腔内壁固定连接有弹性气囊；出气管远离炉体的一端连接有螺旋管，所述螺旋管竖直设置，螺旋管外壁紧密贴合有冷却管，螺旋管远离出气管的一段的外壁紧密贴合有腔体，所述腔体与冷却管无接触，腔体内盛有丙三醇液体，腔体连通有输气管，输气管远离腔体的一端连接至弹性气囊；所述螺旋管远离出气管的一端连接有水平设置的第二管道，第二管道上固定安装有集液槽，第二管道侧壁上开设有出液口，出液口连通第二管道和集液槽；所述集液槽底壁连通有排液管，排液管内滑动连接有第一柱塞，集液槽内放置有浮子，浮子与第一柱塞之间固定连接有连杆，浮子朝向出液口的一侧固定连接有第二柱塞，第二柱塞移动过程中能封堵出液口，且第二柱塞封堵出液口时第一柱塞滑出排液管。

本基础方案的工作原理在于：启动加热装置对炉体进行加热升温，利用氢气通气系统将氢气通入炉体内，在微正压氢气气氛下，使得炉体内部实现阶梯式升温保温，对炉体内的产品进行脱蜡处理。从产品上脱除的成型剂(石蜡)在高温环境下气化，并在抽真空装置的作用下，混合气体经抽气管进入储气室内，再经出气管进入螺旋管内。进入螺旋管内的混合气体在冷却管的冷却下温度逐渐降低，气态的石蜡逐渐液化。上述过程中，当混合气体的流量过大时，将会导致冷却管不能及时对气态的石蜡进行冷却。此时，由于石蜡的沸点在300℃～330℃之间，而丙三醇的沸点是290℃，因此，当气态石蜡未能及时液化时，气态石蜡的热量传递给腔体内的丙三醇液体，丙三醇液体吸热升温沸腾气化，气态的丙三醇通过输气管进入弹性气囊内，使得弹性气囊体积增大，弹性气囊逐渐伸入出气管内，使得该部分出气管内单位时间流通的混合气体减少，从而实现对混合气体进入螺旋管的流量进行调节，使得冷却管单位时间冷却的混合气体量减少，避免部分气态石蜡未能及时液化。氢气与液化后的石蜡经过第二通道时，液态的石蜡从出液口进入集液槽内，集液槽内的浮子在浮力作用下向第二管道方向移动，与浮子固定连接的第一柱塞、第二柱塞均相应发生移动，第二柱塞封堵出液口时，第一柱塞滑出排液管，液态石蜡从排液管流出，此时浮子受到的浮力减小，浮子向远离第二管道的反向移动，于是第一柱塞封堵排液管，第二柱塞离开出液口，第二管道内的液态石蜡流入集液槽内，此时浮子受到的浮力增大向第二管道方向移动，不断重复上述过程，实现液态石蜡和氢气的分离。

本基础方案的有益效果在于：

1、本基础方案中，利用腔体内丙三醇液体在部分气态石蜡未能液化时吸热沸腾气化，气态的丙三醇进入弹性气囊中，使得弹性气囊膨胀，从而使得出气管的流量减小，冷却管能够及时冷却气态石蜡，从而实现自动调节进入螺旋管的混合气体的流量，确保混合气体中的气态石蜡能够充分液化，提高石蜡的回收率，避免石蜡的浪费，减少生产成本。

2、本基础方案中，氢气和液化后的石蜡进入水平设置的第二管道，液态石蜡通过出液口进入集液槽内，从而使得浮子受到浮力上升，当第二柱塞封堵出液口时第一柱塞滑出排液管，液态石蜡经排液管离开集液槽，而后集液槽液面下降，第一柱塞封堵排液管，同时第二柱塞离开出液口，第二管道内的液态石蜡流入集液槽内，浮子受到的浮力不断变化，使得第二管道内的液态石蜡不断进入集液槽，而后不断离开集液槽。因此，本基础方案不仅实现了液态石蜡与氢气的分离，还使得集液槽内的液态石蜡不断流动，减缓了液态石蜡的固化速度，避免液态石蜡在集液槽内固化。

3、在腔体内的丙三醇溶液的温度达到腔体位置处的螺旋管内的温度之前，腔体内的丙三醇液体能够吸收螺旋管内的热量，因此，丙三醇溶液能够对石蜡进行降温。

进一步，所述浮子竖直滑动连接在集液槽内壁上。限制浮子在集液槽内的移动轨迹，避免浮子晃动，确保第二柱塞能够准确封堵出液口，以及确保第一柱塞滑出排液管后能够顺利回到排液管内。

进一步，所述排液管远离集液槽的一端连接有储液罐。储液罐用于收集从集液槽流出的液态石蜡。

进一步，所述冷却管的进口的位置低于冷却管的出口的位置。当冷却管的进口低于冷却管的出口时，冷却液的流向与混合气体的流向相反，使得冷却液能够带走更多混合气体的热量。

进一步，所述第二管道远离螺旋管的一端连接有氢气回收装置。用于回收氢气，避免氢气在空气中发生爆炸，造成人员受伤和财产损失。

进一步，所述腔体位于螺旋管长度的4/5处。正常流量下，混合气体到达螺旋管长度的4/5处时，混合气体中的气态石蜡已经液化，并且螺旋管长度的4/5处的温度理应低于290℃，以顺利实现对混合气体流量的控制。

进一步，所述储气室连通有第一气囊。当混合气体的流量过大时，弹性气囊发生膨胀使得出气管内混合气体的流量减小，而单位时间内进入储气室内的混合气体量不变，导致储气室内的气压增大，此时第一气囊发生膨胀，能够减小储气室内的气压，进而减小弹性气囊受到的压力，延长弹性气囊的使用寿命。

附图说明

图1为本发明实施例中脱蜡预烧炉的结构示意图；

图2为图1中A的放大剖视图；

图3为图1中B的放大剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：炉体1、加热装置2、抽真空泵3、氢气发生器4、氢气流量计5、氢气脉冲压力泵6、控制阀门7、抽气管8、储气室9、第一气囊10、出气管11、流量控制块12、空腔13、弹性气囊14、螺旋管15、冷却管16、腔体17、输气管18、第二管道19、氢气回收装置20、集液槽21、出液口22、排液管23、储液罐24、第一柱塞25、浮子26、第二柱塞27。

实施例基本如图1所示，脱蜡预烧炉，包括炉体1、氢气通气系统、加热装置2和抽真空泵3，加热装置2位于炉体1内部。氢气通气系统包括氢气发生器4、氢气流量计5和氢气脉冲压力泵6，炉体1与氢气发生器4之间连通有第一管道，氢气流量计5和氢气脉冲压力泵6安装于第一管道上，第一管道上固定安装有控制阀门7，炉体1与抽真空泵3之间连通有抽气管8，抽真空泵3连接有储气室9，储气室9连通有第一气囊10和出气管11，出气管11上固定安装有流量控制块12。结合图2所示，流量控制机块内开设有空腔13，空腔13与出气管11接通，空腔13内壁固定连接有弹性气囊14。

出气管11的右端连接有螺旋管15，螺旋管15竖直设置。螺旋管15外壁紧密贴合有冷却管16，冷却管16的进口位于冷却管16的下端，冷却管16的出口位于冷却管16的上端。螺旋管15由上至下长度的4/5处的外壁紧密贴合有腔体17，腔体17与冷却管16无接触。腔体17内盛有丙三醇液体，腔体17连通有输气管18，输气管18的上端连接至弹性气囊14。

螺旋管15的下端连接有水平设置的第二管道19，第二管道19的右端连接有氢气回收装置20。第二管道19上固定安装有集液槽21，结合图3所示，第二管道19侧壁上开设有出液口22，出液口22连通第二管道19和集液槽21，集液槽21底壁连通有排液管23，排液管23的下端连接有储液罐24，排液管23内滑动连接有第一柱塞25，集液槽21内壁竖直滑动连接有浮子26，浮子26与第一柱塞25之间固定连接有连杆，浮子26的上侧固定连接有第二柱塞27，第二柱塞27移动过程中能封堵出液口22，且第二柱塞27封堵出液口22时第一柱塞25滑出排液管23。

具体工作时，启动加热装置2，炉体1内部温度逐渐上升。同时启动氢气发生器4，打开第一管道上的控制阀门7，氢气经第一管道通入炉体1内，此时能够通过氢气流量计5观察氢气的流量。这样，在微正压氢气气氛下，使得炉体1内部实现阶梯式升温保温，对炉体1内的产品进行脱蜡处理。并且，在脱蜡的后段过程中，使用氢气脉冲压力泵6进行氢气脉冲压力冲刷，排除炉内残余的石蜡成型剂。

从产品上脱除的石蜡成型剂在高温环境下气化，并在抽真空泵3的作用下，气态石蜡混合着氢气经抽气管8进入储气室9内，再经出气管11进入螺旋管15内。进入螺旋管15内的混合气体在冷却管16的冷却作用下温度逐渐降低，气态的石蜡逐渐液化，液化后的石蜡在重力作用下沿螺旋管15内壁流向第二管道19。

上述过程中，当混合气体的流量过大时，将会导致冷却管16不能及时对气态的石蜡进行冷却。此时，由于石蜡的沸点在300℃～330℃之间，而丙三醇的沸点是290℃，因此，当气态石蜡未能及时液化时，气态石蜡的热量传递给腔体17内的丙三醇液体，丙三醇液体吸热升温沸腾气化，气态的丙三醇通过输气管18进入弹性气囊14内，使得弹性气囊14发生膨胀、体积增大，弹性气囊14逐渐伸入出气管11内，使得该部分出气管11内单位时间流通的混合气体减少甚至流量为零，从而实现对混合气体进入螺旋管15的流量进行自动调节，使得冷却管16单位时间冷却的混合气体量减少，避免部分气态石蜡未能及时液化。

当弹性气囊14发生膨胀时，使得出气管11内混合气体的流量减小，而单位时间内进入储气室9内的混合气体量不变，导致储气室9内的气压增大，此时第一气囊10发生膨胀，能够减小储气室9内的气压，进而减小弹性气囊14受到的压力，延长弹性气囊14的使用寿命。

当进入螺旋管15的混合气体量减少后，冷却管16冷却螺旋管15，使得腔体17处的螺旋管15温度下降至290℃以下，腔体17内的温度下降至290℃以下，气态的丙三醇逐渐液化，弹性气囊14体积减小，经出气管11进入螺旋管15的混合气体量逐渐增大，继续混合气体的液化工作。

氢气与液化后的石蜡经过第二通道时，液态的石蜡从出液口22进入集液槽21内，集液槽21内的浮子26在浮力作用下向上滑动，与浮子26固定连接的第一柱塞25、第二柱塞27均发生向上移动。随着集液槽21的液面上升，最终第二柱塞27封堵出液口22，并且第二柱塞27封堵出液口22时第一柱塞25滑出排液管23，液态石蜡从排液管23流入储液罐24，此时集液槽21的液面降低，浮子26受到的浮力减小，浮子26向下滑动，于是第一柱塞25封堵排液管23，同时第二柱塞27离开出液口22，第二管道19内的液态石蜡流入集液槽21内，此时集液槽21的液面再次上升，浮子26受到的浮力增大，浮子26再次向上滑动，不断重复上述过程，浮子26受到的浮力不断变化，使得第二管道19内的液态石蜡不断进入集液槽21，而后不断离开集液槽21进入储液罐24中，实现液态石蜡和氢气的分离。上述过程中，由于集液槽21内始终有液态石蜡，因此氢气不会通过排液管23离开第二通道。并且，由于集液槽21内的液态石蜡不断流动，减缓了液态石蜡的固化速度，避免液态石蜡在集液槽21内固化。

第二管道19内的氢气通过氢气回收装置20进行回收，避免氢气直接排放至空气中。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (7)

1.脱蜡预烧炉，包括炉体、氢气通气系统、加热装置和抽真空装置，所述加热装置位于炉体内部，炉体与氢气通气系统之间连通有第一管道，第一管道上固定安装有控制阀门，炉体与抽真空装置之间连通有抽气管，抽真空装置连接有储气室，储气室连通有出气管，其特征在于：所述出气管上固定安装有流量控制块，流量控制机块内开设有空腔，空腔与出气管接通，空腔内壁固定连接有弹性气囊；出气管远离炉体的一端连接有螺旋管，所述螺旋管竖直设置，螺旋管外壁紧密贴合有冷却管，螺旋管远离出气管的一段的外壁紧密贴合有腔体，所述腔体与冷却管无接触，腔体内盛有丙三醇液体，腔体连通有输气管，输气管远离腔体的一端连接至弹性气囊；所述螺旋管远离出气管的一端连接有水平设置的第二管道，第二管道上固定安装有集液槽，第二管道侧壁上开设有出液口，出液口连通第二管道和集液槽；所述集液槽底壁连通有排液管，排液管内滑动连接有第一柱塞，集液槽内放置有浮子，浮子与第一柱塞之间固定连接有连杆，浮子朝向出液口的一侧固定连接有第二柱塞，第二柱塞移动过程中能封堵出液口，且第二柱塞封堵出液口时第一柱塞滑出排液管。

2.根据权利要求1所述的脱蜡预烧炉，其特征在于：所述浮子竖直滑动连接在集液槽内壁上。

3.根据权利要求2所述的脱蜡预烧炉，其特征在于：所述排液管远离集液槽的一端连接有储液罐。

4.根据权利要求3所述的脱蜡预烧炉，其特征在于：所述冷却管的进口的位置低于冷却管的出口的位置。

5.根据权利要求4所述的脱蜡预烧炉，其特征在于：所述第二管道远离螺旋管的一端连接有氢气回收装置。

6.根据权利要求5所述的脱蜡预烧炉，其特征在于：所述腔体位于螺旋管长度的4/5处。

7.根据权利要求6所述的脱蜡预烧炉，其特征在于：所述储气室连通有第一气囊。