CN112665375A - 烧结炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烧结炉(1)，所述烧结炉包括用于将待烧结的压坯(3)运输通过所述烧结炉(1)的输送装置(8)，其中，所述输送装置(8)具有至少一个带状的运输元件(9)和至少一个用于支承所述运输元件(9)的支承元件(11)，并且所述烧结炉(1)沿通过所述烧结炉(1)的穿过方向(2)分成多个区，所述多个区包括脱脂区(4)。在所述带状的运输元件(9)之下设置至少一个用于气态介质的供应元件(12)和/或所述支承元件(11)沿所述输送装置(8)的通过所述烧结炉(1)的运输方向多件式地构成。

Description

烧结炉

技术领域

本发明涉及一种烧结炉，该烧结炉包括用于将待烧结的压坯(Presslingen)运输通过烧结炉的输送装置，其中，所述输送装置具有至少一个带状的运输元件和至少一个用于支承运输元件的支承元件，并且烧结炉沿通过该炉的穿过方向分成多个区，所述多个区包括脱脂区(Entbinderungszone)。

此外，本发明涉及一种马弗炉，该马弗炉用于烧结炉，所述马弗炉包括用于将待烧结的压坯运输通过马弗炉的输送装置，其中，输送装置具有至少一个带状的运输元件和至少一个用于支承运输元件的支承元件。

此外，本发明涉及一种用于在烧结炉中烧结由粉末制造的压坯的方法，其中，利用输送装置将所述压坯运输通过烧结炉，为此，输送装置具有至少一个带状的运输元件和至少一个用于支承运输元件的支承元件，并且压坯在带状的运输元件上运输通过烧结炉，并且烧结炉沿通过烧结炉的穿过方向分成多个区，所述多个区包括脱脂区，在所述脱脂区中将压坯脱脂。

背景技术

粉末冶金制造的压坯的烧结充分已知。为此主要使用所谓的带烧结炉，所述带烧结炉能够实现连续的烧结过程。通常的带烧结炉具有多个区，所述压坯运动穿过所述多个区，即脱脂区(也称为脱蜡区)、烧结区和冷却区。各个区在其温度方面不同。在脱脂区中，将挤压辅料、例如蜡从压坯中排出。在此有问题的是，在该区中的温度至少局部过低，以便燃烧从压坯中排出的辅料。其结果是，所述辅料至少部分地又在该脱脂区中冷凝并且因此引起各种问题。一方面马弗炉的横截面收缩，通过所述马弗炉，压坯被置入到烧结炉的其他的区中。另一方面，污染物也由于输送路程的变形引起通过马弗炉的输送系统中的问题。尤其是输送带在其上运行的输送轨道随着时间隆起，因为上述沉积物也聚集在所述输送轨道下。

发明内容

本发明的任务是，改善压坯在烧结炉的脱脂区中的运输。本发明的任务尤其是减少烧结炉由于在脱脂区中的沉积的失效。

本发明的任务在开头所述的烧结炉中通过如下方式解决：在带状的运输元件之下设置至少一个用于气态介质的供应元件和/或支承元件沿输送装置的通过烧结炉的运输方向多件式地构成。

本发明的任务也通过开头所述的马弗炉解决，在所述马弗炉中在带状的运输元件之下设置至少一个用于气态介质的供应元件和/或支承元件沿输送装置的通过马弗炉的运输方向多件式地构成。

此外，本发明的任务利用开头所述的方法解决，按照所述方法，在带状的运输元件之下通过至少一个供应元件将气态介质引入脱脂区中和/或支承元件沿输送装置的通过烧结炉的运输方向多件式地构成。

在此有利的是，通过供应气态介质到脱脂区中，可以将从压坯中排出的材料从脱脂区的较冷的区域中至少部分地运走，由此可以较好地避免在输送装置的区域中的沉积。备选或附加于此地，可以通过支承元件沿输送装置的运输方向多件式的构成较好地抵抗支承元件由于沉积物的变形。即能够利用烧结炉的两种实施方式实现烧结炉的较长的、连续的运行时间。

按照本发明的一种实施变型方案可以设置，用于气态介质的供应元件通过所述至少一个支承元件构成或包括所述至少一个支承元件。由此，不仅可以实现烧结炉的、尤其是气态介质的供应装置的较简单的构造，而且由此也可以简单地实现，将气态介质直接地带到支承元件和运输元件上并且减少在那里由沉积物引起的问题。

为了进一步改善这些效果，按照本发明的一种实施变型方案为此可以设置，支承元件本身构成用于气态介质的供应通道。由此不需要在烧结炉中在支承元件的区域中安装附加的管路来引导气态介质。此外，该区域由于缺少其他的装入件能够被更简单地清洁。

按照本发明的另一种实施变型方案可以设置，供应元件具有用于气态介质的多个排出口，从而气态介质可以较好地分布。

为了较好的协调从压坯中排出的材料的量，在此可以按照本发明的另一种实施变型方案设置，供应元件的每米长度的用于气态介质的排出口的数量沿输送装置的通过烧结炉的运输方向变大。

优选按照本发明的一种实施变型方案，支承元件支承在烧结炉的底部元件上。

在此，按照本发明的另一种实施变型方案可以设置，在支承元件上设置加固元件，所述加固元件与烧结炉的底部元件连接和/或支承元件在其长度的一个区域上与底部元件连续地连接，所述区域从脱脂区中的支承元件的总长度的30％和80％之间的区域中选择。由此可以改善支承元件与底部元件的连接，从而可以将较高的力引入底部元件中并且由此可以抵抗支承元件的变形。

按照所述方法的一种实施变型方案可以设置，使用氮气或氮气与至少一种其他气体的混合物作为气态介质，所述至少一种其他气体从包括氧气、空气、二氧化碳、氢气的组中选择。由此，能够实现环境较友好的运行，尤其是当使用氧气或空气作为氮气的混合物。此外，由此也可实现从压坯中排出的材料更彻底地烧尽。

附图说明

为了更好地理解本发明借助下面附图对其进行详细解释。

分别在十分简化的示意图中示出：

图1带烧结炉的侧视图；

图2马弗炉的第一实施变型方案的一部分的侧视图；

图3按照图2的马弗炉的前视图；

图4马弗炉的另一种实施变型方案的前视图。

具体实施方式

首先要指出，在不同的实施方式中相同部件使用相同的附图标记或相同的构件名称，其中，在整个说明书中包含的公开内容可以按意义转用到具有相同附图标记或相同构件名称的相同部件上。同样，在说明书中选择的位置说明如上面、下面、侧面等参照直接描述的以及所示的附图并且在位置改变时按意义转用到新的位置。

在图1中以侧视图示出烧结炉1。按照图1的烧结炉1是所谓的带烧结炉。这样的烧结炉1原则上由现有技术已知。可以借此以穿过工艺(Durchlaufverfahren)、即连续地制造例如陶瓷的或金属的烧结构件。

要指出的是，本发明不仅可以使用在带烧结炉中而且也可以使用在其他的烧结炉1中。

烧结炉1具有至少三个区，待烧结的压坯3沿穿过方向2前后相继地通过所述至少三个区。在此是脱蜡或脱脂区4、烧结区5和冷却区6。尤其是烧结区5直接连接到脱脂区4上。此外，优选冷却区6直接连接到烧结区5上。

所述至少三个区主要因为其中存在的温度水平或温度范围而不同。例如在脱脂区4中可存在650℃和900℃之间的温度，在烧结区中可存在900℃和1150℃之间的温度并且在冷却区中存在900℃和80℃之间的温度。

各个区可以分成进一步的子区，以便将压坯徐缓地加热到用于烧结所希望的温度。例如脱脂区4可以包括具有650℃至750℃的额定温度的第一子区、具有750℃至850℃的额定温度的第二子区和具有850℃至900℃的第三子区。这些子区沿穿过方向2彼此连接。

压坯3尤其是由粉末通过在模具中压制制造。为了在此使压制变得容易并且保护模具，如已知的那样使用挤压辅料、例如尤其是蜡。所述挤压辅料当然干扰烧结过程，从而在压坯3真正的烧结之前又将挤压辅料从压坯中去除。这在脱脂区4中发生。为此脱脂区4具有马弗炉7。马弗炉7可以陶瓷地实施或由金属、例如钢实施并且具有防火衬里。马弗炉7的这样的实施方式由现有技术已知，从而关于其的进一步细节参阅有关的现有技术。

为了将压坯3运输通过烧结炉1，所述烧结炉具有输送装置8，所述输送装置至少在烧结炉1的整个长度上延伸，但优选所述输送装置也具有在马弗炉7上游的装料区域用于将压坯3放在输送装置8上。输送装置8因此也延伸通过马弗炉7，即马弗炉7在本发明的意义中同样具有输送装置8或包含该输送装置。

输送装置8尤其是带式输送机，所述带式输送机具有带状的运输元件9。带状的运输元件9尤其是回转地构成，从而所述运输元件一方面连同处于其上的压坯3运行通过炉腔并且在所述炉腔之下又往回移动至起点，即带状的运输器件9尤其是循环带，所述循环带在(烧结炉1)的端部区域上利用换向滚子10换向。

带状的运输元件9通过至少一个、尤其是金属的支承元件11支承，所述支承元件由图2和3可看出。所述至少一个支承元件11尤其是用于引导带状的运输元件9的导轨。

如先前提到的，在脱脂区4中，尤其是将作为挤压辅料使用的蜡从压坯3中排出、即蒸发。为了将这些蒸汽从马弗炉7中去除，设置为，在带状的运输元件9之下设置至少一个用于气态介质的供应元件12，例如这可较好地由图2看出。

该供应元件12例如可以是管道13，所述管道例如设置在支承元件11上，如从图4可看出的那样，该图示出马弗炉7的一种实施变型方案。因为该实施变型方案具有用于运输元件9的仅一个中心的支承元件11，优选在支承元件11两侧分别设置至少一个管道13。

但所述管道13也可以不同地放置，例如在马弗炉7的侧向区域中，必要时独立地放置，虽然这不是优选的。

管道13可以具有圆形的或方形的、矩形等等的横截面。

但在优选的和在图2中示出的实施变型方案中，供应元件12由所述至少一个支承元件11构成或包括所述至少一个支承元件。

在这种情况中要指出的是，在图2和3中为了更清楚，省去对带状的运输元件9的示出，因为由此能够更好地看到支承元件11。

支承元件11(优选所有支承元件11相同地构成)例如可以具有c形或u形的横截面，从而与底部元件14一起构成封闭的通道，支承元件11支承在所述底部元件上。但所述通道也可以只通过支承元件11构成，其方式为：所述支承元件构成为空腔型材。上述管道13可以在所述通道中延伸，如虚线所示。但优选支承元件11本身(必要时与底部元件14一起)构成该通道，从而在所述通道中无须设置管道13。在没有管道13的情况下，支承元件在两侧、沿穿过方向2看即在前面和在后面优选同样封闭地构成，例如分别设有盖板。

供应元件12、即优选支承元件11具有至少一个连接元件15，利用所述连接元件，将气态介质供应给供应元件12、即优选支承元件通道。

连接元件15优选设置在沿穿过方向2看上游的区域中、即马弗炉7的开端处或在所述开端上游，从而气态介质沿穿过方向2流动穿过供应元件12。连接元件尤其是设置在侧面，例如设置在支承元件11的侧壁16上。但连接元件15也可以在穿过方向2上设置在供应元件12的上游，即例如设置在支承元件通道的前盖板中或代替该盖板。连接元件15也可以设置在支撑件17中，所述支撑件必要时支承底部元件14。在侧面布置的情况下，连接元件15可以设置在左边外部和/或在两个支承元件11的情况下设置在右边外部。但在两个支承元件11的情况下也可以构成气态介质至供应元件12的中心的中央供应装置，该供应装置包括至两个供应元件的分支通道。

一般地，每个供应元件12可以设置一个连接元件15或可以设置多个连接元件15，所述连接元件必要时设置在供应元件12的不同的侧壁上。

气态介质通过至少一个排出口18从供应元件12中、即优选从支承元件通道中被引导到炉腔或马弗炉空间中。所述至少一个排出口18例如可以实施为供应元件12中的、例如在支承元件通道的侧壁16中的孔。但其他的排出口形状也是可能的，例如喷嘴状的排出口形状。

用于气态介质的所述至少一个排出口18可相对于连接元件15间隔开地设置或构成。尤其是所述至少一个排出口设置在马弗炉中的运输元件9的长度的后一半或后三分之一中。

此外，所述至少一个排出口18可以设置在供应元件12的和所述至少一个连接元件15相同的侧上或与所述至少一个连接元件不同的侧上，例如支承元件通道的侧壁16的侧上。

然而按照烧结炉1或马弗炉7的一种优选的实施变型方案，供应元件12具有用于气态介质的多个排出口18，如图2中所示。所述排出口优选在马弗炉7的长度的30％至80％的长度上分布地设置，在马弗炉7的端部上开始。

在多个排出口18时，所有排出口可以设置在供应元件12的一侧上、即例如在支承元件11的侧壁16中，或可以设置在不同的侧上，例如螺旋形或环形地在供应元件12的表面上分布。

此外，在多个排出口18的情况下可以设置为，所有排出口18大小相同，即尤其是具有相同的形状和相同的横断面积。但也存在如下可能性，尤其是为了在烧结炉1或马弗炉7的不同的区域中不同地构成气态介质的供应体积流量：排出口18的大小和/或排出口18的横截面不同，例如沿穿过方向2增加或减小。

同样为了可以供应气态介质的较大的体积，可以按照烧结炉1或马弗炉7的另一种实施变型方案设置为，供应元件12的每米长度的用于气态介质的排出口18的数量沿输送装置8的通过烧结炉1或马弗炉7的穿过方向2变大。

反之，可能也有利的是，供应元件12的每米长度的用于气态介质的排出口18的数量沿输送装置8的通过烧结炉1或马弗炉7的穿过方向2变小。

通过在带状的运输元件9之下供应气态介质可以阻止或减少，从压坯3中蒸发的材料在烧结炉1或马弗炉的较冷的区中沉积并且在这里引起在压坯3的输送中的问题。在此，蒸发的材料可以沿穿过方向2导走，并且尤其是供应给烧结炉1中的燃烧区用于燃烧。但是也可能的是，蒸发的材料逆着穿过方向2运走，为此必要时所述至少一个连接元件15和所述至少一个排出口18关于其在穿过方向2上的次序反转地设置。

为了支持蒸发的材料的移离，也可以在脱脂区4中任选地将至少一个其他的气体供应元件19设置在马弗炉7的上侧上。

可以仅使用(技术上纯净的)氮气作为气态介质。但也可以使用包括氮气的混合物，所述混合物尤其是包括至少一种其他气体，所述至少一种其他气体从包括氧气、空气、二氧化碳、氢气、丙烷的组中选择。

二氧化碳在包括氮气的混合物中的份额可以在0体积％和50体积％之间，氧气的份额可以在0体积％和10体积％之间，空气的份额可以在0体积％和30体积％之间，氢气的份额可以在1体积％和8体积％之间，丙烷的份额可以在0体积％和0.2体积％之间。

一般地，气态介质可以以在室温和700℃之间的温度引入供应元件12中。此外，气态介质可以以1m³/h至5m³/h的体积流量引入。

在多个供应元件12的情况下，这些值可用于所有供应元件12。

脱脂区4可以具有在750℃至900℃之间的温度。压坯3可以以如下温度引入马弗炉7或烧结炉1中，所述温度在650℃和800℃之间。

按照马弗炉7或烧结炉1的另一种实施变型方案，为了供应气态介质的相同的目的、即避免输送装置8损坏，所述一个支承元件11(或所述多个支承元件11)沿运输元件9的通过烧结炉1的穿过方向2多件式地构成，例如两件式地构成，例如在图2中借助分离线20表示。也就是说，在马弗炉7的区域中支承元件11的整个长度分成两个支承元件部分，所述两个支承元件部分直接彼此连接。但也可以多于两个部分、例如三个或四个部分等。

在此可以设置为，在穿过方向2上的第一支承元件部分11只局部地与底部元件14连接，尤其是焊接。连接在其上的支承元件部分与之相反地优选连续地与底部元件14连接，尤其是焊接。按照一种实施变型方案为此可以设置为，支承元件11在其长度的一个区域上与底部元件14连续地连接，所述区域从脱脂区4中的支承元件11的总长度的30％和80％之间、尤其是40％和60％之间的区域中选择。

按照烧结炉1或马弗炉的另一种实施变型方案可以设置为，在支承元件11上设置至少一个加固元件21，所述加固元件与烧结炉1的底部元件14连接。为此，例如底部元件14可以具有u形的横截面并且所述一个加强元件21或所述多个加强元件21翼肋形地构成并且在支承元件11和底部元件14的侧壁之间延伸，如在图2和3中所示。但是加强元件21的其他实施变型方案或实施方式也是可能的。

所述至少一个加强元件21优选设置在马弗炉7的最热的区的区域中。多个彼此间隔开的加强元件21可以在马弗炉7中的支承元件11的长度上分布地设置。

为了在用于气态介质的供应元件12中提供特别的流动情况，所述供应元件也可以具有装入件，所述装入件引起气流的换向和/或涡流。

这些实施例示出可能的实施变型方案，其中，在这里要注意，各个实施变型方案彼此各种各样的组合也是可能的。

为了澄清事实最后要指出，为了更好地理解构造，烧结炉1或马弗炉7没有必须严格按比例示出。

附图标记列表

1 烧结炉

2 穿过方向

3 压坯

4 脱脂区

5 烧结区

6 冷却区

7 马弗炉

8 输送装置

9 运输元件

10 换向滚子

11 支承元件

12 供应元件

13 管道

14 底部元件

15 连接元件

16 侧壁

17 支撑件

18 排出口

19 气体供应元件

20 分离线

21 加固元件

Claims (15)

1.烧结炉(1)，所述烧结炉包括用于将待烧结的压坯(3)运输通过所述烧结炉(1)的输送装置(8)，其中，所述输送装置(8)具有至少一个带状的运输元件(9)和至少一个用于支承所述运输元件(9)的支承元件(11)，并且所述烧结炉(1)沿通过所述烧结炉(1)的穿过方向(2)分成多个区，所述多个区包括脱脂区(4)，其特征在于，在所述带状的运输元件(9)之下设置至少一个用于气态介质的供应元件(12)和/或所述支承元件(11)沿所述输送装置(8)的通过所述烧结炉(1)的运输方向多件式地构成。

2.按照权利要求1所述的烧结炉(1)，其特征在于，所述供应元件(12)由所述至少一个支承元件(11)构成或包括所述至少一个支承元件。

3.按照权利要求2所述的烧结炉(1)，其特征在于，所述支承元件(11)构成用于所述气态介质的供应通道。

4.按照权利要求1至3之一所述的烧结炉(1)，其特征在于，所述供应元件(12)具有用于所述气态介质的多个排出口。

5.按照权利要求4所述的烧结炉(1)，其特征在于，所述供应元件(12)的每米长度的用于所述气态介质的排出口(18)的数量沿所述输送装置(8)的通过所述烧结炉(1)的运输方向变大。

6.按照权利要求1至5之一所述的烧结炉(1)，其特征在于，所述支承元件(11)支承在所述烧结炉(1)的底部元件(14)上。

7.按照权利要求6所述的烧结炉(1)，其特征在于，在所述支承元件(11)上设置一个加固元件(21)或多个加固元件(21)，所述加固元件与所述烧结炉(1)的底部元件(14)连接。

8.按照权利要求6或7所述的烧结炉(1)，其特征在于，所述支承元件(11)在其长度的一个区域上与所述底部元件(14)连续地连接，所述区域从在所述脱脂区(4)中的支承元件(11)的总长度的30％和80％之间的区域中选择。

9.马弗炉(7)，其用于烧结炉(1)，所述马弗炉包括用于将待烧结的压坯(3)运输通过马弗炉(7)的输送装置(8)，其中，所述输送装置(8)具有至少一个带状的运输元件(9)和至少一个用于支承所述运输元件(9)的支承元件(11)，其特征在于，在所述带状的运输元件(9)之下设置至少一个用于气态介质的供应元件(12)和/或所述支承元件(11)沿所述输送装置的通过所述马弗炉(7)的运输方向多件式地构成。

10.按照权利要求9所述的马弗炉(7)，其特征在于，所述供应元件(12)通过所述至少一个支承元件(11)构成或包括所述至少一个支承元件。

11.按照权利要求10所述的马弗炉(7)，其特征在于，所述支承元件(11)构成用于所述气态介质的供应通道。

12.按照权利要求9至11之一所述的马弗炉(7)，其特征在于，所述供应元件(12)具有用于所述气态介质的多个排出口。

13.按照权利要求12所述的马弗炉(7)，其特征在于，所述供应元件(12)的每米长度的用于气态介质的排出口(18)的数量沿所述输送装置(8)的通过所述烧结炉(1)的运输方向变大。

14.用于在烧结炉(1)中烧结由粉末制造的压坯(3)的方法，其中，利用输送装置(8)将所述压坯(3)运输通过所述烧结炉(1)，为此，所述输送装置(8)具有至少一个带状的运输元件(9)和至少一个用于支承所述运输元件(9)的支承元件(11)，并且所述压坯(3)在所述带状的运输元件(9)上输送通过所述烧结炉(1)，并且所述烧结炉(1)沿通过所述烧结炉(1)的穿过方向(2)分成多个区，所述多个区包括脱脂区(4)，在所述脱脂区中将所述压坯(3)脱脂，其特征在于，在所述带状的运输元件(9)之下，通过至少一个供应元件(12)将气态介质引入所述脱脂区(4)中，和/或所述支承元件(11)沿所述输送装置(8)的通过所述烧结炉(1)的运输方向多件式地构成。

15.按照权利要求14所述的方法，其特征在于，氮气或氮气与至少一种其他气体的混合物作为气态介质，所述至少一种其他气体从包括氧气、空气、二氧化碳、氢气、丙烷的组中选择。

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