CN115325819B - 一种陶瓷金属化烧结装置 - Google Patents

Abstract

一种陶瓷金属化烧结装置，涉及材料精练领域，包括烧结盘、输送辊、置换仓、烧结仓和气流管道，所述输送辊用于将所述烧结盘输送至所述置换仓中，所述气流管道用于分别向所述置换仓和所述烧结仓输送气体，连通所述烧结仓的所述气流管道由独立管道构成，所述独立管道连接流量计，通过准确控制烧结过程中气体进气量、比例及气体进气速率，提升陶瓷片烧结效率和成品良率。

Description

一种陶瓷金属化烧结装置

技术领域

本发明涉及材料精练领域，具体涉及一种陶瓷金属化烧结装置。

背景技术

烧结是一种利用热能使粉末胚体致密化的技术，是指多孔状陶瓷胚体在高温条件下，表面积减小、孔隙率降低、机械性能提高的致密化过程。宏观上，烧结后的产物体积收缩，致密度提高，强度增加。微观上，气孔形状改变，晶体长大，成分变化（掺杂元素）。是陶瓷胚体的一种“精炼”过程。

影响烧结的因素有很多，如烧结炉内工艺气体成分的含量变化会使得烧结效果受到影响，气体成分的含量越稳定，烧结完成度越一致，产品的一致性、性能和成品率越高。然而现阶段，较大一部分传统烧结装置在烧结过程中不能保持稳定的气体成分含量，从而导致烧结效果出入较大，甚至由于气体含量的不稳定或变化，会对烧结的物料起到相反的效果。所以，如何控制气氛烧结炉中各种气体的气体进气量及比例、气体进气速率等是控制气氛烧结的关键。

发明内容

本发明提供一种陶瓷金属化烧结装置，通过准确控制烧结过程中气体进气量、比例及气体进气速率，提升陶瓷片烧结效率和成品良率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种陶瓷金属化烧结装置，其中，包括烧结盘、输送辊、置换仓、烧结仓和气流管道，所述输送辊用于将所述烧结盘输送至所述置换仓中，所述气流管道用于分别向所述置换仓和所述烧结仓输送气体，连通所述烧结仓的所述气流管道由独立管道构成，所述独立管道连接流量计，所述烧结盘包括基板和叠放板，所述基板上有竖直向上延伸的定位杆，所述叠放板上有定位筒，所述定位筒为垂直所述叠放板的表面向外延伸的空心圆筒套，所述定位筒的中心圆孔贯穿所述叠放板，在所述叠放板上还有防止陶瓷片被气体吹乱的气流调节块，所述气流调节块包括顶风条和外弧罩，所述顶风条为自所述叠放板的表面向上凸起的直条块，所述顶风条包括迎风弧面、凸顶面和背风平面，所述迎风弧面为自所述叠放板的表面向上延展的内凹弯曲面，所述背风平面为竖直平面，所述凸顶面为连接所述迎风弧面和所述背风平面的上边缘的上凸弧面，所述外弧罩包括透风板和罩风板，所述透风板为自所述叠放板的表面竖直向上延展的平板，所述罩风板为自所述透风板的上边缘向上并向所述迎风弧面一侧弯曲延展的弯板，所述透风板上间隔分布着圆形透风穿孔。

作为优选，所述罩风板上有间隔分布的流体凹陷，所述流体凹陷为自所述罩风板的外侧表面向内凹陷的球面状凹槽。

作为优选，所述叠放板上还有侧护板，所述侧护板为垂直所述气流调节块两端向所述叠放板的边缘延伸的直条块，所述侧护板上有侧板气口和斜向气道，所述侧板气口为自所述侧护板的端面向内水平延伸的管道，所述斜向气道为自所述侧板气口向所述侧护板的内侧壁面倾斜延伸的槽口。

作为优选，所述侧护板上还有回风板，所述回风板为自所述侧护板的端面外侧边缘向外延展的弧形弯板。

作为优选，所述叠放板上还有挡风块，所述挡风块为连接两侧的所述侧护板的末端的凸起直块，所述挡风块上有挡风凹面，所述挡风凹面为自所述挡风块的内侧壁面中部向内凹陷延伸的弧形凹面。

作为优选，所述挡风块上还有揽风板，所述揽风板为自所述挡风凹面的上边缘向上并向所述气流调节块一侧靠近的弯板。

作为优选，所述叠放板上还有下渗风道，所述下渗风道为自所述叠放板与所述背风平面的接触处向下凹陷并向所述挡风块一侧延伸贯穿至所述叠放板下表面的通槽。

综上所述，本发明具有如下有益效果。

通过独立管道各自连接流量计通入烧结仓的方式，准确控制烧结过程中气体进气量、比例及气体进气速率，提升陶瓷片烧结效率和成品良率。

通过定位筒的高度实现相邻叠放板间距稳定，以提供陶瓷片足够的烧结空间，提升烧结盘在烧结仓中陶瓷片的烧结数量。

当烧结仓内气流吹向气流调节块时，气流不会直接吹至陶瓷片表面，避免了陶瓷片被吹乱、吹落的情况出现，其次，气流经过迎风弧面、凸顶面流入背风平面与透风板之间后，会从透风板上的圆形透风穿孔吹出，这部分气流由圆形透风穿孔削弱了风力，使得吹向叠放板表面的陶瓷片的气流较为柔和和均衡，其次，由罩风板表面流经的气体，顺着罩风板的弧形表面也可以减少气体的迎风强度。

罩风板的外表面间隔分布流体凹陷，流体凹陷与罩风板的表面圆滑衔接，不仅可以实现较好的流体力学效果，即使得流经罩风板表面的气体与罩风板的分离点后移、下移，从而将后方的气流层的下边界与陶瓷片在高度上更多重叠，使得气体与陶瓷片更充分接触，还可以与下方透风板的圆形透风穿孔匹配，增加外弧罩表面的粗糙度，便于手持操作和堆叠叠放板。

下渗风道可将一部分气流引入至叠放板下表面，增加陶瓷片表面自上而下的气体接触。

附图说明

为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为陶瓷金属化烧结炉整体结构示意图。

图2为基板结构示意图。

图3为叠放板结构示意图。

图4为气流调节块处结构放大示意图。

图5为气流调节块另一方向视图。

图6为侧板气口处放大示意图。

图7为侧护板剖视结构示意图。

图8为叠放板剖视结构示意图。

图9为揽风板处结构示意图。

图中：1、烧结盘，2、输送辊，3、置换仓，4、烧结仓，5、气流管道，6、基板，7、叠放板，8、顶风条，9、迎风弧面，10、透风板，11、罩风板，12、流体凹陷，13、侧板气口，14、斜向气道，15、回风板，16、挡风块，17、揽风板，18、下渗风道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

如图1至图9所示，一种陶瓷金属化烧结装置，其中，包括烧结盘1、输送辊2、置换仓3、烧结仓4和气流管道5，输送辊2用于将烧结盘1输送至置换仓3中，置换仓3和烧结仓4中有独立的输送带，置换仓3通过输送带将烧结盘1输送至烧结仓4中，烧结仓4通过输送带将烧结后的烧结盘1送出，气流管道5用于分别向置换仓3和烧结仓4输送气体，连通烧结仓4的气流管道5由独立管道构成，独立管道连接流量计。需要对陶瓷片或陶瓷基座进行烧结时，将陶瓷片放置于烧结盘1中，烧结盘1依次摆放在输送辊2上，输送辊2首先将装有陶瓷片的烧结盘1送入打开仓门的置换仓3中，置换仓3接受完烧结盘1后，关闭仓门，通过气流管道5向置换仓3中通入氮气，排出空气，当置换仓3内完成气体置换后，烧结盘1由置换仓3中的输送带运送至烧结仓4中，此时，烧结仓4可通过独立管道向仓内充入氮气、湿氢和干氢三种气体，由于充入气体量可由流量计实时查看，故可实现氮气、湿氢、干氢三种气体的含量的精准控制，有利于提升烧结的效率和产品良率。独立管道接氢气罐或氮气罐，氢气管道可再通加湿桶进行加湿，最后在接通烧结仓4前连接流量计。

烧结盘1包括基板6和叠放板7，基板6上有竖直向上延伸的定位杆，叠放板7上有定位筒，定位筒为垂直叠放板7的表面向外延伸的空心圆筒套，定位筒的中心圆孔贯穿叠放板7。定位筒的分布与定位杆分布一致。通过定位筒套于定位杆上的方式实现叠放板7的堆叠，并通过定位筒的高度实现相邻叠放板7间距稳定，以提供陶瓷片足够的烧结空间，提升烧结盘1在烧结仓4中陶瓷片的烧结数量。

在叠放板7上还有防止陶瓷片被气体吹乱的气流调节块。气流调节块包括顶风条8和外弧罩，顶风条8为自叠放板7的表面向上凸起的直条块，顶风条8包括迎风弧面9、凸顶面和背风平面，迎风弧面9为自叠放板7的表面向上延展的内凹弯曲面，背风平面为竖直平面，凸顶面为连接迎风弧面9和背风平面的上边缘的上凸弧面，外弧罩包括透风板10和罩风板11，透风板10为自叠放板7的表面竖直向上延展的平板，罩风板11为自透风板10的上边缘向上并向迎风弧面9一侧弯曲延展的弯板，透风板10上间隔分布着圆形透风穿孔。气流调节块位于叠放板7的一侧边缘，该侧边缘为叠放板7进入烧结仓4后的迎风边，即烧结气流从气流调节块所在一侧方向吹向叠放板7表面的陶瓷片。当烧结仓4内气流吹向气流调节块时，气流不会直接吹至陶瓷片表面，避免了陶瓷片被吹乱、吹落的情况出现，其次，气流经过迎风弧面9、凸顶面流入背风平面与透风板10之间后，会从透风板10上的圆形透风穿孔吹出，这部分气流由圆形透风穿孔消化了风力，使得吹向叠放板7表面的陶瓷片的气流较为柔和和均衡，其次，由罩风板11表面流经的气体，顺着罩风板11的弧形表面也可以减少气体的迎风强度。

罩风板11上有间隔分布的流体凹陷12，流体凹陷12为自罩风板11的外侧表面向内凹陷的球面状凹槽。罩风板11的外表面间隔分布流体凹陷12，流体凹陷12与罩风板11的表面圆滑衔接，流体凹陷12不仅可以实现较好的流体力学效果，即使得流经罩风板11表面的气体与罩风板11的分离点后移、下移，从而将后方的气流层的下边界与陶瓷片在高度上更多重叠，使得气体与陶瓷片更充分接触，还可以与下方透风板10的圆形透风穿孔匹配，增加外弧罩表面的粗糙度，便于手持操作和堆叠叠放板7。

叠放板7上还有侧护板，侧护板为垂直气流调节块两端向叠放板7的边缘延伸的直条块，侧护板上有侧板气口13和斜向气道14，侧板气口13为自侧护板的端面向内水平延伸的管道，斜向气道14为自侧板气口13向侧护板的内侧壁面倾斜延伸的槽口，规定两侧的侧护板相对面为内侧壁面，斜向气道14的倾斜方式为在远离气流调节块方向上相互靠近。侧护板可将气流调节块两侧的气体引入至侧板气口13内，再经斜向气道14吹向叠放板7表面的陶瓷片，提升陶瓷片侧面与气体的接触面积。

侧护板上还有回风板15，回风板15为自侧护板的端面外侧边缘向外延展的弧形弯板。回风板15的朝向为朝气流调节块一侧方向。回风板15不仅可以引导更多的气体流入侧板气口13，还可以将因对冲气流调节块而向两侧逃逸气体引入侧板气口13。

叠放板7上还有挡风块16，挡风块16为连接两侧的侧护板的末端的凸起直块，挡风块16上有挡风凹面，挡风凹面为自挡风块16的内侧壁面中部向内凹陷延伸的弧形凹面，挡风凹面的上、下边缘与挡风块16的内侧壁面上、下边缘相接。

挡风块16上还有揽风板17，揽风板17为自挡风凹面的上边缘向上并向气流调节块一侧靠近的弯板。揽风板17可将上方气流向下引入挡风凹面，与此同时，两侧的侧护板的内侧壁面由斜向气道14吹出的气流也会汇聚在挡风凹面，形成气流对冲，使得气流可由挡风块16向气流调节块一侧流动改变了气流流向，提升陶瓷片的气体接触效率。

叠放板7上还有下渗风道18，下渗风道18为自叠放板7与背风平面的接触处向下凹陷并向挡风块16一侧延伸贯穿至叠放板7下表面的通槽。下渗风道18可将一部分气流引入至叠放板7下表面，增加陶瓷片表面自上而下的气体接触。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前后”、“左右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

当然在本技术方案中，本领域的技术人员应当理解的是，术语“一”应理解为“至少一个”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。

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的技术提示下可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种陶瓷金属化烧结装置，其特征在于，包括烧结盘（1）、输送辊（2）、置换仓（3）、烧结仓（4）和气流管道（5），所述输送辊（2）用于将所述烧结盘（1）输送至所述置换仓（3）中，所述气流管道（5）用于分别向所述置换仓（3）和所述烧结仓（4）输送气体，连通所述烧结仓（4）的所述气流管道（5）由独立管道构成，所述独立管道连接流量计，所述烧结盘（1）包括基板（6）和叠放板（7），所述基板（6）上有竖直向上延伸的定位杆，所述叠放板（7）上有定位筒，所述定位筒为垂直所述叠放板（7）的表面向外延伸的空心圆筒套，所述定位筒的中心圆孔贯穿所述叠放板（7），在所述叠放板（7）上还有防止陶瓷片被气体吹乱的气流调节块，所述气流调节块包括顶风条（8）和外弧罩，所述顶风条（8）为自所述叠放板（7）的表面向上凸起的直条块，所述顶风条（8）包括迎风弧面（9）、凸顶面和背风平面，所述迎风弧面（9）为自所述叠放板（7）的表面向上延展的内凹弯曲面，所述背风平面为竖直平面，所述凸顶面为连接所述迎风弧面（9）和所述背风平面的上边缘的上凸弧面，所述外弧罩包括透风板（10）和罩风板（11），所述透风板（10）为自所述叠放板（7）的表面竖直向上延展的平板，所述罩风板（11）为自所述透风板（10）的上边缘向上并向所述迎风弧面（9）一侧弯曲延展的弯板，所述透风板（10）上间隔分布着圆形透风穿孔。

2.根据权利要求1所述的一种陶瓷金属化烧结装置，其特征在于，所述罩风板（11）上有间隔分布的流体凹陷（12），所述流体凹陷（12）为自所述罩风板（11）的外侧表面向内凹陷的球面状凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种陶瓷金属化烧结装置，其特征在于，所述叠放板（7）上还有侧护板，所述侧护板为垂直所述气流调节块两端向所述叠放板（7）的边缘延伸的直条块，所述侧护板上有侧板气口（13）和斜向气道（14），所述侧板气口（13）为自所述侧护板的端面向内水平延伸的管道，所述斜向气道（14）为自所述侧板气口（13）向所述侧护板的内侧壁面倾斜延伸的槽口。

4.根据权利要求3所述的一种陶瓷金属化烧结装置，其特征在于，所述侧护板上还有回风板（15），所述回风板（15）为自所述侧护板的端面外侧边缘向外延展的弧形弯板。

5.根据权利要求4所述的一种陶瓷金属化烧结装置，其特征在于，所述叠放板（7）上还有挡风块（16），所述挡风块（16）为连接两侧的所述侧护板的末端的凸起直块，所述挡风块（16）上有挡风凹面，所述挡风凹面为自所述挡风块（16）的内侧壁面中部向内凹陷延伸的弧形凹面。

6.根据权利要求5所述一种陶瓷金属化烧结装置，其特征在于，所述挡风块（16）上还有揽风板（17），所述揽风板（17）为自所述挡风凹面的上边缘向上并向所述气流调节块一侧靠近的弯板。

7.根据权利要求6所述的一种陶瓷金属化烧结装置，其特征在于，所述叠放板（7）上还有下渗风道（18），所述下渗风道（18）为自所述叠放板（7）与所述背风平面的接触处向下凹陷并向所述挡风块（16）一侧延伸贯穿至所述叠放板（7）下表面的通槽。