CN115488339B - 一种用于烧结制备金属复合粉的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及金属粉末制备领域，具体公开了一种用于烧结制备金属复合粉的装置及方法，包括烧结炉和保温炉，所述保温炉内部具有保温区域，所述保温炉内设有两个分别用于排放所述烧结炉内污浊气体和用于将新气体引进所述烧结炉内的气体通过盒，用于排放污浊气体的所述气体通过盒两侧均与所述保温炉内壁之间形成有侧引余热区，进行加强所述保温区域；气体通过盒设置于保温炉内，将排放后的气体位于气体通过盒内通过导热区域将热量传递给另一个气体通过盒，使带有温度的新气体传递到烧结炉内使用，能够在一定程度上为保温区域提供保温热量，整体的循环方式能够对使用后的保护气体热能循环利用，并且减少烧结炉内温度温度波动幅度。
Description
技术领域
本发明涉及金属复合粉制备技术领域，具体是一种用于烧结制备金属复合粉的装置及方法。
背景技术
烧结破碎法是传统粉末冶金法的一种，它是把多种组分首先进行充分的机械混合，然后装入烧结炉中在低于粘结相技术熔点的温度下保温烧结，然后经过机械破碎筛分，从而得到具有多种合金相的复合粉末，在烧结炉中进行烧结的过程中，需要加入保护气体，之后进行一定温度下保温，如石墨烯铝金复合材料块体烧结温度为600℃，保温时长为5小时，烧结过程中氩气作为保护气体，保护气体需要进行循环使用，通过使用后的污浊气体排出烧结炉，然后在往烧结炉内送入新的气体，在此循环的过程中，在新气体的作用下易出现烧结炉内温度下降的现象，当烧结炉内温度再次升高从而产生温度波动，易对复合材料块体烧结造成一定的影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于烧结制备金属复合粉的装置及方法，通过整体的循环方式能够对使用后的保护气体热能循环利用，并且减少烧结炉内温度温度波动幅度，在循环保护气体的同时对保温区域内的温度和烧结炉内的保护气体量进行控制，通过两组匀减速机构控制效果好，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种用于烧结制备金属复合粉的装置，包括烧结炉和保温炉，所述保温炉内部具有保温区域，所述保温炉内设有两个分别用于排放所述烧结炉内污浊气体和用于将新气体引进所述烧结炉内的气体通过盒，用于排放污浊气体的所述气体通过盒两侧均与所述保温炉内壁之间形成有侧引余热区，进行加强所述保温区域；两个所述气体通过盒相对贴合形成有导热区域，所述气体通过盒内部具有主流通道，所述主流通道两侧分别设有一级匀减速机构和二级匀减速机构，通过所述一级匀减速机构和所述二级匀减速机构进而控制所述保温区域内的温度和所述烧结炉内进行烧结的气体。
作为本发明再进一步的方案：所述烧结炉顶部密封连接有吸引管，所述烧结炉底部密封连接有补新管，所述吸引管和所述补新管一端均固定在所述保温炉上，且所述吸引管和所述补新管一端分别与两个所述气体通过盒一侧密封连接，两个所述气体通过盒另一侧均密封连接有排放管，所述排放管一端延伸至所述保温炉外部；当吸引管吸引着烧结炉内使用的保护气体，能够将其通入到保温炉的气体通过盒内，随后从排放管进行排放出，新的保护气体能够通过气体通过盒位于保温炉内，然后通过补新管进入到烧结炉内进行使用。
作为本发明再进一步的方案：两个所述主流通道相反分布，且所述保温炉上固定安装有用于检测所述保温区域温度的温度传感器；通过使用后的保护气体和新的气体在主流通道内朝着相反的方向运动。
作为本发明再进一步的方案：所述一级匀减速机构包括挡道块、驱动组件和弧形段，所述弧形段的数量为若干个，若干个所述弧形段均匀分布在所述主流通道一侧，且所述挡道块转动连接在所述弧形段内；挡道块能够朝向主流通道进行运动，从而可以阻挡气体位于主流通道内运动的空间，从而进行控制气体位于气体通过盒内的流速。
作为本发明再进一步的方案：所述驱动组件包括电机、同步带和若干个同步轮，所述同步轮通过转轴连接所述挡道块；通过开启驱动组件，电机启动带动多个挡道块在弧形段内进行顺时针运动。
作为本发明再进一步的方案：所述二级匀减速机构包括分流减速通道、缓速段、速度控制块和驱动绳，所述分流减速通道的数量为若干个，若干个所述分流减速通道均匀分布在所述主流通道一侧，且所述缓速段与所述分流减速通道连通，所述速度控制块滑动连接在所述缓速段一侧；气体通过分流减速通道内运动，当经过缓速段的时候，气体进行转变方向汇入到主流通道内，根据气体运动的行程，即对速度控制块的长度进行控制。
作为本发明再进一步的方案：所述驱动绳一端固定连接在所述速度控制块上，所述驱动绳另一端延伸至所述气体通过盒外部；驱动绳能够通过外部的收卷机构进行驱动速度控制块进行运动，当速度控制块朝着缓速段内进行运动，则气体进行转变方向汇入到主流通道内的距离短，气体通过气体通过盒内的流速较快，当速度控制块朝着远离缓速段的方向进行运动，则气体进行转变方向汇入到主流通道内的距离长，气体通过气体通过盒内的流速较慢。
作为本发明再进一步的方案：两个所述气体通过盒相背一侧均固定连接有隔热保温层，所述气体通过盒的宽度大于所述气体通过盒的高度；隔热保温层能够减少气体通过盒内的温度通过两个气体通过盒相背一侧散出，以导热区域和侧引余热区的方向进行散出，并且导热区域对着气体通过盒的一侧为长边，侧引余热区对着气体通过盒的一侧为短边，充分将具有温度的使用后的气体传导至新的气体上。
作为本发明再进一步的方案，一种用于烧结制备金属复合粉的装置，包括如下情况的使用方法：
首先在所述烧结炉内进行烧结复合材料块体，通过所述补新管往所述烧结炉内排入保护气体，所述吸引管排放使用后的保护气体，并通过所述保温炉进行保温，气体在所述烧结炉内排放和送入分别通过两个所述气体通过盒，排放后的气体位于所述气体通过盒内通过所述导热区域将热量传递给另一个所述气体通过盒，使带有温度的新气体传递到所述烧结炉内使用；
然后排放后的气体和新气体分别位于两个所述气体通过盒内一定速度流通，根据所述保温区域内的温度和所述烧结炉内保护气体的使用，经过所述一级匀减速机构和所述二级匀减速机构的作用调整风体位于所述气体通过盒内的流速，使所述挡道块展出和所述速度控制块运动可以降低风体运动速度，对所述保温区域内的温度和烧结炉内的保护气体量进行控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
在烧结炉内进行烧结复合材料块体，并通过保温炉进行保温，通过吸引管排放使用后的保护气体，气体在烧结炉内排放和送入时分别通过两个气体通过盒进行，气体通过盒设置于保温炉内，将排放后的气体位于气体通过盒内通过导热区域将热量传递给另一个气体通过盒，使带有温度的新气体传递到烧结炉内使用，能够在一定程度上为保温区域提供保温热量，整体的循环方式能够对使用后的保护气体热能循环利用，并且减少烧结炉内温度温度波动幅度；
排放后的气体和新气体分别位于两个气体通过盒内一定速度流通，根据保温区域内的温度和烧结炉内保护气体的使用，经过一级匀减速机构和二级匀减速机构的作用调整风体位于气体通过盒内的流速，使挡道块和速度控制块运动可以控制风体运动速度，在循环保护气体的同时对保温区域内的温度和烧结炉内的保护气体量进行控制，通过两组匀减速机构控制效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种用于烧结制备金属复合粉的装置的结构示意图；
图2为一种用于烧结制备金属复合粉的装置中保温炉内部的结构示意图；
图3为一种用于烧结制备金属复合粉的装置中气体通过盒内部的结构示意图；
图4为图3中A部的放大图；
图5为一种用于烧结制备金属复合粉的装置中两个气体通过盒轴侧的结构示意图；
图中：1、烧结炉；2、保温炉；21、保温区域；22、侧引余热区；23、温度传感器；3、吸引管；4、补新管；5、排放管；6、气体通过盒；61、主流通道；62、一级匀减速机构；621、挡道块；622、驱动组件；623、弧形段；63、二级匀减速机构；631、分流减速通道；632、缓速段；633、速度控制块；634、驱动绳；64、导热区域；65、隔热保温层。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
请参阅图1～图5，本发明实施例中，一种用于烧结制备金属复合粉的装置，包括烧结炉1和保温炉2，保温炉2内部具有保温区域21，保温炉2内设有两个分别用于排放烧结炉1内污浊气体和用于将新气体引进烧结炉1内的气体通过盒6，用于排放污浊气体的气体通过盒6两侧均与保温炉2内壁之间形成有侧引余热区22，进行加强保温区域21；其中，图4中的箭头方向为进气方向。
本实施方案中：在进行烧结制备金属复合粉，往烧结炉1内通入保护气体，在确保烧结炉1内的空气完全被排出时，进行通电升温，在烧结炉1内进行烧结复合材料块体，并通过保温炉2进行保温，在此制备金属复合粉的过程中，需要将烧结炉1内使用后的保护气体通过吸引管3排出，以及通过补新管4将新的气体送入到烧结炉1内进行使用，吸引管3和补新管4通过风机对保护气体提供动力，使烧结炉1内的保护气体可以持续更迭，当吸引管3吸引着烧结炉1内使用的保护气体，能够将其通入到保温炉2的气体通过盒6内，随后从排放管5进行排放出，新的保护气体能够通过气体通过盒6位于保温炉2内，然后通过补新管4进入到烧结炉1内进行使用，在保温炉2内进行输送使用后和新的保护气体时，在两个气体通过盒6的作用下，能够将带有温度排放后的气体通过导热区域64传递给新的保护气体，使具有温度新的保护气体能够传递到烧结炉1内使用，整体的循环方式能够对使用后的保护气体热能循环利用，并且减少烧结炉1内温度温度波动幅度，在保温炉2内循环的过程中，使用后的保护气体的余温能够通过侧边进入到侧引余热区22内，对保温炉2内的温度进行控制，能够在一定程度上为保温区域21提供保温热量，通入到侧引余热区22内的温度还可以设置需求启动式，当需要时余温通过侧边进入到侧引余热区22，当不需要时，可以对侧边进行隔热覆盖，便于对保温区域21内的温度进行控制，并且若保温炉2内的温度较高，通过连通外界降温即可，使保温区域21内的温度处于需求的温度下进行，两个气体通过盒6相背一侧均固定连接有隔热保温层65，气体通过盒6的宽度大于气体通过盒6的高度，隔热保温层65能够减少气体通过盒6内的温度通过两个气体通过盒6相背一侧散出，以导热区域64和侧引余热区22的方向进行散出，并且导热区域64对着气体通过盒6的一侧为长边，侧引余热区22对着气体通过盒6的一侧为短边，充分将具有温度的使用后的气体传导至新的气体上。
实施例2：
请参阅图1～图5，本发明实施例中，一种用于烧结制备金属复合粉的装置，两个气体通过盒6相对贴合形成有导热区域64，气体通过盒6内部具有主流通道61，主流通道61两侧分别设有一级匀减速机构62和二级匀减速机构63，通过一级匀减速机构62和二级匀减速机构63进而控制保温区域21内的温度和烧结炉1内进行烧结的气体。
本实施方案中：排放后的气体和新气体分别位于两个气体通过盒6内一定速度流通，在将一个气体通过盒6内的温度导入到另一个气体通过盒6内的同时，通过气体的流量可以进行检测烧结炉1内使用的保护气体含量，通过温度传感器23可以进行检测保温区域21内的温度，根据保温区域21内的温度和烧结炉1内保护气体的使用，经过一级匀减速机构62和二级匀减速机构63的作用调整风体位于气体通过盒6内的流速，对保温区域21内的温度和烧结炉1内的保护气体量进行控制，在对气体通过盒6内的流速进行控制时，可以通过开启驱动组件622，电机启动带动多个挡道块621在弧形段623内进行顺时针运动，使挡道块621能够朝向主流通道61进行运动，从而可以阻挡气体位于主流通道61内运动的空间，从而进行控制气体位于气体通过盒6内的流速，在使用二级匀减速机构63时，由于气体位于主流通道61内进行运动，使气体通过分流减速通道631内运动，当经过缓速段632的时候，气体进行转变方向汇入到主流通道61内，根据气体运动的行程，即对速度控制块633的长度进行控制，驱动绳634能够通过外部的收卷机构进行驱动速度控制块633进行运动，当速度控制块633朝着缓速段632内进行运动，则气体进行转变方向汇入到主流通道61内的距离短，气体通过气体通过盒6内的流速较快，当速度控制块633朝着远离缓速段632的方向进行运动，则气体进行转变方向汇入到主流通道61内的距离长，气体通过气体通过盒6内的流速较慢，使挡道块621运动和速度控制块633运动可以降低风体运动速度，根据保温区域21温度和烧结炉1内保护气体的状态，当保温区域21内的温度低或者烧结炉1内缺少保护气体的状态时，经过调整气体通过盒6内的风体流速，使风体以快速进行运动，其发散的频率大，则热量可以快速位于保温区域21内，可以对保温区域21内提供温度，当风体快速运动，则风体可以快速进入到烧结炉1内，对烧结炉1提供带有温度的保护气体，当保温区域21内或者烧结炉1内的温度高，或者烧结炉1内保护气体量多的状态下时，将风体位于气体通过盒6内缓慢运动，则通往气体通过盒6更新频率慢，使热量可以在较慢状态下传递，其发散的频率慢，对保温区域21内的温度进行低控制，或者进行阻隔向着侧引余热区22内传递热量，将风体缓慢运动，对烧结炉1内的保护气体量进行控制，从而可以在保护气体在烧结炉1内循环的过程中，对保护气体和保温炉2的温度得到控制，将复合材料稳定位于烧结炉1内进行烧结，制备出好质量的金属复合粉。
如图1～图5所示，本发明还提供一种用于烧结制备金属复合粉的装置的使用方法，所示具体步骤如下：
A：在烧结炉1内进行烧结复合材料块体，通过补新管4往烧结炉1内排入保护气体，吸引管3排放使用后的保护气体，并通过保温炉2进行保温，气体在烧结炉1内排放和送入分别通过两个气体通过盒6，排放后的气体位于气体通过盒6内通过导热区域64将热量传递给另一个气体通过盒6，使带有温度的新气体传递到烧结炉1内使用；
B：排放后的气体和新气体分别位于两个气体通过盒6内一定速度流通，根据保温区域21内的温度和烧结炉1内保护气体的使用，经过一级匀减速机构62和二级匀减速机构63的作用调整风体位于气体通过盒6内的流速，使挡道块621和速度控制块633运动可以控制风体运动速度，对保温区域21内的温度和烧结炉1内的保护气体量进行控制。
本发明的工作原理是：在进行烧结制备金属复合粉，往烧结炉1内通入保护气体，在确保烧结炉1内的空气完全被排出时，进行通电升温，在烧结炉1内进行烧结复合材料块体，并通过保温炉2进行保温，在此制备金属复合粉的过程中，需要将烧结炉1内使用后的保护气体通过吸引管3排出，以及通过补新管4将新的气体送入到烧结炉1内进行使用，当吸引管3吸引着烧结炉1内使用的保护气体，能够将其通入到保温炉2的气体通过盒6内，随后从排放管5进行排放出，新的保护气体能够通过气体通过盒6位于保温炉2内，然后通过补新管4进入到烧结炉1内进行使用，在保温炉2内进行输送使用后和新的保护气体时，在两个气体通过盒6的作用下，能够将带有温度排放后的气体通过导热区域64传递给新的保护气体，使具有温度新的保护气体能够传递到烧结炉1内使用，在保温炉2内循环的过程中，使用后的保护气体的余温能够通过侧边进入到侧引余热区22内，对保温炉2内的温度进行控制，能够在一定程度上为保温区域21提供保温热量，进行提供保温能源，根据保温区域21内的温度和烧结炉1内保护气体的使用，经过一级匀减速机构62和二级匀减速机构63的作用调整风体位于气体通过盒6内的流速，对保温区域21内的温度和烧结炉1内的保护气体量进行控制，在对气体通过盒6内的流速进行控制时，可以通过开启驱动组件622，使挡道块621能够朝向主流通道61进行运动，从而可以阻挡气体位于主流通道61内运动的空间，从而进行控制气体位于气体通过盒6内的流速，在使用二级匀减速机构63时，由于气体位于主流通道61内进行运动，使气体通过分流减速通道631内运动，当经过缓速段632的时候，气体进行转变方向汇入到主流通道61内，根据气体运动的行程，即对速度控制块633的长度进行控制，驱动绳634能够通过外部的收卷机构进行驱动速度控制块633进行运动，气体通过气体通过盒6内的流速较慢，使挡道块621运动和速度控制块633运动可以降低风体运动速度，根据保温区域21温度和烧结炉1内保护气体的状态，在保护气体位于烧结炉1内循环的过程中，对保护气体和保温炉2的温度得到控制，将复合材料稳定位于烧结炉1内进行烧结，制备出好质量的金属复合粉。
以上所述的，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 (4)
1.一种用于烧结制备金属复合粉的装置，包括烧结炉（1）和保温炉（2），所述保温炉（2）内部具有保温区域（21），其特征在于，所述保温炉（2）内设有两个分别用于排放所述烧结炉（1）内污浊气体和用于将新气体引进所述烧结炉（1）内的气体通过盒（6），用于排放污浊气体的所述气体通过盒（6）两侧均与所述保温炉（2）内壁之间形成有侧引余热区（22）；
两个所述气体通过盒（6）相对贴合形成有导热区域（64），所述气体通过盒（6）内部具有主流通道（61），所述主流通道（61）两侧分别设有一级匀减速机构（62）和二级匀减速机构（63），通过所述一级匀减速机构（62）和所述二级匀减速机构（63）进而控制所述保温区域（21）内的温度和所述烧结炉（1）内进行烧结的气体；
所述烧结炉（1）顶部密封连接有吸引管（3），所述烧结炉（1）底部密封连接有补新管（4），所述吸引管（3）和所述补新管（4）一端均固定在所述保温炉（2）上，且所述吸引管（3）和所述补新管（4）一端分别与两个所述气体通过盒（6）一侧密封连接，两个所述气体通过盒（6）另一侧均密封连接有排放管（5），所述排放管（5）一端延伸至所述保温炉（2）外部；两个所述主流通道（61）相反分布，且所述保温炉（2）上固定安装有用于检测所述保温区域（21）温度的温度传感器（23）；
所述一级匀减速机构（62）包括挡道块（621）、驱动组件（622）和弧形段（623），所述弧形段（623）的数量为若干个，若干个所述弧形段（623）均匀分布在所述主流通道（61）一侧，且所述挡道块（621）转动连接在所述弧形段（623）内；所述驱动组件（622）包括电机、同步带和若干个同步轮，所述同步轮通过转轴连接所述挡道块（621）；
所述二级匀减速机构（63）包括分流减速通道（631）、缓速段（632）、速度控制块（633）和驱动绳（634），所述分流减速通道（631）的数量为若干个，若干个所述分流减速通道（631）均匀分布在所述主流通道（61）一侧，且所述缓速段（632）与所述分流减速通道（631）连通，所述速度控制块（633）滑动连接在所述缓速段（632）一侧。
2.根据权利要求1所述的一种用于烧结制备金属复合粉的装置，其特征在于，所述驱动绳（634）一端固定连接在所述速度控制块（633）上，所述驱动绳（634）另一端延伸至所述气体通过盒（6）外部。
3.根据权利要求2所述的一种用于烧结制备金属复合粉的装置，其特征在于，两个所述气体通过盒（6）相背一侧均固定连接有隔热保温层（65），所述气体通过盒（6）的宽度大于所述气体通过盒（6）的高度。
4.根据权利要求3所述的一种用于烧结制备金属复合粉的装置，其特征在于：包括如下情况的使用方法：
A：在所述烧结炉（1）内进行烧结复合材料块体，通过所述补新管（4）往所述烧结炉（1）内排入保护气体，所述吸引管（3）排放使用后的保护气体，并通过所述保温炉（2）进行保温，气体在所述烧结炉（1）内排放和送入分别通过两个所述气体通过盒（6），排放后的气体位于所述气体通过盒（6）内通过所述导热区域（64）将热量传递给另一个所述气体通过盒（6），使带有温度的新气体传递到所述烧结炉（1）内使用；
B：排放后的气体和新气体分别位于两个所述气体通过盒（6）内以一定速度流通，根据所述保温区域（21）内的温度和所述烧结炉（1）内保护气体的使用，经过所述一级匀减速机构（62）和所述二级匀减速机构（63）的作用调整风体位于所述气体通过盒（6）内的流速，使所述挡道块（621）和所述速度控制块（633）运动可以控制风体运动速度，对所述保温区域（21）内的温度和烧结炉内的保护气体量进行控制。
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