CN207891415U - 一种用于重稀土扩渗工艺的真空炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于重稀土扩渗工艺的真空炉，包括加热箱、热交换器、风机组件和炉体；加热箱、热交换器和风机组件均设于炉体内；加热箱包括第一侧壁、第二侧壁与多个第三侧壁，第一侧壁与第二侧壁相对设置；第一侧壁上设有进风口，第二侧壁上设有出风口，第三侧壁与炉体之间设有通风通道；通风通道的第一端与出风口连接，其第二端与热交换器的进风口连接；风机组件包括叶轮、吹风筒和集风壳；叶轮设于热交换器出风口，吹风筒与加热箱的进风口连通，集风壳设于叶轮和吹风筒之间。降温时，热交换器的出风经叶轮、集风壳与吹风筒进入加热箱内，吸热后经出风口和通风通道进入热交换器中冷却，循环往复，降温效果好，产品冷却的一致性高。

Description

一种用于重稀土扩渗工艺的真空炉

技术领域

本实用新型涉及磁性材料生产技术领域，具体涉及一种用于重稀土扩渗工艺的真空炉。

背景技术

随着时代的发展和社会的进步，大工业时代各种生产工艺的不断成熟，磁性材料的利用越来越广泛。随着人们需求的不断扩大，对真空扩渗的要求越来越高，对炉体降温的速度也是越来越苛刻。

目前的真空炉降温方法按冷却的风向分为以下二种形式：1)喷管式；气体经换热风机由喷咀喷入热区，喷咀在热区圆周均匀冷却，产品变形小，性能一致性好。2)轴流式；气体经上下活动的风门通过，经加热室后盖、换热器返回风机，进行下一个循环。其特点结构简单、气流压力损失少、流量大，可减小风机的功率。

但上述真空炉的冷却系统都存在以下缺陷，无法满足现阶段工艺发展的需求。1)喷管式的冷却系统中，气流压力损失较大，设备的功耗大；2)轴流式的冷却系统中，在冷却过程中会导致产品冷却一致性差异过大，对成品的品质造成影响。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种用于重稀土扩渗工艺的真空炉，设备的功耗低，冷却效率好，且产品冷却一致性高。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于重稀土扩渗工艺的真空炉，包括加热箱、热交换器、风机组件和炉体；其中，所述加热箱、热交换器和风机组件均设于所述炉体内；所述加热箱包括第一侧壁、第二侧壁与多个第三侧壁，所述第一侧壁与第二侧壁相对设置；所述加热箱的第一侧壁上设有进风口，所述加热箱的第二侧壁上设有出风口，所述加热箱的第三侧壁与所述炉体之间设有通风通道；所述通风通道的第一端与所述加热箱的出风口连接，所述通风通道的第二端与所述热交换器的进风口连接；所述风机组件包括叶轮、吹风筒和集风壳；所述叶轮设于所述热交换器的出风口处，所述吹风筒与所述加热箱的进风口连通，所述集风壳设于所述叶轮和所述吹风筒之间。

其中，所述叶轮的驱动电机设于所述炉体外，所述炉体上设有供所述驱动电机的驱动轴穿过的通孔，且所述驱动轴与所述通孔密封转动连接。

其中，所述风机组件还包括与所述驱动电机连接的变频控制器，所述变频控制器用于控制所述驱动电机的转速。

其中，所述吹风筒上设有多个吹风管，所述进风口包括多个均布于所述第一侧壁上的第一风嘴孔，所述吹风管的风嘴设于所述第一风嘴孔中。

其中，所述加热箱的第三侧壁上设有多个第二风嘴孔，所述吹风管的风嘴设于所述第二风嘴孔中。

其中，所述吹风管的风嘴由绝缘陶瓷或金属材料制成。

其中，所述加热箱的底部设有支撑轮，所述加热箱的顶部设有吊杆，所述加热箱通过所述支撑轮和吊杆与所述炉体连接。

其中，所述加热箱包括隔热反射屏、支撑框架和加热器，所述隔热反射屏铺设在所述支撑框架上构成封闭箱体，所述加热器设于所述箱体内。

其中，所述隔热反射屏由多层金属屏复合构成。

(三)有益效果

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

本实用新型提供一种用于重稀土扩渗工艺的真空炉，包括加热箱、热交换器、风机组件和炉体；风机组件包括叶轮、吹风筒和集风壳。降温时，通过叶轮旋转，将热交换器冷却后的气流吹向集风壳，集风壳将气流集中并输送至吹风筒；吹风筒将冷却气流吹进加热箱内吸收热量，吸热后的气流经出风口和通风通道进入热交换器中冷却，循环往复，实现快速降温；一方面，气体循环快，效率高，设备的功耗低，降温效果好；另一方面，结构更加合理，在冷却过程中，叶轮吹来的冷风经集风壳集中，并经吹风筒吹进加热箱内，产品冷却的一致性高。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，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公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种用于重稀土扩渗工艺的真空炉的结构示意图；

附图标记说明

1-加热箱；2-炉体；3-热交换器；4-风机组件；5-第一侧壁；6-第二侧壁；7-第三侧壁；8-第一风嘴孔；9-第二风嘴孔；10-通风通道；11-物料支撑件；12-驱动电机；13-加热器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

如图1所示，为本实施例提供的一种用于重稀土扩渗工艺的真空炉，包括加热箱1、热交换器3、风机组件4和炉体2。

加热箱1、热交换器3和风机组件4均设于炉体2内；加热箱1包括第一侧壁5、第二侧壁6与多个第三侧壁7，第一侧壁5与第二侧壁6相对设置；加热箱1的第一侧壁5上设有进风口，加热箱1的第二侧壁6上设有出风口，加热箱1的第三侧壁7与炉体2之间设有通风通道10；通风通道10的第一端与加热箱1的出风口连接，通风通道10的第二端与热交换器3的进风口连接；风机组件4包括叶轮、吹风筒和集风壳；叶轮设于热交换器3的出风口处，吹风筒与加热箱1的进风口连通，集风壳设于叶轮和吹风筒之间。

本实施例中，第一侧壁5与炉体2的后炉门相对设置；第二侧壁6与炉体2的前炉门相对设置；第三侧壁7的两端分别与第一侧壁5和第二侧壁6连接，构成加热箱1的箱体。第三侧壁7与炉体2的侧壁之间设有间隙，该间隙构成通风通道10；加热箱1内设有物料支撑件，用于支撑工件。

本实施例中，加热箱1的第二侧壁6与第三侧壁7之间的连接处设有缝隙，该缝隙构成出风口。

本实施例中，热交换器3采用翅片管，材质为紫铜，管芯通水直径40mm²、换热面积大于30m²。叶轮不转动时，热交换器3有一个旁路进水，需要冷却时主路电磁阀打开，保证最大功率冷却。

进一步的，吹风筒上设有多个吹风管，进风口包括多个均布于第一侧壁5上的第一风嘴孔8，吹风管的风嘴设于第一风嘴孔8中。本实施例中，吹风管的风嘴由绝缘陶瓷或金属材料制成。

进一步的，吹风管的风嘴与第一风嘴孔8为可拆卸连接，进行更换时，不需拆除加热箱。

本实施例中，炉体2上设有进气孔和出气孔，进气孔用于向炉体内喷射高纯氮气或氩气，避免工件被氧化。

下面通过具体的过程，进一步详细的描述。

加热箱1对工件加热停止后，进气孔向炉体2内充入高纯氮气或氩气，压力达到80Kpa(可设定)后停止充气，启动叶轮的驱动电机12，叶轮开始旋转。

叶轮将热交换器3排出的冷却气流吹向集风壳，集风壳将叶轮吹过来的气流集中起来输送到吹风筒；气流从第一风嘴孔8中给的吹风管风嘴喷射进加热箱1内。气流沿加热箱1的轴向流动，吸收箱内的热量，并从出风口处流出加热箱1。

通风通道10将从出风口处排出的气流导向热交换器3，热交换器3对其进行冷却，并排向叶轮，进入下一循环。当温度降至快冷结束温度以下后，叶轮的驱动电机停止运行，快冷过程结束。

进一步的，在冷却过程中，当炉体2内压力低于70Kpa(可设定)时，进气孔向炉体2内补充高纯氮气或氩气，压力超过80KPa时，停止充气。

进一步的，叶轮的驱动电机12设于炉体2外，炉体2上设有供驱动电机12的驱动轴穿过的通孔，且驱动轴与通孔密封转动连接。本实施例中，采用磁流体密封，方便可靠。

进一步的，风机组件4还包括与驱动电机12连接的变频控制器，变频控制器用于控制驱动电机12的转速。本实施例中，变频控制器可以通过PLC调整驱动电机12的转速来调节叶轮，进而控制降温速度；变频控制器也可通过PLC调整调整驱动电机12的运行时间，即设定风叶轮的旋转时间，进而控制降温速度。

本实施例中，加热箱1的底部设有支撑轮，加热箱的顶部设有吊杆，加热箱1通过支撑轮和吊杆与真空炉的炉体2连接。

本实施例提供一种用于重稀土扩渗工艺的真空炉，降温时，通过叶轮旋转，将热交换器冷却后的气流吹向集风壳，集风壳将气流集中并输送至吹风筒；吹风筒将冷却气流吹进加热箱内吸收热量，吸热后的气流经出风口和通风通道进入热交换器中冷却，循环往复，实现快速降温；一方面，结构更加合理，效率高，设备的功耗低，降温效果好；另一方面，在冷却过程中，叶轮吹来的冷风经集风壳集中，并经吹风筒吹进加热箱内，产品冷却的一致性高。

实施例2：

本实施例与实施例1基本相同，为了描述的简要，在本实施例的描述过程中，不再描述与实施例1相同的技术特征，仅说明本实施例与实施例1不同之处：

进一步的，加热箱1的第三侧壁7上设有多个第二风嘴孔9，吹风管的风嘴设于第二风嘴孔9中。本实施例中，多个第二风嘴孔9沿加热箱1的轴向均布于第三侧壁7上。

在冷却过程中，叶轮旋转，集风壳将叶轮吹过来的气流集中起来输送到吹风筒，并经吹风管的风嘴喷射进加热箱1内。具体的，气流流经集风壳后分为两股，第一股气流经第一风嘴孔8中给的吹风管风嘴喷射进加热箱1内；第二股气流从第二风嘴孔9中的风嘴喷射进加热箱1内。

本实施例提供一种用于重稀土扩渗工艺的真空炉，在加热箱的第三侧壁上设置多个第二风嘴孔，冷却后的一部分气流能够沿加热箱的轴向进入加热箱内，另一部分气流沿加热箱的径向进入加热箱内，增加了加热箱内气流的扰流，降温效果好，且产品冷却的一致性高。

本实施例中，加热箱1包括隔热反射屏、支撑框架和加热器，隔热反射屏铺设在支撑框架上构成封闭箱体，加热器设于箱体内。通过隔热反射屏铺设在支撑框架上构成封闭箱体，加热器在封闭箱体内对工件进行热处理，工艺效果好，降低了工件的放气量，提高了产品成品的品质；

进一步的，隔热反射屏由多层金属屏复合构成。热稳定性更高，变形量小，且在热处理过程中，不产生污染和挥发物质，设备洁净度高、真空效率以及真空度高。

本实施例中，构成隔热反射屏的多层金属屏包括高温钼金属屏、高温不锈钢金属屏和不锈钢金属屏。

本实施例中，构成隔热反射屏的金属屏为矩形结构，即隔热反射屏为矩形结构。需要说明的是，本实施例中的金属屏为矩形结构仅为举例说明，本实施例不限定金属屏的具体形状，本领域技术人员可根据支撑框架的侧框架的实际结构改变金属屏的具体形状。

本实施例中，加热器包括多个钼带或钼丝加热器。箱体上设有电极口，电极穿过电极口与钼带或钼丝加热器连接。

进一步的，多个钼带或钼丝加热器沿箱体的轴向均布在箱体的内表面上，对工件进行均匀加热。

进一步的，支撑框架为六面柱体结构或八面柱体结构。更加接近于圆柱结构，最大程度的利用真空炉内圆形炉体的空间，减少散热面积，降低成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于重稀土扩渗工艺的真空炉，其特征在于，包括加热箱、热交换器、风机组件和炉体；其中，所述加热箱、热交换器和风机组件均设于所述炉体内；所述加热箱包括第一侧壁、第二侧壁与多个第三侧壁，所述第一侧壁与第二侧壁相对设置；所述加热箱的第一侧壁上设有进风口，所述加热箱的第二侧壁上设有出风口，所述加热箱的第三侧壁与所述炉体之间设有通风通道；所述通风通道的第一端与所述加热箱的出风口连接，所述通风通道的第二端与所述热交换器的进风口连接；所述风机组件包括叶轮、吹风筒和集风壳；所述叶轮设于所述热交换器的出风口处，所述吹风筒与所述加热箱的进风口连通，所述集风壳设于所述叶轮和所述吹风筒之间。

2.根据权利要求1所述的真空炉，其特征在于，所述叶轮的驱动电机设于所述炉体外，所述炉体上设有供所述驱动电机的驱动轴穿过的通孔，且所述驱动轴与所述通孔密封转动连接。

3.根据权利要求2所述的真空炉，其特征在于，所述风机组件还包括与所述驱动电机连接的变频控制器，所述变频控制器用于控制所述驱动电机的转速。

4.根据权利要求1所述的真空炉，其特征在于，所述吹风筒上设有多个吹风管，所述进风口包括多个均布于所述第一侧壁上的第一风嘴孔，所述吹风管的风嘴设于所述第一风嘴孔中。

5.根据权利要求4所述的真空炉，其特征在于，所述加热箱的第三侧壁上设有多个第二风嘴孔，所述吹风管的风嘴设于所述第二风嘴孔中。

6.根据权利要求4所述的真空炉，其特征在于，所述吹风管的风嘴由绝缘陶瓷或金属材料制成。

7.根据权利要求1所述的真空炉，其特征在于，所述加热箱的底部设有支撑轮，所述加热箱的顶部设有吊杆，所述加热箱通过所述支撑轮和吊杆与所述炉体连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的真空炉，其特征在于，所述加热箱包括隔热反射屏、支撑框架和加热器，所述隔热反射屏铺设在所述支撑框架上构成封闭箱体，所述加热器设于所述箱体内。

9.根据权利要求8所述的真空炉，其特征在于，所述隔热反射屏由多层金属屏复合构成。