CN213300848U - 一种烧结设备的排气缓冲装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种烧结设备的排气缓冲装置，包括烧结炉和真空泵，该烧结炉具有可通入惰性气体的进气口、可抽真空的出气口，所述烧结炉的出气口通过管道依次接有可用以冷凝废气的冷凝管、用以收集冷却废液的收集瓶，该收集瓶的出口处接有三通球阀，该三通球阀与真空泵接通用以抽真空；本申请采用在烧结炉的出气口与真空泵之间依次设置冷凝管、收集瓶，通过真空泵将烧结炉内的废气抽出，废气经过冷凝管冷却，再由收集瓶收集冷凝后的废液，由此，真空泵既能够将烧结炉内的废气抽出，又能避免废气对烧结材料的不良影响，同时，抽废气还能避免对烧结炉配件及真空泵的腐蚀。

Description

一种烧结设备的排气缓冲装置

技术领域

本实用新型涉及烧结设备排气技术领域，具体为一种烧结设备的排气缓冲装置。

背景技术

市场上具有惰性气体保护功能的实验烧结设备缺少强制排气的功能，比如常见的气氛炉和管式炉，仅有一个进气口和一个出气口，配以真空泵来对炉内的气体进行置换，虽然操作方便，能耗低，可在实际操作过程中，材料的烧结过程中会产生废气，若废气不能及时排除，炉内的废气不仅会破坏烧结材料的结构，影响材料的性能，还会腐蚀炉膛的炉腔、管道等；虽然在烧结过程中使用真空泵抽真空，炉内废气虽然能被抽出，但是抽真空过程中，废气会经过出气管路冷凝后直接进入真空泵，腐蚀真空泵。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种烧结设备的排气缓冲装置，以解决上述背景技术中提出的烧结设备产生废气影响材料性质和腐蚀烧结设备以及真空泵的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案，一种烧结设备的排气缓冲装置，包括烧结炉和真空泵，该烧结炉具有可通入惰性气体的进气口、可抽真空的出气口，所述烧结炉的出气口通过管道依次接有可用以冷凝废气的冷凝管、用以收集冷却废液的收集瓶，该收集瓶的出口处接有三通球阀，该三通球阀与真空泵接相连以抽真空。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本申请采用在烧结炉的出气口与真空泵之间依次设置冷凝管、收集瓶，通过真空泵将烧结炉内的废气抽出，废气经过冷凝管冷却，再由收集瓶收集冷凝后的废液，由此，真空泵既能够将烧结炉内的废气抽出，又能避免废气对烧结材料的不理影响，同时，抽废气还能避免对烧结炉配件及真空泵的腐蚀。

优选的，所述三通球阀还接有鼓泡瓶，该鼓泡瓶内盛有鼓泡液，所述鼓泡瓶上插设有鼓泡气管，该鼓泡气管插入鼓泡液，通过设置鼓泡瓶用以辅助观察烧结炉内通入惰性气体的量和气体流速。

优选的，所述收集瓶上设有进气管、出气管，其中所述进气管在收集瓶内的管口低于出气管的管口，由此收集冷凝得到的废液。

优选的，所述出气口处设有出气阀门，所述进气口处设有进气阀门，便于工作人员操控烧结炉辅助烧结。

优选的，所述出气口与冷凝管之间、冷凝管与收集瓶之间、收集瓶与三通球阀之间、三通球阀与真空泵以及鼓泡瓶之间的连接管道均采用透明的PU管。

优选的，所述冷凝管包括外管和内管，所述内管嵌设在外管内，并与所述外管形成形成可用以容置冷却液的容置腔，所出气口、收集瓶均通过管道与内管相通，所述外管内填充有可包裹内管的冷却液，且所述外管上开有进液口和出液口，通入冷却液来冷却内管的废气以形成废液。

优选的，所述烧结炉上设置有可感应炉膛内气压的压力表，便于真空泵在抽真空时可辅助观察炉膛内抽真空的进度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型冷凝管的结构示意图。

图中：1、烧结炉；1-1、进气口；1-2、出气口；2、真空泵；3、冷凝管；3-1、外管；3-2、内管；3-3、进液口；3-4、出液口；3-5、冷却液；4、收集瓶；5、三通球阀；6、鼓泡瓶；7、鼓泡气管；8、进气管；9、出气管；10、出气阀门；11、进气阀门；12、压力表。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种烧结设备的排气缓冲装置，包括烧结炉1和真空泵2，该烧结炉1上具有可通入惰性气体的进气口1-1、排放烧结炉1内气体的出气口1-2，为了便于工作人员控制烧结炉1内通入惰性气体或抽气排放烧结炉1内气体，所述进气口1-1处设有进气阀门11，所述出气口1-2处设有出气阀门10，本具体实施例主要是对通入惰性气体后烧结炉1内烧结产生的废气的排放，采用真空泵2从烧结炉1的出气口1-2对烧结炉1内的废气进行抽真空排放，避免了废气腐蚀炉腔内的金属配件、破坏烧结材料的结构；所述出气口1-2与真空泵2之间通过管道依次接有冷凝管3、收集瓶4，烧结炉1内烧结产生的废气经过冷凝管3，冷却成废液，接着由收集瓶4收集废液，直至真空泵2完全将烧结炉1内废气抽出，且真空泵2不受废气腐蚀影响，此时，烧结炉1内呈真空状态；

另外，烧结炉1在烧结过程中需要通入惰性气体，因此，烧结炉1内不能长期处于真空状态，为此，在将烧结炉1内废气抽出后，还需要打开进气阀门11继续通过惰性气体，以完成烧结炉1内新通入惰性气体与废气的置换；为了便于观察通入惰性气体的流速和进度，所述收集瓶4与真空泵2之间接有三通球阀5，同时，该三通球阀5还接有鼓泡瓶6，该鼓泡瓶6内盛有鼓泡液，所述鼓泡瓶6上设有鼓泡气管7，该鼓泡气管7插入鼓泡液，使用时，鼓泡液略高于鼓泡气管7底端口5-10mm即可；

此外，所述烧结炉1上设置有可感应炉膛内气压的压力表12，便于真空泵2在抽真空时可辅助观察炉膛内抽真空的进度。

所述收集瓶4上设有进气管8、出气管9，其中所述进气管8在收集瓶4内的管口低于出气管9的管口，由此收集冷凝得到的废液，且所述出气口1-2与冷凝管3之间、冷凝管3与收集瓶4之间、收集瓶4与三通球阀5之间、三通球阀5与真空泵2以及鼓泡瓶6之间的连接管道均采用透明的PU管。

如图2所示，所述冷凝管包括外管3-1和内管3-2，所述内管3-2嵌设于所述外管3-1内部，并与所述外管之间形成容置腔，该容置腔内置放有冷却液3-5，所述出气口1-2、收集瓶4均通过管道与内管3-2相通，所述冷却液3-5将所述内管3-2的外壁包覆，进而对内管3-2的废气进行冷却，且所述外管上开有进液口3-3和出液口3-4，用以通入冷却液3-5，从而使冷却液3-5维持冷却所需的温度。

工作原理：

本具体实施例以气氛炉烧结磷酸钛锂为例，在烧结过程中会产生水蒸气、氨气、有机蒸汽等废气；具体操作如下：

第一步，将盛有磷酸钛锂前体的坩埚置于气氛炉内，放好隔热板，然后用蘸有酒精的纸巾擦拭炉门上硅胶密封圈及边缘,以防漏气，再关上炉门，拧紧密封旋钮；

第二步，气氛炉内惰性气体与空气的置换，首先关闭进气阀门11，将三通球阀5切换与真空泵2接通，然后开启出气阀门10，对气氛炉进行抽真空，此间可通过观察气氛炉上的压力表12的读数，当压力表12接近-0.1MPa时，关闭出气阀门10，三通球阀5、真空泵2，此时，气氛炉内处于真空状态；

接着，打开进气阀门11，通入惰性气体，观察压力表12读数，当压力表12读数归零时关闭进气阀门11；

如此循环置换三次即可；

第三步，置换检查，先打开进气阀门11，继续通入惰性气体，当观察到压力表12读数稍高于常压时，打开出气阀门10，并将三通球阀5切换至鼓泡瓶6处，观察鼓泡瓶6内是否有气泡冒出；若出现倒吸现象，立即关闭三通球阀5，直至压力表12常数继续更高于常压后，将三通球阀5切换至鼓泡瓶6一端，直至有气泡冒出，通过调整进气口1-1处惰性气体的进气流量，待气流稳定时即可，鼓泡速度以2个/秒为宜。

第四步，升温烧结，根据烧结温度升温，在整个升温及降温过程中鼓泡瓶6都要保持持续鼓泡；

第五步，废气置换，在达到设定温度后，未干燥彻底的溶剂挥发以及发生初步反应会产生水蒸气、氨气、有机蒸汽等废气，需要进行废气置换；在气体置换前，先打开冷凝管3的冷却水开关，然后在进行废气置换；

首先关闭进气阀门11，将三通球阀5调至真空泵2的一端，打开真空泵2开始抽真空，当压力表12示数接近-0.1MPa时，先关闭出气阀门10，再关闭三通球阀5，最后关闭真空泵2；在抽真空的过程中可以观察到有废气冷凝成液体后进入到收集瓶4中；此时炉腔内处于真空状态，废气基本被强制排出；

接着打开进气阀门11，设置好进气流量，观察压力表12，当压强为常压时，打开出气阀门10，然后再将三通球阀5切换至鼓泡瓶6一侧直至气泡均匀方可；

循环三次；

第六步，自然降温，烧结炉的升温程序运行结束后系统会自然冷却，冷却后关闭气源来停止通入惰性气源，同时关闭所有阀门；在升温之前，调好气体流量，在升温过程中鼓泡速度会加快，而在降温过程中又会减慢(但不会倒吸)，当温度降至室温时鼓泡速度与升温前保持一致，这也就避免了空气沿着气路出口进入炉腔；

第七步，取出烧结产物(磷酸钛锂)，打开炉门，小心的将隔热板取出(防止往里倒)，然后再将盛有烧结产物的坩埚从炉腔中取出，关闭炉门，以备下次使用。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (7)

1.一种烧结设备的排气缓冲装置，包括烧结炉(1)和真空泵(2)，该烧结炉(1)具有可通入惰性气体的进气口(1-1)、可抽真空的出气口(1-2)，其特征在于，所述烧结炉(1)的出气口(1-2)通过管道依次接有可用以冷凝废气的冷凝管(3)、用以收集冷却废液的收集瓶(4)，该收集瓶(4)的出口处接有三通球阀(5)，该三通球阀(5)与真空泵(2)相连。

2.根据权利要求1所述的一种烧结设备的排气缓冲装置，其特征在于，所述三通球阀(5)的还接有鼓泡瓶(6)，该鼓泡瓶(6)内盛有鼓泡液，所述鼓泡瓶(6)上设有鼓泡气管(7)，该鼓泡气管(7)插入鼓泡液。

3.根据权利要求1或2所述的一种烧结设备的排气缓冲装置，其特征在于，所述收集瓶(4)上插设有进气管(8)、出气管(9)，其中所述进气管(8)在收集瓶(4)内的管口低于出气管(9)的管口。

4.根据权利要求3所述的一种烧结设备的排气缓冲装置，其特征在于，所述出气口(1-2)处设有出气阀门(10)，所述进气口(1-1)处设有进气阀门(11)。

5.根据权利要求4所述的一种烧结设备的排气缓冲装置，其特征在于，所述出气口(1-2)与冷凝管(3)之间、冷凝管(3)与收集瓶(4)之间、收集瓶(4)与三通球阀(5)之间、三通球阀(5)与真空泵(2)以及鼓泡瓶(6)之间的连接管道均采用透明的PU管。

6.根据权利要求5所述的一种烧结设备的排气缓冲装置，其特征在于，所述冷凝管(3)包括外管(3-1)和内管(3-2)，所述内管(3-2)嵌设在外管(3-1)内，并与所述外管(3-1)之间形成可用以容置冷却液(3-5)的容置腔，所出气口(1-2)、收集瓶(4)均与内管(3-2)相通，且所述外管(3-1)上开有进液口(3-3)和出液口(3-4)。

7.根据权利要求6所述的一种烧结设备的排气缓冲装置，其特征在于，所述烧结炉(1)上设置有可感应炉膛内气压的压力表(12)。

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