CN216432498U - 一种箱式电阻炉烧结系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种箱式电阻炉烧结系统，包括烧结箱体，烧结箱体内设置有水平隔板，水平隔板将烧结箱体分隔为温度交换室及烧结区域；烧结区域内间隔设置有若干竖向隔板，若干竖向隔板将烧结区域划分若干烧结室；温度交换室中设置有发热元件，发热元件与外接电源连接；每个烧结室与温度交换室之间设置有若干控温阀门；控温阀门的一端与温度交换室连通，另一端与烧结室连通；待热处理工件设置在烧结室内；本实用新型将发热元件与待热处理工件的分离，利用热流加热，确保了烧结室内温度分布的均匀性；利用控温阀门，能够将热处理降温阶段释放的热流回流至温度交换室，以供其他热处理过程的加热阶段供热，实现了热量的循环利用，避免了能量浪费。

Description

一种箱式电阻炉烧结系统

技术领域

本实用新型属于电阻炉技术领域，特别涉及一种箱式电阻炉烧结系统。

背景技术

电阻炉是利用电能使发热元件如电炉丝、硅碳棒、硅钼棒、加热管等产生热量，对放入炉体工作室的工件进行加热的一种设备；适用于学院实验室、工矿企业和科研单位对一些小型工件淬火、退火、回火等热处理，还可用作金属、陶瓷烧结、溶解等高温加热。

现有的箱式电阻炉一次只能实现对一个工件的热处理，效率比较低下；其中，发热元件和待热处理工件均位于炉体工作室，这样会使得炉内温度分布不均；通过热传感器反映的温度与待热处理工件所处的温度存在差异，影响实验结果的准确性；另外，目前对工件的升温阶段主要是利用消耗电能使炉内发热元件发热提供热能，降温阶段主要是以热传递的形式向外界释放热量，造成了大量的能量浪费。

实用新型内容

针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种箱式电阻炉烧结系统，以解决现有的箱式电阻炉一次只能实现对一个工件的热处理，效率较低的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

本实用新型提供了一种箱式电阻炉烧结系统，包括烧结箱体，烧结箱体内设置有水平隔板，水平隔板将烧结箱体分隔为温度交换室及烧结区域；烧结区域内间隔设置有若干竖向隔板，若干竖向隔板将烧结区域划分为若干烧结室；

温度交换室中设置有发热元件，发热元件与外接电源连接；

每个烧结室与温度交换室之间设置有若干控温阀门；控温阀门的一端与温度交换室连通，另一端与烧结室连通；待热处理工件设置在烧结室内。

进一步的，还包括交换室气压阀，交换室气压阀设置在温度交换室的侧壁上；交换室气压阀的一端与温度交换室的内部连通，另一端与外界连通。

进一步的，温度交换室内还包括若干监测单元，若干监测单元均匀分布在温度交换室的顶部，并与若干烧结室一一对应；监测单元包括温度传感器及气压传感器。

进一步的，每个烧结室中设置有烧结室温度传感器和烧结室气压传感器，烧结室温度传感器设置在烧结室侧壁上，烧结室气压传感器设置在烧结室的顶部。

进一步的，每个烧结室中还设置有烧结室气压阀，烧结室气压阀设置在烧结室的顶部；烧结室气压阀的一端与烧结室内部连通，另一端与外界连通。

进一步的，每个烧结室内还设置有匣钵支架，匣钵支架设置在烧结室的底板中心处；匣钵支架上设置有匣钵，待热处理工件放置在匣钵中。

进一步的，烧结箱体为隔热保温箱体结构；烧结箱体内的水平隔板及烧结区域内的竖向隔板均采用隔热保温板。

进一步的，每个烧结室中还设置有烧结室控温阀门，烧结室控温阀门设置在烧结室的顶部；烧结室控温阀门的一端与烧结室内部连通，另一端与外界连通。

进一步的，发热元件采用电炉丝、硅碳棒、硅钼棒和加热管中的一种。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种箱式电阻炉烧结系统，将烧结箱体分隔为温度交换室和烧结区域，并将烧结区域划分为若干烧结室，满足对多个待热处理工件进行热处理，有效提高了工作效率；通过在温度交换室内设置发热元件，并将烧结室与温度交换室之间采用控温阀门连通，温度交换室的热流通过控温阀门进入烧结室，将发热元件与待热处理工件的分离，利用热流加热，确保了烧结室内温度分布的均匀性；同时，利用控温阀门，能够将热处理降温阶段释放的热流回流至温度交换室，以供其他热处理过程的加热阶段供热，实现了热量的循环利用，避免了能量浪费；结构简单，操作方便，安全性高，便于生产、推广使用。

进一步的，通过设置交换室气压阀，实现对温度交换室的内部气压的调节，确保了装置的灵活性和安全性。

进一步的，采用在温度交换室内设置若干监测单元，并将监测单元与烧结室一一对应设置，实现了对温度交换室内加热条件的调节提供基础数据，确保了装置的精确性。

进一步的，通过在烧结室内设置烧结室温度传感器及烧结室气压传感器，实现对烧结室内的热处理条件的采集，便于对待热处理工件热处理过程的准确性。

进一步的，通过设置烧结室气压阀，利用烧结室气压阀能够对烧结室的内部气压进行灵活调节。

进一步的，烧结箱体采用隔热保温箱体结构，烧结箱体内的水平隔板及烧结区域内的竖向隔板均采用隔热保温板，避免了烧结箱体与外界、烧结室与温度交换室以及相邻烧结室之间的热量交换，确保了热处理过程的准确性和安全性。

附图说明

图1为实施例所述的箱式电阻炉烧结系统的剖视图。

其中，1控制单元，2温度交换室，3第一控温阀门，4第二控温阀门，5第三控温阀门，6第四控温阀门，7第五控温阀门，8第六控温阀门，9第一烧结室，10第二烧结室，11第三烧结室，12水平隔板，13发热元件，14第一气压传感器，15第二气压传感器，16第三气压传感器，17交换室气压阀，18第一温度传感器，19第二温度传感器，20第三温度传感器，21匣钵，22匣钵支架，23待热处理工件，24烧结室气压传感器，25烧结室气压阀，26烧结室控温阀门，27烧结室温度传感器，28烧结箱体，29竖向隔板。

具体实施方式

为了使本实用新型所解决的技术问题，技术方案及有益效果更加清楚明白，以下具体实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型提供了一种箱式电阻炉烧结系统，包括控制单元1及烧结箱体，烧结箱体内设置有水平隔板，水平隔板将烧结箱体分隔为温度交换室2及烧结区域；烧结区域内间隔设置有若干竖向隔板，若干竖向隔板将烧结区域划分为若干烧结室；温度交换室2中设置有发热元件13，发热元件13与外接电源连接，通过向发热元件13通电，以使发热元件13通电发热，作为烧结系统的热源；优选的，发热元件13采用电炉丝、硅碳棒、硅钼棒和加热管中的一种。

每个烧结室与温度交换室2之间设置有若干控温阀门，控温阀门的一端与温度交换室2连通，另一端与烧结室连通；通过在烧结室与温度交换室2之间设置控温阀门，实现了烧结室与温度交换室2之间热流交换；温度交换室2中的热流通过控温阀门进入烧结室时，对烧结室内的待热处理工件23进行热处理；烧结室内的热流通过控温阀门进入温度交换室2时，实现对热流的存储。

每个烧结室内设置有匣钵支架22，匣钵支架22设置在烧结室的底板中心处；匣钵支架22上设置有匣钵，待热处理工件23放置在匣钵21中。

温度交换室2的侧壁上设置有交换室气压阀17，交换室气压阀17的一端与温度交换室2的内部连通，另一端与外界连通；通过设置交换室气压阀，实现对温度交换室的内部气压的调节，确保了装置的灵活性和安全性。

温度交换室2内还包括若干监测单元，若干监测单元均匀分布在温度交换室2的顶部，并与若干烧结室一一对应；监测单元包括温度传感器及气压传感器；利用温度传感器，实现对温度交换室内的温度进行实时监测；利用气压传感器实现对温度交换室内的气压进行实时监测。

每个烧结室中设置有烧结室气压传感器24、烧结室气压阀25、烧结室控温阀26及烧结室温度传感器27；烧结室气压传感器24设置在烧结室的顶部，并正对待热处理工件23设置；烧结室气压阀25设置在烧结室的顶部，烧结室气压阀25的一端与烧结室内部连通，另一端与外界连通；通过设置烧结室气压阀25实现对烧结室内的气压进行灵活调节；烧结室控温阀门26设置在烧结室的顶部，烧结室控温阀门26的一端与烧结室内部连通，另一端与外界连通；烧结室温度传感器27设置在烧结室侧壁上，通过设置烧结室温度传感器27，实现对烧结室内的温度进行实时监测。

本实用新型中，外接电源、控温阀门、交换室气压阀、监测单元中的温度传感器及气压传感器、烧结室温度传感器、烧结室气压传感器以及烧结室气压阀均与控制单元1相连，控制单元1用于获取监测单元中的温度传感器及气压传感器、烧结室温度传感器以及烧结室气压传感器采集的数据信息，并控制外接电源、控温阀门及交换室气压阀工作。

本实用新型中，烧结箱体为隔热保温箱体结构；烧结箱体内的水平隔板及烧结区域内的竖向隔板均采用隔热保温板；避免了烧结箱体与外界、烧结室与温度交换室以及相邻烧结室之间的热量交换，确保了热处理过程的准确性和安全性。

本实用新型所述的箱式电阻炉烧结系统，将烧结箱体分隔为温度交换室和烧结区域，并将烧结区域划分为若干烧结室，满足对多个待热处理工件进行热处理，有效提高了工作效率；通过在温度交换室内设置发热元件，并将烧结室与温度交换室之间采用控温阀门连通，温度交换室的热流通过控温阀门进入烧结室，将发热元件与待热处理工件的分离，利用热流加热，确保了烧结室内温度分布的均匀性；同时，利用控温阀门，能够将热处理降温阶段释放的热流回流至温度交换室，以供其他热处理过程的加热阶段供热，实现了热量的循环利用，避免了能量浪费；结构简单，操作方便，安全性高，便于生产、推广使用。

实施例

如附图1所示，以设置三个烧结室为例；本实施例提供了一种箱式电阻炉烧结系统，包括控制单元1及烧结箱体28；烧结箱体28内设置有水平隔板12，水平隔板12将烧结箱体分隔为温度交换室2及烧结区域；烧结区域内间隔设置有两个竖向隔板29，两个竖向隔板29竖向平行设置；利用两个竖向隔板29将烧结区域划分为第一烧结室9、第二烧结室10及第三烧结室11，上述三个烧结室能够单独对待热处理工件23进行热处理。

温度交换室2中设置有发热元件13，发热元件13与外接电源连接，利用外接电源向发热元件13进行供电，使其通电发热；其中，发热元件13采用电炉丝、硅碳棒、硅钼棒和加热管中的一种。

每个烧结室内设置有匣钵支架22，匣钵支架22设置在烧结室的底板中心处；匣钵支架22上设置有匣钵，待热处理工件23放置在匣钵21中。

第一烧结室9与温度交换室2之间设置有第一温控阀门3和第二温控阀门4；第一温控阀门3与第二温控阀门4设置在第一烧结室9的底板上，并对称分布在第一烧结室9中的匣钵支架22的两侧；第一温控阀门3或第二温控阀门4的一端与温度交换室2连通，另一端与第一烧结室9连通。

第二烧结室10与温度交换室2之间设置有第三温控阀门5和第四温控阀门6；第三温控阀门5与第四温控阀门6设置在第二烧结室10的底板上，并对称分布在第二烧结室10中的匣钵支架22的两侧；第三温控阀门5或第四温控阀门6的一端与温度交换室2连通，另一端与第二烧结室10连通。

第三烧结室11与温度交换室2之间设置有第五温控阀门7和第六温控阀门8；第五温控阀门7与第六温控阀门8设置在第三烧结室11的底板上，并对称分布在第三烧结室11中的匣钵支架22的两侧；第五温控阀门7或第六温控阀门8的一端与温度交换室2连通，另一端与第三烧结室11连通。

温度交换室2的侧壁上设置有交换室气压阀17，交换室气压阀17的一端与温度交换室2的内部连通，另一端与外界连通；通过设置交换室气压阀17，实现对温度交换室2的内部气压的调节，确保了装置的灵活性和安全性。

温度交换室2内设置有第一监测单元、第二监测单元及第三监测单元；第一监测单元、第二监测单元及第三监测单元均匀分布在温度交换室2的顶部，并分别与第一烧结室9、第二烧结室10及第三烧结室11一一对应。

第一监测单元包括第一气压传感器14及第一温度传感器18；第一气压传感器14设置在温度交换室2的一侧顶部，并位于第一烧结室9中的匣钵支架22的正下方；第一温度传感器18设置在温度交换器2的侧壁一端。

第二监测单元包括第二气压传感器15及第二温度传感器19；第二气压传感器15设置在温度交换室2的中间顶部，并位于第二烧结室10中的匣钵支架22的正下方；第二温度传感器19设置在温度交换器2的侧壁中部。

第三监测单元包括第三气压传感器16及第三温度传感器20；第三气压传感器16设置在温度交换室2的另一侧顶部，并位于第三烧结室11中的匣钵支架22的正下方；第三温度传感器20设置在温度交换器2的侧壁另一端。

每个烧结室中设置有烧结室气压传感器24、烧结室气压阀25、烧结室控温阀26及烧结室温度传感器27；烧结室气压传感器24设置在烧结室的顶部，并正对待热处理工件23设置；烧结室气压阀25设置在烧结室的顶部，烧结室气压阀25的一端与烧结室内部连通，另一端与外界连通；烧结室控温阀门26设置在烧结室的顶部，烧结室控温阀门26的一端与烧结室内部连通，另一端与外界连通；烧结室温度传感器27设置在烧结室侧壁上。

本实施例中，外接电源、控温阀门、交换室气压阀、第一至第三监测单元中的温度传感器及气压传感器、烧结室温度传感器、烧结室气压传感器以及烧结室气压阀均与控制单元1相连，控制单元1用于获取监测单元中的温度传感器及气压传感器、烧结室温度传感器以及烧结室气压传感器采集的数据信息，并控制外接电源、控温阀门及交换室气压阀工作。

本实施例中，烧结箱体为隔热保温箱体结构；烧结箱体内的水平隔板及烧结区域内的竖向隔板均采用隔热保温板。

使用方法

以下分两种情况对本实施例所述的箱式电阻炉烧结系统的使用方法，具体如下：

(1)当待热处理工件仅为一件时：

将待热处理工件放入第一烧结室9、第二烧结室10及第三烧结室11中的其中任意一个中；以下以将待热处理工件放入第一烧结室为例；通过控制单元1，设置所述待热处理工件所需的升温速率、目标温度、保温时间及降温速率；在升温和保温阶段，连接外接电源的发热元件13，通过第一控温阀门3和第二控温阀门4向待热处理工件所处的第一烧结室9提供均匀分布的所需温度；第一气压传感器14、第二气压传感器15及第三气压传感器16用于监测温度交换室2内的气压信息；第一温度传感器18、第二温度传感器19及第三温度传感器20用于监测温度交换室2内的温度信息；通过交换室气压阀17对温度交换室2内的气压进行调节；烧结室气压传感器24用于监测第一烧结室9内的气压信息，烧结室气压阀25用于对第一烧结室9内的气压进行调节；在降温阶段，通过烧结室温控阀门26，将第一烧结室9内的热量向外界进行释放，以实现降温。

(2)当待热处理工件为两件或三件时：

热处理之前，确定待热处理工件的烧结程序与程序启动时间，需要保证所述的两件或三件待热处理工件的烧结程序和程序启动时间不完全一样；为了最好地节省电能，选择在较高温度烧结的待热处理工件进入降温程序时，放入需要低温烧结的待热处理工件并启动升温程序，这样，降温程序的工件所处的烧结室，通过控温阀门向温度交换室输送热量并进行存储；升温程序的工件所处的烧结室通过控温阀门吸收存储在温度交换室的热量，节省了电能；如遇热量不足可消耗电能通过发热元件进行补充，保证向待热处理工件所处的烧结室提供均匀分布的所需温度；三个烧结室的气压传感器、气压阀和温度交换室的气压传感器、气压阀，能保证烧结室和温度交换室内合适的气压。

上述实施例仅仅是能够实现本实用新型技术方案的实施方式之一，本实用新型所要求保护的范围并不仅仅受本实施例的限制，还包括在本实用新型所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化、替换及其他实施方式。

Claims (9)

1.一种箱式电阻炉烧结系统，其特征在于，包括烧结箱体，烧结箱体内设置有水平隔板，水平隔板将烧结箱体分隔为温度交换室(2)及烧结区域；烧结区域内间隔设置有若干竖向隔板，若干竖向隔板将烧结区域划分为若干烧结室；

温度交换室(2)中设置有发热元件(13)，发热元件(13)与外接电源连接；

每个烧结室与温度交换室(2)之间设置有若干控温阀门；控温阀门的一端与温度交换室(2)连通，另一端与烧结室连通；待热处理工件(23)设置在烧结室内。

2.根据权利要求1所述的一种箱式电阻炉烧结系统，其特征在于，还包括交换室气压阀(17)，交换室气压阀(17)设置在温度交换室(2)的侧壁上；交换室气压阀(17)的一端与温度交换室(2)的内部连通，另一端与外界连通。

3.根据权利要求1所述的一种箱式电阻炉烧结系统，其特征在于，温度交换室(2)内还包括若干监测单元，若干监测单元均匀分布在温度交换室(2)的顶部，并与若干烧结室一一对应；监测单元包括温度传感器及气压传感器。

4.根据权利要求1所述的一种箱式电阻炉烧结系统，其特征在于，每个烧结室中设置有烧结室温度传感器和烧结室气压传感器，烧结室温度传感器设置在烧结室侧壁上，烧结室气压传感器设置在烧结室的顶部。

5.根据权利要求1所述的一种箱式电阻炉烧结系统，其特征在于，每个烧结室中还设置有烧结室气压阀(25)，烧结室气压阀(25)设置在烧结室的顶部；烧结室气压阀(25)的一端与烧结室内部连通，另一端与外界连通。

6.根据权利要求1所述的一种箱式电阻炉烧结系统，其特征在于，每个烧结室内还设置有匣钵支架(22)，匣钵支架(22)设置在烧结室的底板中心处；匣钵支架(22)上设置有匣钵(21)，待热处理工件(23)放置在匣钵(21)中。

7.根据权利要求1所述的一种箱式电阻炉烧结系统，其特征在于，烧结箱体为隔热保温箱体结构；烧结箱体内的水平隔板及烧结区域内的竖向隔板均采用隔热保温板。

8.根据权利要求1所述的一种箱式电阻炉烧结系统，其特征在于，每个烧结室中还设置有烧结室控温阀门(26)，烧结室控温阀门(26)设置在烧结室的顶部；烧结室控温阀门(26)的一端与烧结室内部连通，另一端与外界连通。

9.根据权利要求1所述的一种箱式电阻炉烧结系统，其特征在于，发热元件(13)采用电炉丝、硅碳棒、硅钼棒和加热管中的一种。

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