CN218884649U - 一种高保温炉体结构及氮化铝陶瓷连续烧结炉 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高保温炉体结构及氮化铝陶瓷连续烧结炉，炉体分为高温段和保温段，高温段具有高温炉膛，保温段具有保温炉膛，高温段与保温段相连接，高温段由外向内依次为第一炉壳、陶瓷纤维板层、第一刚玉砖层和第一石墨毡层，第一炉壳与陶瓷纤维板层之间填充有玻璃纤维层，陶瓷纤维板层与第一刚玉砖层之间填充有第一石棉毡层，且第一石墨毡层粘接于第一刚玉砖层的内壁，第一石墨毡层围设形成高温炉膛。使得高温段的隔热保温性能好，能够最大程度地防止热量逸散，避免热量损失严重，无需增大连续烧结炉的功率便能够给使得其炉膛温度达到工作要求，从而避免热量损失更加严重，防止资源浪费，解决连续烧结炉的功耗较大的问题。

Description

一种高保温炉体结构及氮化铝陶瓷连续烧结炉

技术领域

本申请涉及连续烧结炉技术领域，特别是涉及一种高保温炉体结构及氮化铝陶瓷连续烧结炉。

背景技术

氮化铝陶瓷具有高的热导率，相对较低的介电常数和介电损耗，与硅匹配的热膨胀系数、无毒、绝缘等一系列优异性能，被认为是新一代高性能陶瓷基片、电子封装等散热器件的首选材料。氮化铝粉末是制备氮化铝陶瓷的原料，它的性质，如纯度、粒度、氧含量及其他杂质含量对制备出的氮化铝陶瓷的热导率以及后续烧结、成型工艺有重要影响。要获得性能优良的氮化铝陶瓷材料，必须先制备出高纯度、细粒度、窄的粒度分布、性能稳定的氮化铝粉末。

氮化铝粉末的制备方法主要有碳热还原法。其中利用碳热还原法制备的氮化铝粉末具有纯度高、粒度细、粒度分布窄等特点，适用于流延成型、注射成型等成型工艺。氮化铝陶瓷制造工艺中最为关键的一环是多层共烧陶瓷基板的烧结成形，它是将生瓷片料经布线、叠片、层压后置于氧化-还原气氛中烧结，在高温烧结中生瓷变熟、金属粉料金属化，故被称为共烧。

现有技术中，碳热还原法制备氮化铝粉末及共烧制备氮化铝陶瓷均常用石墨炉或连续烧结炉（连续烧结炉又称推板炉）进行烧结。现有连续烧结炉的保温炉衬采用火山石砌筑而成，由于氮化铝粉末以及氮化铝陶瓷制备温度需要达到2000℃以上，此种由火山石砌筑而成的保温炉衬保温性能差，热量损失严重，导致连续烧结炉的炉膛温度无法达到要求，不利于提高氮化铝粉末以及氮化铝陶瓷的制备质量。大多数厂家为解决该问题，也就是为了使连续烧结炉的炉膛温度达到2000℃以上，通常采用增大连续烧结炉的功率，这样虽然能够使连续烧结炉的炉膛温度达到2000℃以上，但热量损失更加严重，导致资源浪费，且会导致连续烧结炉的功耗较大。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术中由火山石砌筑而成的保温炉衬保温性能差，热量损失严重，导致连续烧结炉的炉膛温度无法达到要求，同时，增大连续烧结炉的功率，热量损失更加严重，导致资源浪费，且会导致连续烧结炉的功耗较大的问题。本申请提供一种高保温炉体结构及氮化铝陶瓷连续烧结炉，第一炉壳与高温炉膛之间设置多层隔热保温层，由外至内各层隔热保温层的耐高温性能逐渐增加，且硬质的隔热保温层与柔性的隔热保温层相互层叠设置，这样能够使得高温段的隔热保温性能好，能够最大程度地防止热量逸散，避免热量损失严重，无需增大连续烧结炉的功率便能够给使得其炉膛温度达到工作要求，从而避免热量损失更加严重，防止资源浪费，解决连续烧结炉的功耗较大的问题。

一种高保温炉体结构，包括炉体，所述炉体分为高温段和保温段，所述高温段具有高温炉膛，所述保温段具有保温炉膛，所述高温段与所述保温段相连接，且所述高温炉膛与所述保温炉膛相连通，所述高温段由外向内依次为第一炉壳、陶瓷纤维板层、第一刚玉砖层和第一石墨毡层，所述第一炉壳与所述陶瓷纤维板层之间填充有玻璃纤维层，所述陶瓷纤维板层与所述第一刚玉砖层之间填充有第一石棉毡层，且所述第一石墨毡层粘接于所述第一刚玉砖层的内壁，所述第一石墨毡层围设形成所述高温炉膛。

优选地，上述一种高保温炉体结构中，所述第一石墨毡层背离所述第一刚玉砖层的一侧内壁粘接有第一石墨板。

优选地，上述一种高保温炉体结构中，所述第一石墨板背离所述第一石墨毡层的一侧内壁粘接有反射隔热膜。

优选地，上述一种高保温炉体结构中，所述反射隔热膜为石墨纸。

优选地，上述一种高保温炉体结构中，所述保温段由外向内依次为第二炉壳、第二刚玉砖层和第二石墨毡层，所述第二炉壳与所述第二刚玉砖层之间填充有第二石棉毡层，且所述第二石墨毡层粘接于所述第二刚玉砖层的内壁，所述第二石墨毡层围设形成所述保温炉膛。

优选地，上述一种高保温炉体结构中，所述第二石墨毡层背离所述第二刚玉砖层的一侧内壁粘接有第二石墨板。

优选地，上述一种高保温炉体结构中，所述第一炉壳的外壁焊接有水冷管道。

一种氮化铝陶瓷连续烧结炉，包括如上所述的一种高保温炉体结构。

本申请采用的技术方案能够达到以下有益效果：

本申请实施例公开的一种高保温炉体结构及氮化铝陶瓷连续烧结炉中，第一炉壳与高温炉膛之间设置多层隔热保温层，由外至内各层隔热保温层的耐高温性能逐渐增加，一方面最大程度地防止热量逸散，使高温炉膛内的温度更加稳定，提高氮化铝粉末以及氮化铝陶瓷的制备质量，另一方面，第一炉壳、陶瓷纤维板层和第一刚玉砖层形成硬质的隔热保温层，玻璃纤维层和第一石棉毡层形成柔性的隔热保温层，且硬质的隔热保温层与柔性的隔热保温层相互层叠设置，即每层相邻的硬质隔热保温层之间填充有柔性的隔热保温层，这样设置能够保证柔性的隔热保温层填充较为瓷实、紧密、密实，从而也能够提高隔热保温性能，且能够避免全部采用柔性的隔热保温层而导致高温段的炉体结构稳定性较差，从而能够保证高温段的炉体结构稳定性。

综上所述，本申请实施例公开的一种高保温炉体结构中，高温段的隔热保温性能好，能够最大程度地防止热量逸散，避免热量损失严重，无需增大连续烧结炉的功率便能够给使得其炉膛温度达到工作要求，从而避免热量损失更加严重，防止资源浪费，解决连续烧结炉的功耗较大的问题。

附图说明

图1为本申请实施例公开的一种氮化铝陶瓷连续烧结炉的示意图；

图2为本申请实施例公开的高温段的截面示意图；

图3为本申请实施例公开的保温段的截面示意图。

其中：炉体100、高温段110、第一炉壳111、陶瓷纤维板层112、第一刚玉砖层113、第一石墨毡层114、玻璃纤维层115、第一石棉毡层116、第一石墨板117、保温段120、第二炉壳121、第二刚玉砖层122、第二石墨毡层123、第二石棉毡层124、第二石墨板125、高温炉膛130、保温炉膛140、上料机构200、出料机构300、控制电柜400。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参考图1至图3，本申请实施例公开一种高保温炉体结构，包括炉体100，炉体100分为高温段110和保温段120，高温段110具有高温炉膛130，保温段120具有保温炉膛140，高温段110与保温段120相连接，且高温炉膛130与保温炉膛140相连通，其中：

高温段110由外向内依次为第一炉壳111、陶瓷纤维板层112、第一刚玉砖层113和第一石墨毡层114，第一炉壳111与陶瓷纤维板层112之间填充有玻璃纤维层115，陶瓷纤维板层112与第一刚玉砖层113之间填充有第一石棉毡层116，且第一石墨毡层114粘接于第一刚玉砖层113的内壁，第一石墨毡层114围设形成高温炉膛130。第一炉壳111与高温炉膛130之间设置多层隔热保温层，由外至内各层隔热保温层的耐高温性能逐渐增加，一方面最大程度地防止热量逸散，使高温炉膛130内的温度更加稳定，提高氮化铝粉末以及氮化铝陶瓷的制备质量，另一方面内层的隔热保温层耐高温性能好，可以满足高温炉膛130高温烧结的要求，在内层的隔热保温层隔热保温之后，外层的温度有所降低，因此外层的隔热保温层耐高温性能要求降低，该种结构的高温段110更科学、合理，有利于降低设备成本。

同时，第一炉壳111、陶瓷纤维板层112和第一刚玉砖层113形成硬质的隔热保温层，玻璃纤维层115和第一石棉毡层116形成柔性的隔热保温层，且硬质的隔热保温层与柔性的隔热保温层相互层叠设置，即每层相邻的硬质隔热保温层之间填充有柔性的隔热保温层，这样设置能够保证柔性的隔热保温层填充较为瓷实、紧密、密实，从而也能够提高隔热保温性能，且能够避免全部采用柔性的隔热保温层而导致高温段110的炉体结构稳定性较差，从而能够保证高温段110的炉体结构稳定性。

综上所述，本申请实施例公开的一种高保温炉体结构中，高温段110的隔热保温性能好，能够最大程度地防止热量逸散，避免热量损失严重，无需增大连续烧结炉的功率便能够给使得其炉膛温度达到工作要求，从而避免热量损失更加严重，防止资源浪费，解决连续烧结炉的功耗较大的问题，进而能够解决现有技术中的相关问题。

作为优选，第一石墨毡层114背离第一刚玉砖层113的一侧内壁可以粘接有第一石墨板117，第一石墨板117的耐高温性能比第一石墨毡层114好，可以满足高温炉膛130高温烧结的要求，且第一石墨板117也可以起到隔热的效果，能够进一步提高高保温炉体结构的保温性能，从而使得第一石墨板117具有一物两用的效果。

进一步地，第一石墨板117背离第一石墨毡层114的一侧内壁可以粘接有反射隔热膜。反射隔热膜通过反射红外热量达到隔热的目的，从而避免热量传递到第一石墨板117上，进而从源头减少热量传递散失，能够进一步提高高保温炉体结构的保温性能。

具体地，反射隔热膜可以为石墨纸，石墨纸耐高温性能好，且石墨纸表面光滑呈镜面，能够反射红外热量达到隔热的目的。

如上文所述，炉体100分为高温段110和保温段120，高温段110具有高温炉膛130，保温段120具有保温炉膛140，保温炉膛140中的温度虽然没有高温炉膛130内的温度高，但也需要进行隔热保温，避免热量散失而浪费。在一种可选的实施例中，保温段120由外向内依次为第二炉壳121、第二刚玉砖层122和第二石墨毡层123，第二炉壳121与第二刚玉砖层122之间填充有第二石棉毡层124，且第二石墨毡层123粘接于第二刚玉砖层122的内壁，第二石墨毡层123围设形成保温炉膛140。

与高温段110的保温原理相似，此种设置方式能够使得保温段120的隔热保温性能好，能够最大程度地防止热量逸散，避免热量损失严重，防止资源浪费，保温效果好，从而能够提高氮化铝粉末以及氮化铝陶瓷的制备质量，降低连续烧结炉的功耗。

作为优选，第二石墨毡层123背离第二刚玉砖层122的一侧内壁可以粘接有第二石墨板125。第二石墨板125耐高温性能比第二石墨毡层123好，可以满足保温炉膛140高温烧结的要求，且第二石墨板125也可以起到隔热的效果，能够进一步提高高保温炉体结构的保温性能，从而使得第二石墨板125具有一物两用的效果。

为避免因保温效果较差而导致大量散失的热量传递至第一炉壳111，导致第一炉壳111的温度较高，致使第一炉壳111被烧损。基于此，在一种可选的实施例中，第一炉壳111的外壁焊接有水冷管道，水冷管道中具有流动的水，实现对第一炉壳111的水冷，降低第一炉壳111的温度，从而避免第一炉壳111被烧损，提高高保温炉体结构的可靠性。

本申请实施例还公开一种氮化铝陶瓷连续烧结炉，包括如上文任意实施例所述的一种高保温炉体结构，还包括上料机构200、出料机构300和控制电柜400，上料机构200设置于高温段110的一端，高温段110的另一端与保温段120的一端相连，保温段120的另一端与出料机构300相连，控制电柜400与炉体100、上料机构200和出料机构300均电连接。在采用上文任意实施例所述的一种高保温炉体结构后，氮化铝陶瓷连续烧结炉保温性能好，能够最大程度地防止热量逸散，避免热量损失严重，无需增大氮化铝陶瓷连续烧结炉的功率便能够给使得其炉膛温度达到工作要求，从而避免热量损失更加严重，防止资源浪费，解决氮化铝陶瓷连续烧结炉的功耗较大的问题，进而能够解决现有技术中的相关问题。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种高保温炉体结构，其特征在于，包括炉体（100），所述炉体（100）分为高温段（110）和保温段（120），所述高温段（110）具有高温炉膛（130），所述保温段（120）具有保温炉膛（140），所述高温段（110）与所述保温段（120）相连接，且所述高温炉膛（130）与所述保温炉膛（140）相连通，所述高温段（110）由外向内依次为第一炉壳（111）、陶瓷纤维板层（112）、第一刚玉砖层（113）和第一石墨毡层（114），所述第一炉壳（111）与所述陶瓷纤维板层（112）之间填充有玻璃纤维层（115），所述陶瓷纤维板层（112）与所述第一刚玉砖层（113）之间填充有第一石棉毡层（116），且所述第一石墨毡层（114）粘接于所述第一刚玉砖层（113）的内壁，所述第一石墨毡层（114）围设形成所述高温炉膛（130）。

2.根据权利要求1所述的一种高保温炉体结构，其特征在于，所述第一石墨毡层（114）背离所述第一刚玉砖层（113）的一侧内壁粘接有第一石墨板（117）。

3.根据权利要求2所述的一种高保温炉体结构，其特征在于，所述第一石墨板（117）背离所述第一石墨毡层（114）的一侧内壁粘接有反射隔热膜。

4.根据权利要求3所述的一种高保温炉体结构，其特征在于，所述反射隔热膜为石墨纸。

5.根据权利要求1所述的一种高保温炉体结构，其特征在于，所述保温段（120）由外向内依次为第二炉壳（121）、第二刚玉砖层（122）和第二石墨毡层（123），所述第二炉壳（121）与所述第二刚玉砖层（122）之间填充有第二石棉毡层（124），且所述第二石墨毡层（123）粘接于所述第二刚玉砖层（122）的内壁，所述第二石墨毡层（123）围设形成所述保温炉膛（140）。

6.根据权利要求5所述的一种高保温炉体结构，其特征在于，所述第二石墨毡层（123）背离所述第二刚玉砖层（122）的一侧内壁粘接有第二石墨板（125）。

7.根据权利要求1所述的一种高保温炉体结构，其特征在于，所述第一炉壳（111）的外壁焊接有水冷管道。

8.一种氮化铝陶瓷连续烧结炉，其特征在于，包括如权利要求1至7中任意一项所述的一种高保温炉体结构。

Images