CN219551164U - 一种高温高真空立式均质化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温高真空立式均质化炉，涉及加热炉技术领域，包括机架、反应釜、炉体、上料机构、收集罐和真空泵，反应釜的上部为加热部分，下部为冷却部分，所述加热部分内设有坩埚和多孔滚筒，所述多孔滚筒设在坩埚内且可自转动，转动轴线与其轴线同轴且水平，所述反应釜的釜壁上开设有脉冲进气口，且与多孔滚筒的内腔连通，上料机构包括进料罐、振动电机、软管、进料绞龙和下料管。本实用新型通过设置上料机构，进料罐、振动电机、软管、进料绞龙和下料管的配合使用，可实现物料下料量可控、下料速度可控，还可实现密封状态下持续下料，振动电机振动辅助还可提升物料下料质量，避免物料堆积、吸附在进料罐内。

Description

一种高温高真空立式均质化炉

技术领域

本实用新型涉及加热炉技术领域，特别涉及一种高温高真空立式均质化炉。

背景技术

烧结，是指把粉状物料转变为致密体，是一个传统的工艺过程。人们很早就利用这个工艺来生产陶瓷、粉末冶金、耐火材料、超高温材料等。

目前金属烧结很多都需要真空或是在气氛下烧结，这样可以有效的防止样品氧化，还有烧结需要通入一些可燃性气体，易燃易爆气体，更是需要无氧真空的条件，目前真空烧结设备种类繁多，主要有真空加热炉、真空均质化炉、管式炉、箱式炉等，均在密封真空环境下进行，而现有的真空烧结设备自动烧结金属样品时，多数送料多少、进给速率无法控制，且烧结在坩埚中进行，烧结完成后由人工辅助下料，多数不能做到自动下料。

因此，发明一种高温高真空立式均质化炉来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高温高真空立式均质化炉，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种高温高真空立式均质化炉，包括机架、反应釜、炉体、上料机构、收集罐和真空泵；

机架，为高温高真空立式均质化炉的主体框架；

反应釜，上部为加热部分，下部为冷却部分，所述加热部分内设有坩埚和多孔滚筒，所述多孔滚筒设在坩埚内且可自转动，转动轴线与其轴线同轴且水平，所述反应釜的釜壁上开设有脉冲进气口，且与多孔滚筒的内腔连通；

炉体，包裹在反应釜的加热部分的外侧；

上料机构，包括进料罐、振动电机、软管、进料绞龙和下料管，所述振动电机固定安装在进料罐的外侧，所述进料罐的输出端通过软管与进料绞龙的输入端连通，所述下料管的一端与进料绞龙的输出端连通，另一端位于坩埚的上侧；

收集罐，连通安装在反应釜的底端；

真空泵，与反应釜的内腔连通，用于抽真空。

可选的，所述机架上安装有滑轨，所述滑轨包括导轨部分和两个滑动部分，位于炉体下部，所述炉体包括两个加热炉膛，两个所述加热炉膛拼接形成一个呈圆柱形结构的炉体，两个所述加热炉膛分别安装在滑轨的两个滑动部分上，左右开合。

可选的，所述反应釜的加热部分上设有观察窗，朝向坩埚设置。

可选的，所述反应釜的冷却部分开设有风冷进气口，外部套有水冷夹套，分别用于风冷和水冷降温。

可选的，所述反应釜的内部上侧设有多个隔热片，所述隔热片的中部开口，用于下料管的贴合穿过。

可选的，还包括升降机构，所述上料机构与升降机构连接，所述升降机构安装在机架上，用于带动上料机构升降。

可选的，所述反应釜的顶端敞口，所述反应釜的顶端可拆卸安装有密封盖，所述上料机构固定安装在密封盖的上侧，所述下料管贯穿密封盖至反应釜内。

可选的，还包括出气电磁阀、洗气瓶和点火器，所述点火器、洗气瓶和出气电磁阀依次连接，所述出气电磁阀的输入端与反应釜的内腔连通，所述反应釜上开设有压力传感器接口，所述压力传感器接口上安装有压力传感器。

本实用新型的技术效果和优点：

1、本实用新型通过设置上料机构，进料罐、振动电机、软管、进料绞龙和下料管的配合使用，可实现物料下料量可控、下料速度可控，还可实现密封状态下持续下料，振动电机振动辅助还可提升物料下料质量，避免物料堆积、吸附在进料罐内。

2、本实用新型坩埚内设置多孔滚筒，多孔滚筒可转动在加热过程中搅动物料提升物料融化效率，且多孔滚筒外接脉冲气源，多孔滚筒转动下带起融化后的物料附着在其表面，脉冲间歇进气从多孔滚筒的孔内喷出，使高温液体呈颗粒状向四周喷出，实现物料的自动下料；并且与反应釜下侧的冷却部分配合，实现下料的液粒快速冷却呈固体颗粒便于收集。

附图说明

图1为本实用新型主视结构示意图。

图2为本实用新型主视剖视结构示意图。

图3为本实用新型反应釜剖视结构示意图。

图4为本实用新型上料机构主视结构示意图。

图中：1、机架；2、反应釜；3、炉体；4、上料机构；401、进料罐；402、振动电机；403、软管；404、进料绞龙；405、下料管；5、收集罐；6、真空泵；7、坩埚；8、多孔滚筒；9、脉冲进气口；10、滑轨；11、观察窗；12、风冷进气口；13、水冷夹套；14、隔热片；15、密封盖；16、升降机构；17、压力传感器接口；18、出气电磁阀；19、洗气瓶；20、点火器。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本实用新型提供了如图1-4所示的一种高温高真空立式均质化炉，包括机架1、反应釜2、炉体3、上料机构4、收集罐5和真空泵6；

机架1，为高温高真空立式均质化炉的主体框架，呈L型结构，机架1的左侧为电器柜，用于高温高真空立式均质化炉的电器控制，电器柜的后侧设有气路柜，控制炉子整体进气。

反应釜2，为筒状结构，采用耐高温的310s不锈钢制成，可以耐极高的温度，有良好的承压性能，固定安装在机架1的右侧，上部为加热部分，下部为冷却部分，加热部分位于机架1的外侧，冷却部分位于机架1的内侧，反应釜2的加热部分内固定安装有坩埚7，坩埚7内设置有多孔滚筒8，多孔滚筒8为空心筒结构，侧面开设有若干个通孔，多孔滚筒8与坩埚7之间留有间隙，转动安装在反应釜2上，且一端连接步进电机，用于驱动多孔滚筒8转动，另一端开设有进气口，多孔滚筒8的转动轴线与其轴线同轴且水平，反应釜2的釜壁上开设有脉冲进气口9，脉冲进气口9与多孔滚筒8的进气口连通，反应釜2的冷却部分包括风冷部分和水冷部分，反应釜2的釜壁上开设有风冷进气口12，外接冷风源为风冷部分，反应釜2的外部套有水冷夹套13，外接水源为水冷部分，用于融化后下料物料的快速冷却；

气路柜包括两个进气路：一个进气路连接球阀，串联浮子流量计、脉冲阀，通过脉冲进气口9与多孔滚筒8的进气口连通，用于向多孔滚筒8内脉冲进气，多孔滚筒8转动下带起融化后的物料，气体从多孔滚筒8的若干个通孔间歇吹出，吹动融化后的物料飞溅受重力作用自动下料；另一进气路为反应气体进气路，包括惰性气体进气和可燃性气体进气，反应釜2的下侧开设有惰性气体接口和可燃性气体接口，分别通过浮子流量计串联球阀与气路柜的另一进气路连通；

需要说明的是：烧结物料过程中，多孔滚筒8可一直转动用于搅动物料，提升物料融化速率；当物料完全烧结融化后，多孔滚筒8保持转动，向多孔滚筒8内脉冲进气用于吹动融化后的物料；通可燃性气体之前要先抽真空，通入惰性气体，置换反应釜内的空气，置换次数至少2次以上。

炉体3，炉体3包括两个加热炉膛，由聚晶氧化铝纤维真空浇筑而成，高温电阻丝进行加热，两个加热炉膛拼接形成一个呈圆柱形结构的炉体3，包裹在反应釜2的加热部分外侧，机架1上固定安装有滑轨10，滑轨10包括导轨部分和两个滑动部分，位于炉体3下部，两个加热炉膛分别安装在滑轨10的两个滑动部分上，呈左右开合结构。

上料机构4，包括支架、进料罐401、振动电机402、软管403、进料绞龙404和下料管405，进料罐401和进料绞龙404均固定安装在支架上，振动电机402固定安装在进料罐401的外侧，进料罐401的输出端通过软管403与进料绞龙404的输入端连通，下料管405的一端与进料绞龙404的输出端连通，进料绞龙404的电机采用步进电机，进料罐401内储存物料，通过软管403进入进料绞龙404内，步进电机控制进料绞龙404绞龙叶片速度，均匀的速度可控的向前输送物料，物料输送到一个位置后，由下料管405向下掉落，振动电机402振动还可提升物料下料质量，避免物料堆积、吸附在进料罐401内；

反应釜2的顶端敞口，反应釜2的顶端可拆卸安装有密封盖15，例如采用法兰连接，密封盖15与反应釜2之间设有硅胶密封圈，上料机构4固定安装在密封盖15的上侧，下料管405贯穿密封盖15至反应釜2内，且输出端部位于坩埚7的上侧，下料管405内的物料掉落至坩埚7内融化，下料管405不与多孔滚筒8接触，二者工作互不影响；

机架1上还安装有升降机构16，升降机构16采用丝杆升降机，上料机构4与升降机构16连接，由升降机构16带动其升降，取消密封盖15与反应釜2的固定连接，密封盖15随之升起开启，用于对反应釜2内机构维护检修等操作。

收集罐5，与反应釜2底端法兰连接，且二者之间设有硅胶密封圈，收集罐5用于收集融化后下料的物料。

真空泵6，反应釜2上开设有真空接头，真空泵6与该真空接头连接，用于反应釜2内抽真空。

反应釜2的加热部分上设有观察窗11，朝向坩埚7设置，用于观测物料融化情况。

反应釜2的内部上侧设有多个隔热片14，隔热片14的中部开口，用于下料管405的贴合穿过，隔热片14可以有效的降低密封盖15上的温度，且避免密封盖15处硅胶密封圈高温下融化，使反应釜2漏气，且反应釜2的顶部外侧安装有水冷夹套，保证密封盖15的温度在可控的范围之内，该水冷夹套和反应釜2冷却部分的水冷夹套均包括金属密封套和螺旋盘，螺旋盘固定安装在金属密封套的内侧，将其内侧分隔为螺旋导流通道，螺旋盘的内侧与反应釜2贴合或固定连接，金属密封套上开设有进出水口，用于循环水的通入。

还包括出气电磁阀18、洗气瓶19和点火器20，点火器20、洗气瓶19和出气电磁阀18依次连接，出气电磁阀18的输入端与反应釜2的内腔连通，反应釜2上开设有压力传感器接口17，压力传感器接口17上安装有压力传感器，压力传感器检测反应釜2内压力反馈给电器柜，并控制出气电磁阀18排气，经过洗气瓶19洗气后进入点火器20内进行尾气处理。

机架1左侧前侧设有操控屏，电器柜内置PLC控制器，炉子所有的动作全部都由操控屏控制，通过PLC控制进料、烧料、出料、进气、抽真空和排气。

本实用新型工作原理：

反应过程中，通过观察窗11进行观察物料烧结状况，烧结开始前，先通过进料罐401开始进料，进料绞龙404运送物料，物料输送到坩埚7中，多孔滚筒8进行转动，密封好密封盖15，然后真空泵6与气路配合进行抽真空，抽真空完毕后开始烧结，当物料熔化后，脉冲进气阀通过脉冲进气口9进行脉冲进气，并由多孔滚筒8的若干个通孔排出，利用强大的气压进行溅射烧融的液态金属，金属液体下落经过冷却部分冷却后形成固体颗粒掉落至收集罐5内收集，烧结过程中可以一边加料一边烧结，下料过程中振动电机402全程辅助加料，烧结过程中，反应气体可通过浮子流量计进行可控进气，压力传感器检测炉内压力过大时，出气电磁阀18打开，开始排气，气体经过洗气瓶19，防止气体回流进反应釜2中，再通过点火器20进行尾气处理。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，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 (8)

1.一种高温高真空立式均质化炉，其特征在于：包括机架(1)、反应釜(2)、炉体(3)、上料机构(4)、收集罐(5)和真空泵(6)；

机架(1)，为高温高真空立式均质化炉的主体框架；

反应釜(2)，上部为加热部分，下部为冷却部分，所述加热部分内设有坩埚(7)和多孔滚筒(8)，所述多孔滚筒(8)设在坩埚(7)内且可自转动，转动轴线与其轴线同轴且水平，所述反应釜(2)的釜壁上开设有脉冲进气口(9)，且与多孔滚筒(8)的内腔连通；

炉体(3)，包裹在反应釜(2)的加热部分的外侧；

上料机构(4)，包括进料罐(401)、振动电机(402)、软管(403)、进料绞龙(404)和下料管(405)，所述振动电机(402)固定安装在进料罐(401)的外侧，所述进料罐(401)的输出端通过软管(403)与进料绞龙(404)的输入端连通，所述下料管(405)的一端与进料绞龙(404)的输出端连通，另一端位于坩埚(7)的上侧；

收集罐(5)，连通安装在反应釜(2)的底端；

真空泵(6)，与反应釜(2)的内腔连通，用于抽真空。

2.根据权利要求1所述的一种高温高真空立式均质化炉，其特征在于：所述机架(1)上安装有滑轨(10)，所述滑轨(10)包括导轨部分和两个滑动部分，位于炉体(3)下部，所述炉体(3)包括两个加热炉膛，两个所述加热炉膛拼接形成一个呈圆柱形结构的炉体(3)，两个所述加热炉膛分别安装在滑轨(10)的两个滑动部分上，左右开合。

3.根据权利要求1所述的一种高温高真空立式均质化炉，其特征在于：所述反应釜(2)的加热部分上设有观察窗(11)，朝向坩埚(7)设置。

4.根据权利要求1所述的一种高温高真空立式均质化炉，其特征在于：所述反应釜(2)的冷却部分开设有风冷进气口(12)，外部套有水冷夹套(13)，分别用于风冷和水冷降温。

5.根据权利要求1所述的一种高温高真空立式均质化炉，其特征在于：所述反应釜(2)的内部上侧设有多个隔热片(14)，所述隔热片(14)的中部开口，用于下料管(405)的贴合穿过。

6.根据权利要求1所述的一种高温高真空立式均质化炉，其特征在于：还包括升降机构(16)，所述上料机构(4)与升降机构(16)连接，所述升降机构(16)安装在机架(1)上，用于带动上料机构(4)升降。

7.根据权利要求6所述的一种高温高真空立式均质化炉，其特征在于：所述反应釜(2)的顶端敞口，所述反应釜(2)的顶端可拆卸安装有密封盖(15)，所述上料机构(4)固定安装在密封盖(15)的上侧，所述下料管(405)贯穿密封盖(15)至反应釜(2)内。

8.根据权利要求1所述的一种高温高真空立式均质化炉，其特征在于：还包括出气电磁阀(18)、洗气瓶(19)和点火器(20)，所述点火器(20)、洗气瓶(19)和出气电磁阀(18)依次连接，所述出气电磁阀(18)的输入端与反应釜(2)的内腔连通，所述反应釜(2)上开设有压力传感器接口(17)，所述压力传感器接口(17)上安装有压力传感器。