CN2674295Y - 高温反应烧结炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高温反应烧结炉，尤其涉及一种半导体、冶金及其它行业的热处理真空工艺处理中应用的高温反应烧结炉。其结构由炉体、反应室、送料装置与旋转装置和废气处理装置组成；本实用新型所述的高温反应烧结炉，在原有炉体结构中增加了反应室，反应室位于炉体内部，与炉腔分开；可以节约工艺气体，不会在炉壁上产生结晶，影响高温烧结炉的性能。在送料装置上增加了旋转装置，使工件在处理过程中持续旋转，让工件受热均匀，与工艺气体接触均匀，提高产品质量。又增加了废气处理装置，对产生的废气进行处理，减少对环境制成的污染。

Description

高温反应烧结炉

技术领域

本实用新型涉及一种高温反应烧结炉，尤其涉及一种半导体、冶金及其它行业的热处理真空工艺处理中应用的高温反应烧结炉。

背景技术

随着科学技术的发展，军事、国防工业领域与科技领域对材料的性能有着很高的要求。在新材料的研制与生产中广泛运用各种特种工业电炉，高温烧结炉就是其中应用较多的一种。可以满足半导体、冶金、电子、机械、化工、特种材料、生物、军工、兵器、航天、航空、纳米材料等领域的高科技材料需要。

现在工业上应用的高温烧结炉，一般多为立式结构，送料装置从下方将待处理的工件送入炉腔中，同时将炉体下面密封；然后抽真空、加热、通入工艺气体进行烧结，在此过程中产生的废气直接排入炉外的空气中。这种高温烧结炉存在着台下缺点：

1、由于是整个炉腔均需通入工艺气体，这就造成了工艺气体的浪费；

2、由于是直接向炉腔中通入工艺气体，有时会在炉壁上产生结晶，影响高温烧结炉的性能；

3、工件在处理过程中为静止状态，常常可能由于受热不均或者工艺气体在各个区域的浓度不同而使工件处理不均匀，影响产品质量；

4、由于产生的废气直接排入炉外的空气中，会对环境制成污染。

实用新型内容

本实用新型的目的是设计一种高温反应烧结炉，可以节约工艺气体，不会在炉壁上产生结晶，影响高温烧结炉的性能；使工件在处理过程中持续旋转，让工件受热均匀，与工艺气体接触均匀，提高产品质量；对产生的废气进行处理，减少对环境制成的污染。

本实用新型的目的是这样实现的：高温反应烧结炉的结构由由炉体、反应室与送料装置组成；反应室位于炉体内部，送料装置位于反应室在炉体上的开口处外端。

所述的反应室由套筒、固定法兰与供气装置组成；套筒开口端通过耐高温螺钉与固定法兰相连，固定法兰用螺钉固定于炉体上，供气装置由进气口、环型内腔、进气管、出口腔与出口管组成，环型内腔位于固定法兰内部，固定法兰上设置有进气口与环型内腔相通，环型内腔沿轴向开孔与进气管一端相连，进气管的另一端伸入套筒内部，且在进气管的侧壁上开有通气孔；出口腔为一接管，两端分别设有内法兰与外法兰，内法兰固定于固定法兰上，外法兰连接送料装置，接管的侧面开孔外设有出口管；另外在固定法兰与炉体和内法兰间均设有密封件。

所述的送料装置由平移轨道、升降机构、旋转装置与组成；旋转装置安装于送料车上，送料车位于移轨道与升降机构上。

所述的升降机构由导轨、托架及驱动装置组成；托架安装于导轨上；所述的送料车由脚轮、车架与密封法兰组成；脚轮位于车架下端，密封法兰位于车架上靠近外法兰一端，且在密封法兰与外法兰间设有密封件。

所述的旋转装置由原动机、联轴器、主动轴、从动轴、托盘、主动轴密封组件与从动轴支承组件组成，原动机的输出轴通过联轴器与主动轴相连，主动轴穿过密封法兰与从动轴外端相连，从动轴内端伸入反应室内部且设有托盘；主动轴与密封法兰间设有主动轴密封组件，反应室的套筒的外端开口处设有从动轴支承组件，从动轴上设有轴肩，轴肩支承于从动轴支承组件上。

所述的主动轴密封组件由支承环、内压环、润滑轴承、压盖、外套、密封圈及螺钉组成，外套固定于密封法兰上，外套与主动轴间的环形缝隙中由内向外依次装有密封圈、支承环、密封圈、内压环与润滑轴承，外端采用压盖将其压紧。

所述的从动轴支承组件由保温体、轴套、止推环、夹套、支承管架与支承套组成；支承管架安装于密封法兰上，保温体与支承套安装于支承管架上，支承体套中心由下向上装有轴套、夹套与止推环，轴肩支承于止推环上；另外轴套与轴肩的轴向上开有通孔。

所述的原动机可以为电机，也可以这电机与减速器组合，还可以为旋转气缸。

本实用新型还包括废气处理装置，由排气管、抽真空管、废气罐、二级排气管、废气处理罐、抽气管、泵及联接阀门组成；排气管一端接出口管，另一端伸入废气罐，排气管中部还接有抽真空管；二级排气管一端接废气罐，另一端伸入废气处理罐下部的液体中，抽气管一端伸入废气处理罐上部的液面上，另一端接泵。

所述的炉体由内向外依次由加热体、隔热反射板与夹套炉壁组成，此外在炉体与反应室还设有温度控制装置与抽真空装置。

由上述方案可以得知，本实用新型所述的高温反应烧结炉，在原有炉体结构中增加了反应室，反应室位于炉体内部，与炉腔分开；可以节约工艺气体，不会在炉壁上产生结晶，影响高温烧结炉的性能。在送料装置上增加了旋转装置，使工件在处理过程中持续旋转，让工件受热均匀，与工艺气体接触均匀，提高产品质量。又增加了废气处理装置，对产生的废气进行处理，减少对环境制成的污染。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图一；

图2为本实用新型的结构示意图二；

图3为本实用新型的结构示意图三；

图4为本实用新型的废气处理装置结构示意图一；

图5为本实用新型的废气处理装置结构示意图二；

图6为本实用新型的主动轴密封组件结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的具体实施方式结合附图叙述如下：如图1所示的高温烧结炉，其结构由炉体、反应室、送料装置与废气处理装置组成。

其中反应室位于炉体中部，由套筒1、固定法兰2与供气装置组成；套筒1开口端通过高温螺钉3与固定法兰2相连，固定法兰2用螺钉固定于炉体上，在固定法兰2与炉体间采用密封件密封。供气装置由进气口4、环型内腔5、进气管6、出口腔7与出口管8组成，环型内腔5位于固定法兰2内部，固定法兰2沿径向设置的开孔为进气口4，环型内腔5沿轴向的开孔与进气管6一端相连，进气管6的另一端伸入套筒1内部，且在进气管6的侧壁上开有通气孔9；进气管6沿环型内腔5设置一个或多个，工艺气体可以由进气口4进入环型内腔5，然后由环型内腔5的轴向开孔经进气管6上的通气孔9进入反应室的套筒1中与工件接触。出口腔7为一短接管，两端分别设有内法兰10与外法兰11，内法兰10通过螺钉固定于固定法兰2上，在固定法兰2与内法兰10间采用密封件密封。外法兰11与下面的送料装置相连，短接管的侧面开孔外设有出口管8。

上述的送料装置由平移轨道12、升降机构、旋转装置与组成；旋转装置安装于送料车上，送料车由脚轮15、车架16与密封法兰17组成；脚轮15位于车架16下端，可以沿平移轨道12移动。密封法兰17位于车架16上方与外法兰11接触，且在密封法兰17与外法兰11间设有密封件。其中升降机构由导轨13、托架14及驱动装置组成；托架14安装于导轨13上，送料车可以放置在托架14上随托架14上下移动，上下移动的动作由驱动装置完成，驱动装置可以为气缸、电机-齿轮-齿条及油缸等方式。

上述的旋转装置由电机、减速器、联轴器18、主动轴19、从动轴20、托盘21、主动轴密封组件与从动轴支承组件组成。这里的主动轴密封组件由支承环23、内压环24、润滑轴承25、压盖26、外套27、密封圈28及螺钉组成，外套27固定于密封法兰17上，外套27与主动轴19间的环形缝隙中由内向外依次装有密封圈28、支承环23、密封圈28、内压环24与润滑轴承25，外端采用压盖26通过螺钉将其压紧。在反应室的套筒1的外端开口处设有从动轴支承组件，从动轴支承组件由保温体29、轴套30、止推环31、夹套32、支承管架33与支承套34组成；支承管架33安装于密封法兰17上，支承体29安装于支承管架33上，支承套34中心由下向上装有轴套30、夹套32与止推环31，轴肩22支承于止推环31上；另外轴套30与轴肩22的轴向上开有通孔。电机与减速器的输出轴通过联轴器18与主动轴19相连，主动轴19穿过主动轴密封组件与从动轴20外端相连，从动轴20内端伸入反应室内部且设有托盘21；待处理的工件放在托盘21上。所述的原动机可以为电机，也可以为旋转气缸。

其中废气处理装置，由排气管35、抽真空管36、废气罐37、二级排气管38、废气处理罐39、抽气管40、泵41及联接阀门组成；排气管35一端接出口管8，另一端伸入废气罐37，排气管35中部还接有抽真空管36；二级排气管38一端接废气罐37，另一端伸入废气处理罐39下部的液体中，抽气管40一端伸入废气处理罐39上部的液面上，另一端接泵41。

上述的炉体由内向外依次由加热体、隔热反射板与夹套炉壁组成，此外在炉体上还设有温度控制装置与抽真空装置。

反应过程中，首先将工件放在托盘21上，将送料车沿平移轨道12推到炉体下方的托架14上，托架14带动送料车沿导轨13上移，将工件送入炉腔中的反应室内，同时密封法兰17压紧外法兰11，且通过密封件实现密封。这时开始对炉体与反应室抽真空，由于在排气管35中部接有抽真空管36，可实现对炉体与反应室同时抽真空，不会在炉体与反应室间产生压力差而损坏反应室。抽真空至规定的真空度时，对炉体进行升温，升温至工艺温度后，工艺气体可以由进气口4进入环型内腔5，然后由环型内腔5的轴向开孔经进气管6上的通气孔9进入反应室的套筒1中与工件接触进行反应。反应后的废气由轴肩22上的通气孔34经夹套32内腔，由轴套30上的通气孔34进入出口腔7，废气由出口腔7上的出口管8排入废气处理装置。废气处理装置的泵41工作，抽气管40将废气处理罐39液面上处理过的气体抽出，废气处理罐39液面上气压降低，将废气罐37中的废气经二级排气管38抽入废气处理罐39的液体中进行处理。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1、一种高温反应烧结炉，其特征在于由炉体、反应室与送料装置组成；反应室位于炉体内部，送料装置位于反应室在炉体上的开口处外端。

2、根据权利要求1所述的高温反应烧结炉，其特征在于所述的反应室由套筒(1)、固定法兰(2)与供气装置组成；套筒(1)开口端通过耐高温螺钉(3)与固定法兰(2)相连，固定法兰(2)用螺钉固定于炉体上，供气装置由进气口(4)、环型内腔(5)、进气管(6)、出口腔(7)与出口管(8)组成，环型内腔(5)位于固定法兰(2)内部，固定法兰(2)上设置有进气口(4)与环型内腔(5)相通，环型内腔(5)沿轴向开孔与进气管(6)一端相连，进气管(6)的另一端伸入套筒(1)内部，且在进气管(6)的侧壁上开有通气孔(9)；出口腔(7)为一接管，两端分别设有内法兰(10)与外法兰(11)，内法兰(10)固定于固定法兰(2)上，外法兰(11)连接送料装置，接管的侧面开孔外设有出口管(8)；另外在固定法兰(2)与炉体和内法兰(10)间均设有密封件。

3、根据权利要求1所述的高温反应烧结炉，其特征在于所述的送料装置由平移轨道(12)、升降机构、旋转装置与组成；旋转装置安装于送料车上，送料车位于移轨道(12)与升降机构上。

4、根据权利要求1或3所述的高温反应烧结炉，其特征在于所述的升降机构由导轨(13)、托架(14)及驱动装置组成；托架(14)安装于导轨(13)上；所述的送料车由脚轮(15)、车架(16)与密封法兰(17)组成；脚轮(15)位于车架(16)下端，密封法兰(17)位于车架(16)上靠近外法兰(11)一端，且在密封法兰(17)与外法兰(11)间设有密封件。

5、根据权利要求1或3所述的高温反应烧结炉，其特征在于所述的旋转装置由原动机、联轴器(18)、主动轴(19)、从动轴(20)、托盘(21)、主动轴密封组件与从动轴支承组件组成，原动机的输出轴通过联轴器(18)与主动轴(19)相连，主动轴(19)穿过密封法兰(17)与从动轴(20)外端相连，从动轴(20)内端伸入反应室内部且设有托盘(21)；主动轴(19)与密封法兰(17)间设有主动轴密封组件，反应室的套筒(1)的外端开口处设有从动轴支承组件，从动轴(20)上设有轴肩(22)，轴肩(22)支承于从动轴支承组件上。

6、根据权利要求5所述的高温反应烧结炉，其特征在于所述的主动轴密封组件由支承环(23)、内压环(24)、润滑轴承(25)、压盖(26)、外套(27)、密封圈(28)及螺钉组成，外套(27)固定于密封法兰(17)上，外套(27)与主动轴(19)间的环形缝隙中由内向外依次装有密封圈(28)、支承环(23)、密封圈(28)、内压环(24)与润滑轴承(25)，外端采用压盖(26)将其压紧。

7、根据权利要求5所述的高温反应烧结炉，其特征在于所述的从动轴支承组件由保温体(29)、轴套(30)、止推环(31)、夹套(32)、支承管架(33)与支承套(34)组成；支承管架(33)安装于密封法兰(17)上，保温体(29)与支承套(34)安装于支承管架(33)上，支承体套(34)中心由下向上装有轴套(30)、夹套(32)与止推环(31)，轴肩(22)支承于止推环(31)上；另外轴套(30)与轴肩(22)的轴向上开有通孔。

8、根据权利要求5所述的高温反应烧结炉，其特征在于所述的原动机可以为电机，也可以这电机与减速器组合，还可以为旋转气缸。

9、根据权利要求1所述的高温反应烧结炉，其特征在于还包括废气处理装置，由排气管(35)、抽真空管(36)、废气罐(37)、二级排气管(38)、废气处理罐(39)、抽气管(40)、泵(41)及联接阀门组成；排气管(35)一端接出口管(8)，另一端伸入废气罐(37)，排气管(35)中部还接有抽真空管(36)；二级排气管(38)一端接废气罐(37)，另一端伸入废气处理罐(39)下部的液体中，抽气管(40)一端伸入废气处理罐(39)上部的液面上，另一端接泵(41)。

10、根据权利要求1所述的高温反应烧结炉，其特征在于所述的炉体由内向外依次由加热体、隔热反射板与夹套炉壁组成，此外在炉体与反应室还设有温度控制装置与抽真空装置。

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