CN2757076Y - 连续式高温还原自动隧道烧成炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种连续式高温还原自动隧道烧成炉，炉体内设置有炉膛，与炉体平行连接有循环轨道，炉体一端连接有入口置换室，入口置换室与主推动器相连，在入口置换室上设置有入口炉门，入口炉门的外侧紧靠着入口推动器的一端，入口推动器的另一端与横入推动器并排连接在循环轨道的一端上，在横入推动器上还连接有纵入推动器；降温段连接有冷却水套，在冷却水套的一侧连接有横出推动器，在冷却水套的另一侧连接有出口置换室，出口置换室上设置有出口炉门，循环轨道的另一端连接纵向返回推动器，在循环轨道上安装有小车轨道。所说的炉膛由炉管和绕钼丝炉管串联组。本实用新型以绕钼丝炉管作为发热体，其使用寿命长，降低了生产成本。

Description

连续式高温还原自动隧道烧成炉

所属领域

本实用新型涉及一种高温还原烧成装置，特别涉及应用于电子工业元件、复合矿物质还原提纯，荧光物质的连续式高温还原自动隧道烧成炉。

技术背景

目前，通常的钼丝还原烧成炉只限于箱式炉、井式炉，只能间歇式使用，产量小，因为需要反复的升温降温使得生产周期长，不能满足大产量的使用要求，对于生产大批量的产品，连续式电阻炉具有生产能力大，热效率高，实现机械化和自动化程度高，对于提高产品质量，保证产品质量的一致性，节省人力方面具有不可替代的优势，当前国内一些生产厂家使用的连续高温还原炉是采用硅钼棒为发热体加热，但是在H₂还原气氛下，硅钼棒只允许在1350℃以下使用，所以为了达到1600℃的工艺要求，不得不以牺牲硅钼棒的使用寿命为代价，在此温度和气氛下硅钼棒的使用寿命一般仅为三个月左右。而且在H₂还原气氛下，硅钼棒上不能形成SiO₂保护膜，使得硅钼棒中的钼被析出，挥发的游离态的钼会直接污染产品，降低产品的纯度，在发光材料的烧成中，会直接降低产品的发光性能，如果采用钼丝作为发热体加热，在还原性气氛的条件下，理论上讲在其熔点(2630℃)以下都可以稳定地工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种使用寿命长，运行成本低，无污染，可实现连续式大批量生产的连续式高温还原自动隧道烧成炉。

本实用新型的技术解决方案是这样实现的：

一种连续式高温还原自动隧道烧成炉，包括炉体，炉体内设置有炉膛，与炉体平行连接有循环轨道，炉膛分为三段，分别为升温段、保温段和降温段，升温段与保温段相连接，保温段和降温段相连接，在升温段连接有入口置换室，入口置换室与主推动器相连，在入口置换室上设置有入口炉门，入口炉门的外侧紧靠着入口推动器的一端，两者处于同一平面，入口推动器的另一端与横入推动器并排连接在循环轨道的一端上，在横入推动器上还连接有纵入推动器；降温段连接有冷却水套，在冷却水套的一侧连接有横出推动器，在冷却水套的另一侧连接有出口置换室，出口置换室上设置有出口炉门，循环轨道的另一端连接纵向返回推动器，在循环轨道上安装有小车轨道，小车轨道与出口置换室之间是靠在一起的；

所说的炉膛由炉管和绕钼丝炉管串联组成，炉膛内底部铺设陶瓷轨道，炉管由托砖支撑，托砖之间设置隔热板，炉膛四周设置有隔热层，隔热层外围设置有保温层，最外层由炉壳和盖板构成密闭的炉壳腔体。

入口置换室上设置有防爆孔。

主推动器与入口置换室之间设置有主推填料函，横出推动器和冷却水套之间设置有横出填料函。

所述的绕钼丝炉管发热元件为钼丝，是数股编在一起，缠绕于绕钼丝炉管外部的预制沟槽内。

在横入推动器上固定有限位器，在冷却水套上固定有主推限位器。

在炉体的顶部设置热电偶伸入口，热电偶伸入口内配置有热电偶。

在入口炉门处设置有氮气帘接入口。

炉体的降温段的炉膛加热部分由表面光滑的炉管串联组成。

由于本实用新型采用了上述结构，能够连续工作，无论在1600℃高温或1200℃低温的还原烧成中，与国内同行业使用的硅钼棒炉子相比，具有产品品质高，烧成无污染，省去了后处理中的酸洗工艺，以绕钼丝炉管作为发热体，其使用寿命长，降低了生产成本。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的A-A剖面图。

具体实施方式

附图为本实用新型的具体实施例；

下面结合附图对本实用新型的内容作进一步详细说明：

参照图1所示，炉体1的前端安装入口炉门4，在入口炉门4上安装有观察口20，炉体1后端安装冷却水套14、出口置换室13、出口炉门12和防爆孔21，当出入口炉门4、12关闭时烧成炉的炉内与外部隔离成为一个密闭的腔体，主推动器2安装于炉体1的最前端，通过油缸驱动伸入炉内的推杆再推动台板使物料在炉内移动，完成对物料的烧成，当最前端的台板碰到主推限位器15后，主推动器2退回，然后横出推动器16将物料台板推至出口炉门12内侧，出口炉门12打开，同时安装于出口的N₂气帘接入口22打开以防止外部空气进入，取料升降小车通过小车轨道9在小车牵引机构11的带动下进入炉门内将物料台板取出到外部循环轨道8上，出口炉门12和N2气帘接入口22关闭，然后入口炉门4打开，同时安装于入口的N2气帘打开，入口推动器5将物料台板推入炉内，入口推动器5退回后入口炉门4和N2气帘接入口22关闭，纵入推动器3将待烧物料台板推送到入口炉门4，然后横入推动器7、纵向返回推动器10依次推动，完成一个工作周期，烧好的物料和待烧的物料在循环轨道8上采用人工进行上下物料。

参照图2所示，物料在炉膛内进行还原烧成，炉膛由表面光滑炉管和绕钼丝炉管27串联组成，炉膛内底部铺设陶瓷轨道25，炉膛炉管27由炉管托砖23支撑，炉管托砖23之间的空档以隔热板24隔开，炉膛四周以氧化铝空心球异形砖30和氧化铝空心球标砖29组成隔热层，再外围以轻质莫来石保温砖、漂珠砖和硅酸铝保温棉构成保温层，最外层由U形炉壳33和盖板34构成密闭的炉壳腔体，在顶部设置热电偶伸入口31、将测温用的热电偶32伸入到炉膛项部，热电偶入口以浸四氟石棉绳密封，炉体框架35以型钢组焊，保证炉体的形状和机械强度。

采用钼丝作为发热元件，先考虑为了方便绕制确定钼丝的直径，通过功率计算确定每段绕钼丝炉管27绕制的长度和根数，通过手工编制，缠绕在绕钼丝炉管27上的炉管预留沟槽内，每一段或两段作为一个加热区，多个加热区串联在一起，组成炉子的升温段和保温段，降温段不设置发热体，采用表面光滑的炉管。

预制沟槽可防止相邻钼丝的移位短路，方便钼丝的缠绕，辫制的钼丝可增加钼丝辫的散热面积，同聚成束的钼丝相比，可降低中心部钼丝的局部高温，而且具有较大的弹性，可防止在高温时，钼丝和绕钼丝炉管27的膨胀变形不同而形成应力，造成钼丝和炉管的损害，在每段钼丝的两端电源接入端，采用3倍的钼丝根数加粗，以减小电阻，降低两端的发热，来保护接线端铜螺栓28和绝缘瓷座，在钼丝的端头采用特制的夹具，将钼丝连接在固定于炉壳侧面的铜螺栓28上，铜螺栓28既是连接紧固件，又是导体，外部连接电源线。铜螺栓28与绝缘瓷座间的缝隙，采用硅胶密封；烧成炉壳体密封，炉壳33采用整板弯制成U形，相邻两段采用全满焊，并进行试漏，上部等炉内砌炉完成后，再以盖板34盖严，螺栓压紧，在盖板34与炉壳之间以硅胶密封，外部以型钢制成框架35，在热电偶32，推进杆等伸入炉体的部位设置有填料函17、18，采用浸四氟石棉盘根来保证密封。

在降温段物料出口处设置一段冷却水套14，进一步降低物料温度，防止出口温度过高，出炉后的物料受到氧化；该炉为N₂+H₂保护气氛，为了保证炉子运行的安全性，在炉体1两端设置出、入口置换室13、19和两个薄膜防爆器21，薄膜防爆器21采用薄的铝膜，它的特点是既能保证整体的密封性能，又能在一定压力值时破裂，从而保证炉体1内部不受破坏。在物料出入炉门12、4口设置N₂气帘接入口22，当炉门打开前，通过电磁阀控制打开N₂气帘接入口22。

阻断外部空气进入炉内，当物料进入入口置换室19或取料升降小车通过小车轨道9将物料从出口置换室13取出后，炉门关闭，N₂气帘接入口22随后关闭，确保使用的安全性；在该炉的运转中，H₂既作为物料的还原剂直接参与炉内反应，又起着保护钼丝不受氧化腐蚀的作用，所以保证N₂+H₂混合气按照特定的压力、流量顺利的进入炉内很重要，采用托砖23，既可以保证刚玉炉管同轴定位，底面平直，又可以在刚玉管与底部隔热板24之间形成一定的空间，混合气由此进入，一部分由刚玉管之间的预留膨胀缝进入炉膛，一部分则充满炉体1的内腔起到保护钼丝的作用。

在砌炉的设计中，按照各层不同的温度分布，选用相应的隔热层和保温层材质，在接近炉膛钼丝的外层，以可耐1800℃的氧化铝空心球的标砖29和异形砖30作为隔热层，外层依次排列轻质莫来石砖，漂珠砖，硅酸铝纤维板；炉膛内部根据炉管内部形状设计铺设烧结陶瓷轨道25，降低推板与轨道之间的摩擦力，减小主推动器2的阻力，同时避免台板对炉管的磨损和推板的受力过大而产生破裂、变形甚至发生倒炉故障，延长使用寿命。

本实用新型的运转实现自动化，以可编程序控制器控制各部分的动作和调整工艺周期，炉子搬送系统动作以液压和气压驱动完成；选用移相触发式功率调整模块和智能调节仪组成温度控制系统，保证炉内温度的稳定，可控制炉内截面温度分布均匀度±5℃，各控温点温度偏差≤15℃。

Claims (8)

1、一种连续式高温还原自动隧道烧成炉，包括炉体(1)，炉体(1)内设置有炉膛，与炉体(1)平行连接有循环轨道(8)，其特征在于，炉膛分为三段，分别为升温段、保温段和降温段，升温段与保温段相连接，保温段和降温段相连接，在升温段连接有入口置换室(19)，入口置换室(19)与主推动器(2)相连，在入口置换室(19)上设置有入口炉门(4)，入口炉门(4)的外侧紧靠着入口推动器(5)的一端，两者处于同一平面，入口推动器(5)的另一端与横入推动器(7)并排连接在循环轨道(8)的一端上，在横入推动器(7)上还连接有纵入推动器(3)；降温段连接有冷却水套(14)，在冷却水套(14)的一侧连接有横出推动器(16)，在冷却水套(14)的另一侧连接有出口置换室(13)，出口置换室(13)上设置有出口炉门(12)，循环轨道(8)的另一端连接纵向返回推动器(10)，在循环轨道(8)上安装有小车轨道(9)，小车轨道(9)与出口置换室(13)之间是靠在一起的；

所说的炉膛由炉管和绕钼丝炉管(27)串联组成，炉膛内底部铺设陶瓷轨道(25)，炉管由托砖(23)支撑，托砖(23)之间设置隔热板(24)，炉膛四周设置有隔热层，隔热层外围设置有保温层，最外层由炉壳(33)和盖板(34)构成密闭的炉壳腔体。

2、根据权利要求1所述的连续式高温还原自动隧道烧成炉，其特征在于，入口置换室(19)上设置有防爆孔(21)。

3、根据权利要求1所述的连续式高温还原自动隧道烧成炉，其特征在于，主推动器(2)与入口置换室(19)之间设置有主推填料函(18)，横出推动器(16)和冷却水套(14)之间设置有横出填料函(17)。

4、根据权利要求1所述的连续式高温还原自动隧道烧成炉，其特征在于，所述的绕钼丝炉管(27)发热元件为钼丝，是数股编在一起，缠绕于绕钼丝炉管(27)外部的预制沟槽内。

5、根据权利要求1所述的连续式高温还原自动隧道烧成炉，其特征在于，在横入推动器(7)上固定有限位器(6)，在冷却水套(14)上固定有主推限位器(15)。

6、根据权利要求1所述的连续式高温还原自动隧道烧成炉，其特征在于，在炉体(1)的顶部设置热电偶伸入口(31)，热电偶伸入口(31)内配置有热电偶(32)。

7、根据权利要求1所述的连续式高温还原自动隧道烧成炉，其特征在于，在入口炉门处设置有氮气帘接入口(22)。

8、根据权利要求1所述的连续式高温还原自动隧道烧成炉，其特征在于，炉体(1)的降温段的炉膛加热部分由表面光滑的炉管串联组成。

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