高效节能型稀有金属材料真空烧结炉制造技术

本实用新型专利技术涉及一种稀有金属材料生产设备，具体地说是一种高效节能型稀有金属材料真空烧结炉，包括炉壳、炉胆、抽真空系统、充气系统、风机换热系统、PLC电控系统和电源系统，炉胆设置于炉壳内，所述炉胆内部设有加热组件，在所述炉胆内壁上设有隔热保温层，所述炉胆上设有可开启的风门，并且在所述炉胆没有设置风门的侧壁内侧安装有发热体，另外在所述炉胆内设有用于检测温度的温控装置，炉壳内通过所述抽真空系统抽真空，并通过所述充气系统注入冷却气体，风机换热系统设置于炉壳上，且冷却气体通过所述风机换热系统带动流动换热。本实用新型专利技术能实现稀有金属材料特别是难熔金属及稀土永磁体(例如：NdFeB，SmCo)的高效烧结，大大提高烧结产品的质量。

High Efficiency and Energy Saving Vacuum Sintering Furnace for Rare Metal Materials

The utility model relates to a rare metal material production equipment, in particular to a high-efficiency and energy-saving vacuum sintering furnace for rare metal materials, which comprises a furnace shell, a furnace gall, a vacuum extraction system, an air charging system, a fan heat exchange system, a PLC electric control system and a power supply system. The furnace gall is arranged in the furnace shell, and the furnace gall is internally provided with an addition system. The heat module is provided with a heat insulation layer on the inner wall of the furnace gallbladder, an open air door on the furnace gallbladder, a heating body inside the side wall of the furnace gallbladder without the air door, and a temperature control device for temperature detection in the furnace gallbladder. The vacuum is pumped through the vacuum extraction system in the furnace shell and connected. Cooling gas is injected into the air charging system, and the fan heat exchange system is arranged on the furnace shell, and the cooling gas drives the flow and heat transfer through the fan heat exchange system. The utility model can realize efficient sintering of rare metal materials, especially refractory metals and rare earth permanent magnets (e.g. NdFeB, SmCo), and greatly improve the quality of sintered products.

【技术实现步骤摘要】
高效节能型稀有金属材料真空烧结炉
本技术涉及一种稀有金属材料生产设备，具体地说是一种高效节能型稀有金属材料真空烧结炉。
技术介绍
烧结是目前制备难熔金属材料的主要方法，稀有金属材料的制备过程通常为制粉—成型—烧结—热处理—后续加工成型，其中随着IT技术及智能控制技术的快速发展，目前金属材料(特别是稀有金属)烧结基本都是在真空条件下完成，真空烧结已经成为金属烧结(特别是稀土金属)的常规手段之一，在这种条件下制备的材料无论是无氧化指标还是材料的性能都得到极大提高，这对于提高产品的市场竞争力有极大的帮助。真空烧结是指在真空环境中将预制备的金属胚料加热到一定温度，并通过金属材料本身分子的热运动最终制备成品的工艺技术，其对真空度以及温度稳定性有着极高要求，尤其对于稀有金属材料(比如NdFeB钕铁硼、SmCo钐钴等永磁材料)来说，其在烧结过程中的真空度(绝对压力)、压升率、均温区温度稳定性等指标稍有差池都会导致成品材料关键参数产生极大的差异，从而导致最终产品达不到生产要求。目前随着技术的持续发展及市场竞争越来越激烈，各个生产厂家不断采用技术手段对真空烧结设备进行改进，一方面要考虑不断提高真空烧结过程中相关参数指标，另一方面还要考虑如何缩短工艺时间、减小劳动强度。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高效节能型稀有金属材料真空烧结炉，能实现稀有金属材料特别是难熔金属及稀土永磁体(例如：NdFeB，SmCo)的高效烧结，温度均匀性、冷却速度及冷却均匀性均高于国家标准,大大提高烧结产品的质量，且有效缩短工艺时间，降低劳动强度。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种高效节能型稀有金属材料真空烧结炉，包括炉壳、炉胆、抽真空系统、充气系统、风机换热系统、PLC电控系统和电源系统，炉胆设置于炉壳内，所述炉胆内部设有加热组件，在所述炉胆内壁上设有隔热保温层，所述炉胆上设有可开启的风门，并且在所述炉胆没有设置风门的侧壁内侧安装有发热体，另外在所述炉胆内设有用于检测温度的温控装置，炉壳内通过所述抽真空系统抽真空，并通过所述充气系统注入冷却气体，风机换热系统设置于炉壳上，且冷却气体通过所述风机换热系统带动流动换热。所述加热组件包括多个均匀排列的加热体。所述加热体为框状，且框边形状为板状、棒状或带状。所述温控装置包括多个热电偶，且各个热电偶沿着炉胆长度方向均匀分布。所述炉胆前后两端为封闭端、左右两侧设有开口，且在所述炉胆前后端内壁上均设有发热体，在所述炉胆左右侧开口处设有可开启的风门。所述炉胆前后端设有端口、左右两侧封闭，且在所述炉胆前后端口处设有可开启的风门，在所述炉胆左右封闭侧内壁上均设有发热体。本技术的优点与积极效果为：1、本技术能实现稀有金属材料特别是难熔金属及稀土永磁体(例如：NdFeB，SmCo)的高效烧结，温度均匀性、冷却速度及冷却均匀性均高于国家标准,大大提高烧结产品的质量，且有效缩短工艺时间，降低劳动强度。2、本技术在炉胆内的加热组件包括多个均匀排列的加热体，所述加热体可根据炉胆形状设计成相应的框状结构，且框边形状可为板状、棒状或带状，材料可为钨、钼、石墨，从而保证炉胆内均匀加热，另外本技术的温控装置包括多个热电偶，各个热电偶沿着炉胆长度方向均匀分布并分别监测炉胆各段的炉温，控制炉胆温度在±1℃之间变化，保证烧结温度稳定。3、本技术在炉胆的封闭侧均匀设有发热体，能够为金属材料烧结提供更佳的热区，进一步保证高均温性。4、本技术的抽真空系统为三级真空泵配置，通过所述PLC电控系统控制实现真空度可调，另外在扩散泵与炉壳连接的管路上设有真空捕集器用于针对一些挥发极大的材料烧结，大大提高了本技术的适用范围。附图说明图1为本技术的一个实施例的内部结构示意图，图2为图1中实施例的俯视图，图3为图1中A-A视图，图4为图1中B-B视图，图5为图1中加热组件的示意图，图6为图2中实施例的工作状态示意图一，图7为图2中实施例的工作状态示意图二，图8为本技术另一个实施例的示意图。其中，1为炉壳，2为前发热体，3为热电偶，4为冷却喷嘴，5为冷却喷管，6为炉胆，601为第二固定件，7为搁架支腿，8为加热组件，801为加热体，802为电极，803为电源，804为第一固定件，9为后侧板，10为后发热体，11为水冷换热器，12为离心风机，13为前侧板，14为搁架，15为电源系统，16为充气系统，17为水冷系统，18为滑阀泵，19为罗茨泵，20为扩散泵，21为真空捕集器，22为PLC电控系统，23为第一侧风门，24为侧风门驱动装置，25为风冷篦板，26为第一气流换向门，27为第二气流换向门，28为第二侧风门，29为换向板驱动装置，30为前风门，31为前端口，32为后端口，33为后风门，34为后风门驱动装置，35为前风门驱动装置，36为风道。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详述。如图1～8所示，本技术包括炉壳1、炉胆6、抽真空系统、充气系统16、风机换热系统、PLC电控系统22和电源系统15，其中如图1所示，炉胆6设置于炉壳1内，在所述炉胆6内部设有加热组件8，所述炉胆6为非封闭结构，也即所述炉胆6包括封闭侧和设有开口的非封闭侧，如图3和图8所示，在所述炉胆6的非封闭侧的开口处设有可开启的风门，在所述炉胆6的封闭侧内壁上设有发热体，在所述炉胆6内壁上均设有隔热保温层，另外在所述炉胆6内还设有用于检测胆内温度的温控装置，如图2所示，在所述炉壳1外部设有抽真空系统、充气系统16、PLC电控系统22和电源系统15，另外在炉壳1上设有风机换热系统，设备工作时，炉壳1内通过所述抽真空系统抽真空，并通过所述充气系统16注入冷却气体，且冷却气体通过所述风机换热系统带动流动换热，各个系统及加热元件均通过所述电源系统15供电，并统一通过所述PLC电控系统22控制。所述电源系统15、PLC电控系统22、充气系统16均为本领域公知技术。如图2所示，所述抽真空系统设置于炉壳1外部且抽气端通过管路与所述炉壳1相连，所述抽真空系统为三级真空泵配置，包括依次连接的滑阀泵18(或分子泵)、罗茨泵19和扩散泵20，所述扩散泵20的抽气端通过管路与所述炉壳1相连，本技术通过三级真空泵配置并通过所述PLC电控系统22实现真空度可调，另外在所述扩散泵20与炉壳1连接的管路上设有真空捕集器21，所述真空捕集器21主要针对一些挥发极大的材料烧结而设置，提高设备适用性。所述真空捕集器21为本领域公知技术且为市购产品。如图4～5所示，所述炉胆6内部设有加热组件8，所述加热组件8包括多个均匀排列的加热体801，其中如图4所示，所述加热体801根据炉胆6形状可设计成矩形框状，如果炉胆6为圆形或椭圆形，则加热体801相应地可设计成圆形或椭圆形框状，所述加热体801框边可为板状、棒状或带状，所述加热体801材料可为钨、钼、石墨，其中石墨主要用于钐钴加热。如图5所示，在所述加热组件8中，两个加热体801形成一组发热单元并通过一个电极802通电发热，所述电极802与炉壳1外部的电源803相连，如图2所示，所述各个电源803均设置于所述电源系统15中。如图4所示，所述加热体801四周通过第一固定件804与炉胆6内壁固连，所述炉本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效节能型稀有金属材料真空烧结炉，包括炉壳、炉胆、抽真空系统、充气系统、风机换热系统、PLC电控系统和电源系统，其特征在于：炉胆(6)设置于炉壳(1)内，所述炉胆(6)内部设有加热组件(8)，在所述炉胆(6)内壁上设有隔热保温层，所述炉胆(6)上设有可开启的风门，并且在所述炉胆(6)没有设置风门的侧壁内侧安装有发热体，另外在所述炉胆(6)内设有用于检测温度的温控装置，炉壳(1)内通过所述抽真空系统抽真空，并通过所述充气系统(16)注入冷却气体，风机换热系统设置于炉壳(1)上，且冷却气体通过所述风机换热系统带动流动换热。

【技术特征摘要】
1.一种高效节能型稀有金属材料真空烧结炉，包括炉壳、炉胆、抽真空系统、充气系统、风机换热系统、PLC电控系统和电源系统，其特征在于：炉胆(6)设置于炉壳(1)内，所述炉胆(6)内部设有加热组件(8)，在所述炉胆(6)内壁上设有隔热保温层，所述炉胆(6)上设有可开启的风门，并且在所述炉胆(6)没有设置风门的侧壁内侧安装有发热体，另外在所述炉胆(6)内设有用于检测温度的温控装置，炉壳(1)内通过所述抽真空系统抽真空，并通过所述充气系统(16)注入冷却气体，风机换热系统设置于炉壳(1)上，且冷却气体通过所述风机换热系统带动流动换热。2.根据权利要求1所述的高效节能型稀有金属材料真空烧结炉，其特征在于：所述加热组件(8)包括多个均匀排列的加热体(801)。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：步怀立，陈正伟，于德军，刘舒，
申请(专利权)人：沈阳恒进真空科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁,21