一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉及使用方法技术

本发明专利技术属于钨钼加工设备领域，特别涉及一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉。一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉，包括炉壳体、位于所述炉壳体内部的炉芯组件、与所述炉壳体连接的真空系统、水路系统以及气路系统，所述的炉芯组件为长方体箱型结构，长方体箱型结构四周从内向外依次设有发热体、耐火材料、感应线圈，长方体箱型结构顶部设有炉顶盖；所述的真空系统为所述的炉壳体内部提供真空环境，所述的水路系统为所述炉壳体提供冷却水，所述的气路系统为所述炉壳体提供工作气体。本发明专利技术通过采用箱式结构炉膛，将被烧结的钨钼板坯制品水平放置在放料底托上，最大限度改善了被烧结材料的弯曲变形，减少钨钼制品的校直校平工序，降低生产成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉及使用方法


[0001]本专利技术属于钨钼加工设备领域，尤其涉及一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉及使用方法。

技术介绍

[0002]真空、气氛中频感应烧结炉是钨、钼等特种金属加工行业广泛使用的重要设备。感应加热是电加热的良好形式之一，它是利用法拉第电磁感应原理将电能转变为热能，使三相电源通过中频感应电源变为中频交变电流，而当交变电流通过感应线圈后，就会产生交变感应磁场，也就是说会产生大小和方向都随时间改变的交变磁通。当把一块导电金属（即钨、钼工件）放在感应线圈内时，根据法拉第电磁感应定律，金属内部就会产生相应的感应电动势，由于金属是导体也就会因为感应电动势的存在产生感应电流，这个感应电流就叫做涡流，又根据焦耳
‑
楞次定律，涡流在具有一定电阻的金属内部流动的时候就会产生一定的热量，从而使该金属被加热。
[0003]目前常规使用真空、气氛中频感应烧结炉为立式圆形，在板坯烧结时，空间利用率低，无法满足板坯的大量烧结。而且在烧结过程中，由于装料的不充分，板坯在烧结过程中易产生变形，不便于后续的加工制造，为了节约成本，变形的板坯需要进行加热校型，既增加了生产成本又因校型过程中的加热及压力加工对制品的质量有影响；圆形线圈，由于空间利用率低，在使用过程中能耗大，效率低。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉及使用方法，通过采用箱式结构炉膛，可以使被烧结的钨钼板坯制品水平放置在放料底托上，最大限度改善了被烧结材料的弯曲变形，大幅度减少钨钼制品的校直校平工序，降低生产成本，同时避免校型过程中的加热及压力加工对制品质量的影响。
[0005]本专利技术的技术方案在于：一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉，包括炉壳体、位于所述炉壳体内部的炉芯组件、与所述炉壳体连接的真空系统、水路系统以及气路系统，其中：所述的炉芯组件为长方体箱型结构，长方体箱型结构四周从内向外依次设有发热体、耐火材料、感应线圈，长方体箱型结构顶部设有炉顶盖；所述的真空系统为所述的炉壳体内部提供真空环境，所述的水路系统为所述炉壳体提供冷却水，所述的气路系统为所述炉壳体提供工作气体。
[0006]所述炉壳体为卧式圆形双层水冷套结构，由封头、筒体及法兰焊接而成，所述炉壳体的筒体顶部中央位置分别设有观察窗测温孔、上炉体排水口、进气孔，所述炉壳体的筒体顶部两侧上分别设有吊耳，所述封头两端靠近所述法兰上部分别设有上炉体进水口Ⅰ、上炉体进水口Ⅱ，所述封头两端靠近所述法兰下部分别设有下炉体排水口Ⅰ、下炉体排水口Ⅱ，所述下炉体排水口Ⅰ下方的封头上设有水冷电极接孔，所述炉壳体筒体底部中央位置分别设有下炉体进水孔、排气孔，所述炉壳体筒体底部两侧上分别设有支腿，所述支腿为鞍式支
座结构，所述炉壳体筒体中部靠近所述法兰下部两侧分别设有真空系统接孔、防爆器接孔。
[0007]所述真空系统与所述炉壳体通过所述真空系统接孔相连接，所述气路系统分别与所述炉壳体的进气孔、排气孔相连接形成气体回路，所述水路系统包括若干进水管路和若干回水管路，所述水路系统分别与所述上炉体进水口Ⅰ、上炉体进水口Ⅱ、下炉体进水孔相连接形成三条进水管路，所述水路系统分别与所述下炉体排水口Ⅰ、下炉体排水口Ⅱ、上炉体排水口相连接形成三条回水管路。
[0008]所述发热体由钼条、钨条采用四角搭接方式垒成。
[0009]所述的钼条、钨条为长方体，长方体的规格为40
×
20
×
800~1000mm。
[0010]所述耐火材料为方形，所述耐火材料有两层，依次为氧化锆内层、氧化铝外层。
[0011]所述氧化锆内层厚度为50mm，所述氧化铝外层厚度为40mm。
[0012]所述炉顶盖由上到下依次由氧化铝纤维板、氧化铝空心球砖、氧化锆空心球砖、钨板、钨支架直接堆叠组成。
[0013]所述的真空系统包括由真空管道连接的扩散泵、油增加泵、维持泵、罗茨泵、以及滑阀泵，其中：所述的扩散泵与所述炉壳体通过所述真空系统接孔相连接，所述的扩散泵与所述的炉壳体之间的真空管道上设有真空压力表，所述的增压泵与所述扩散泵连接，所述的罗次泵与所述扩散泵和所述增压泵连接，所述的罗次泵与所述扩散泵之间的真空管道上设有真空挡板阀，所述滑阀泵与所述罗茨泵连接，所述的罗茨泵与所述的滑阀泵之间的真空管道上设有电磁真空带充气压力阀，所述维持泵分别与所述增压泵和所述扩散泵连接，所述的真空管道采用真空波纹管。
[0014]一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉的使用方法，使用如上所述的任意一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉，包括以下步骤：S1:将被烧结材料放入中频感应烧结炉均温区内，盖好炉顶盖，完成箱式真空中频感应烧结炉装料；S2：开启中频感应烧结炉；当工作方式选用真空烧结时，首先开启滑阀泵对炉壳体、油增加泵和扩散泵抽真空；当炉壳体内真空度到700Pa时开启罗茨泵，当油增加泵和扩散泵真空达到20Pa时，开启油增加泵和扩散泵加热电源，对泵内油温进行加热，当炉内压力抽至8x10
‑1Pa，油增加泵投入使用；当炉内压力抽至8x10
‑2Pa时，扩散泵投入使用，当炉内压力抽至2x10
‑2Pa时，真空加热条件允许，可开启中频电源进行加热升温，在升温过程中由于挥发物较大炉内压力下降至8x10
‑1Pa时，切换成油增加泵工作；当炉内压力抽至8x10
‑2Pa时切换成扩散泵对炉内抽真空，当压力再次下降8x10
‑1Pa时重复上述工作程序；按工艺要求升温和保温到工艺温度，完成烧结工艺后降温或随炉冷却，完成整个烧结过程，从而除去坯料的氧和其它杂质元素，使坯料致密化，生产出达到性能要求的制品；当工作方式选用气氛烧结时：启动滑阀泵对炉壳体抽真空，炉压至9KPa时滑阀泵停机，停止抽真空，结束后通过气路系统为所述炉壳体内充入氮气，炉内压力上升，至充气到压值103KPa时，停止进气；再次抽真空，启动滑阀泵，对炉壳体抽真空，炉压至9KPa时滑阀泵停机，停止抽真空；结束后通过气路系统向炉壳体内快充氢气，炉压上升到压值95KPa，需转为工作充氢，向炉腔继续充入氢气，炉压上升至充气到压值103KPa后排气孔打开，水封出气，在炉体各取样口采集炉内氢气并做鸣爆试验、试验合格确认炉膛内无残余空气后可开
启中频电源进行加热升温，按工艺要求升温和保温到工艺温度，完成烧结工艺后降温或随炉冷却，完成整个烧结过程，从而除去坯料的氧和其它杂质元素，使坯料致密化，生产出达到性能要求的制品。
[0015]本专利技术的技术效果在于：1、本专利技术炉芯组件采用的是长方形箱型结构，被烧结的钨钼板坯制品水平放置在放料底托上，最大限度改善了被烧结材料的弯曲变形，大幅度减少钨钼制品的校直校平工序，降低生产成本，同时避免了校型过程中的加热及压力加工对制品质量的影响；2、本专利技术炉壳体采用卧式圆形结构，相比立式圆形结构，大幅度增加了炉膛装料利用率，能源消耗大幅降低。
[0016]以下将结合附图进行进一步的说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉，其特征在于：包括炉壳体（1）、位于所述炉壳体（1）内部的炉芯组件、与所述炉壳体（1）连接的真空系统（6）、水路系统（7）以及气路系统（8），其中：所述的炉芯组件为长方体箱型结构，长方体箱型结构四周从内向外依次设有发热体（2）、耐火材料（3）、感应线圈（4），长方体箱型结构顶部设有炉顶盖（5）；所述的真空系统（6）为所述的炉壳体（1）内部提供真空环境，所述的水路系统（7）为所述炉壳体（1）提供冷却水，所述的气路系统（8）为所述炉壳体（1）提供工作气体。2.根据权利要求1所述一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉，其特征在于：所述炉壳体（1）为卧式圆形双层水冷套结构，由封头（26）、筒体（27）及法兰（32）焊接而成，所述炉壳体（1）的筒体（27）顶部中央位置分别设有观察窗测温孔（29）、上炉体排水口（28）、进气孔（30），所述炉壳体（1）的筒体（27）顶部两侧分别设有吊耳（31），所述封头（26）两端靠近所述法兰（32）上部分别设有上炉体进水口Ⅰ（25）、上炉体进水口Ⅱ（33），所述封头（26）两端靠近所述法兰（32）下部分别设有下炉体排水口Ⅰ（34）、下炉体排水口Ⅱ（39），所述下炉体排水口Ⅰ（34）下方的封头（26）上设有水冷电极接孔（35），所述炉壳体（1）筒体（27）底部中央位置分别设有下炉体进水孔（37）、排气孔（38），所述炉壳体（1）筒体（27）底部两侧上分别设有支腿（36），所述支腿（36）为鞍式支座结构，所述炉壳体（1）筒体（27）中部靠近所述法兰（32）下部两侧分别设有真空系统接孔（23）、防爆器接孔（24）。3.根据权利要求1或2所述一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉，其特征在于：所述真空系统（6）与所述炉壳体（1）通过所述真空系统接孔（23）相连接，所述气路系统（8）分别与所述炉壳体（1）的进气孔（30）、排气孔（38）相连接形成气体回路，所述水路系统（7）包括若干进水管路和若干回水管路，所述水路系统（7）分别与所述上炉体进水口Ⅰ（25）、上炉体进水口Ⅱ（33）、下炉体进水孔（37）相连接形成三条进水管路，所述水路系统（7）分别与所述下炉体排水口Ⅰ（34）、下炉体排水口Ⅱ（39）、上炉体排水口（28）相连接形成三条回水管路。4.根据权利要求1所述一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉，其特征在于：所述发热体（2）由钼条、钨条采用四角搭接方式垒成。5.根据权利要求4所述一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉，其特征在于：所述的钼条、钨条为长方体，长方体的规格为40
×
20
×
800~1000mm。6.根据权利要求1所述一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉，其特征在于：所述耐火材料（3）为方形，所述耐火材料（3）有两层，依次为氧化锆内层、氧化铝外层。7.根据权利要求6所述一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉，其特征在于：所述氧化锆内层厚度为50mm，所述氧化铝外层厚度为40mm。8.根据权利要求1所述一种箱式真空、气氛中频感应烧结炉，其特征在于：所述炉顶盖（5）由上到下依次由氧化铝纤维板（18）、氧化铝空心球砖（19）、氧化锆空心球砖（20）、钨板（21）、钨支架（22）直接堆叠组成。9.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵敏，陈志海，王建龙，鲁平瑞，严磊，
申请(专利权)人：西安成航炉业有限公司，
类型：发明
国别省市：