一种连续式粉末冶金烧结装置及其烧结工艺方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种连续式粉末冶金烧结装置及其烧结工艺方法，包括依次对粉末压坯进行预烧的预烧区、对粉末压坯进行高温烧结的烧结区、对粉末压坯进行冷却的冷却区，冷却区分为位于前部的缓冷区和位于后部的急冷区，缓冷区用于对粉末压坯进行缓冷，急冷区用于对粉末压坯进行急速冷却；其中，预烧区、烧结区以及缓冷区共同对应设置同一连续式网带烧结炉，急冷区对应设置气冷式双气体冷却设备；气冷式双气体冷却设备包括从下到上依次连接设置的混气罐、固定导气竖管、旋转接头、活动导气竖管和气冷架，还包括连接架、旋转驱动机构、液氮源和液氦源。本发明专利技术大大提高了对圆饼状粉末压坯的加工精度与效率，提高产品质量与产出率，适于规模化推广。化推广。化推广。

【技术实现步骤摘要】
一种连续式粉末冶金烧结装置及其烧结工艺方法


[0001]本专利技术属于粉末冶金烧结
，尤其涉及一种连续式粉末冶金烧结装置及其烧结工艺方法。

技术介绍

[0002]连续式网带烧结炉是粉末冶金烧结的常用设备，在后段冷却区，其采用水冷方式对粉末压坯进行冷却，一方面冷却效率低，另一方面产生的水垢不仅会对设备造成堵塞，而且容易蓄积在粉末压坯表面，影响产品质量。基于上述理由，本专利技术设计了一种连续式粉末冶金烧结装置及其烧结工艺方法，能够大大提高对圆饼状粉末压坯的加工精度与效率，提高产品质量与产出率，适于规模化推广。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种连续式粉末冶金烧结装置及其烧结工艺方法，大大提高了对圆饼状粉末压坯的加工精度与效率，提高产品质量与产出率，适于规模化推广。
[0004]技术方案：为实现上述目的，本专利技术的一种连续式粉末冶金烧结装置，包括依次对粉末压坯进行预烧的预烧区、对粉末压坯进行高温烧结的烧结区、对粉末压坯进行冷却的冷却区，所述冷却区分为位于前部的缓冷区和位于后部的急冷区，所述缓冷区用于对粉末压坯进行缓冷，所述急冷区用于对粉末压坯进行急速冷却；其中，所述预烧区、烧结区以及缓冷区共同对应设置同一连续式网带烧结炉，所述急冷区对应设置气冷式双气体冷却设备；
[0005]所述气冷式双气体冷却设备包括从下到上依次连接设置的混气罐、固定导气竖管、旋转接头、活动导气竖管和气冷架，还包括连接架、旋转驱动机构、液氮源和液氦源，其中：r/>[0006]所述混气罐水平设置，其两端分别具有氮气入口和氦气入口，所述氮气入口通过氮气管线对接所述液氮源，所述氦气入口通过氦气管线对接所述液氦源，氮气与氦气在混气罐内混合构成对圆饼状粉末压坯进行急速冷却的氮氦混合气体；
[0007]所述气冷架用于承托并包裹所述圆饼状粉末压坯，且气冷架顶部为可打开结构；组成所述气冷架的架体为空心结构，所述气冷架的底部中心位置具有导通架体并对接活动导气竖管的进气接口，所述气冷架的内壁均匀密布喷气孔，架体内的氮氦混合气体从喷气孔喷向圆饼状粉末压坯的表面对所述圆饼状粉末压坯进行急速冷却；所述气冷架的内壁具有活动支撑体，置于气冷架内的所述圆饼状粉末压坯通过活动支撑体支撑与气冷架保持相对活动设置，且圆饼状粉末压坯的表面与气冷架的内壁具有间距；
[0008]所述活动式导气竖管通过连接架连接于固定导气竖管上，且活动式导气竖管与连接架旋转配合，所述旋转驱动机构与活动式导气竖管驱动连接，所述旋转驱动机构驱动活动式导气竖管带动气冷架相对圆饼状粉末压坯快速旋转，以调整喷气孔朝向圆饼状粉末压
坯的表面的相对位置。
[0009]进一步地，所述混气罐内部设置有氮气聚集罩、氦气聚集罩以及混气冲击板；所述混气冲击板位于混气罐的中部位置并正对混气罐顶部中间位置的所述固定导气竖管，且混气冲击板表面密布通孔；所述氮气聚集罩的大端口笼罩氮气入口，小端口正对混气冲击板；所述氦气聚集罩的大端口笼罩氦气入口，小端口正对混气冲击板；所述氮气聚集罩内聚集的氮气冲击混气冲击板的一侧板面并分散，所述氦气聚集罩内聚集的氦气冲击混气冲击板的另一侧板面并分散，使得氮气与氦气混合构成氮氦混合气体。
[0010]进一步地，所述氮气管线上沿氮气输送方向依次设置有氮气释放阀、氮气动力泵及氮气止回阀；
[0011]所述氦气管线上沿氦气输送方向依次设置有氦气释放阀、氦气动力泵及氦气止回阀。
[0012]进一步地，所述气冷架具有外仓室，所述气冷架位于所述外仓室内，气冷架的进气接口旋转密封贯穿外仓室的底部设置，所述外仓室的仓门位于顶部，所述仓门上安装有出气阀。
[0013]进一步地，所述气冷架包括两个U型架体、四个翻转驱动机构、四个直板架体和四个可形变导气管；所述U型架体及直板架体均为空心结构，且直板架体通过可形变导气管导通U型架体；两个所述U型架体呈开口朝上姿态相互垂直交叉连接构成承托圆饼状粉末压坯的承托架，所述进气接口位于承托架底部中心；所述直板架体通过翻转驱动机构一一对应设置于承托架的顶端，所述直板架体与对应的U型架体处于同一竖直平面，且翻转驱动机构驱动所述直板架体在对应的U型架体所在的竖直平面翻转；所述喷气孔均匀分布在承托架的内壁及直板架体的内壁，所述活动支撑体活动设置在承托架的内壁，且圆饼状粉末压坯的底面及侧面分别与承托架的内壁具有间距；
[0014]所述气冷架顶部在打开状态下，所述直板架体通过翻转驱动机构翻转至朝上的竖直状态；
[0015]所述气冷架顶部在关闭状态下，所述直板架体通过翻转驱动机构翻转至朝内的水平状态，且直板架体的内壁与圆饼状粉末压坯的顶面具有间距。
[0016]进一步地，所述活动支撑体为嵌设于承托架内壁的凹槽内并可在凹槽内自由滚动的滚珠。
[0017]进一步地，所述翻转驱动机构包括通过支撑板设置于U型架体顶端的转轴以及安装于支撑板上用于驱动转轴的伺服电机，所述直板架体一端连接在转轴上。
[0018]进一步地，所述旋转驱动机构包括驱动电机、主动齿轮和从动外齿环；所述驱动电机安装在连接架，所述主动齿轮安装于驱动电机的输出端，所述从动外齿环套固在活动式导气竖管上，且主动齿轮与从动外齿环相啮合。
[0019]一种连续式粉末冶金烧结装置的烧结工艺方法，包括依次进行的连续式网带烧结炉作业段与气冷式双气体冷却设备作业段；
[0020]a)连续式网带烧结炉作业段：具体包括依次经过预烧区的预烧作业段、烧结区的高温烧结作业段以及缓冷区的缓冷作业段
[0021]a.1)预烧作业段：采用氮气作为保护气氛，加热温度控制在280～700℃范围内，提高圆饼状粉末压坯的强度以及脱除添加剂；
[0022]a.2)高温烧结作业段：采用SiC加热元件间接式加热，加热温度控制在1125～1140℃范围内；
[0023]a.3)缓冷作业段：采用空气进行吹风式冷却；
[0024]b)气冷式双气体冷却设备作业段
[0025]b.1)打开仓门，利用翻转驱动机构驱动直板架体外翻打开气冷架的顶部，将缓冷后的圆饼状粉末压坯置于承托架内，随后再次利用翻转驱动机构驱动直板架体内翻关闭气冷架的顶部，并关闭仓门，以及保持出气阀处于打开状态；
[0026]b.2)打开氮气释放阀、氮气止回阀，并启动氮气动力泵，将液氮源的液氮形成氮气通过氮气管线输送至混气罐，与此同时，打开氦气释放阀、氦气止回阀，并启动氦气动力泵，将液氦源的液氦形成氦气通过氦气管线输送至混气罐，氮气聚集罩内聚集的氮气与氦气聚集罩内聚集的氦气共同冲击混气冲击板分散并进行混合构成氮氦混合气体；
[0027]b.3)氮氦混合气体依次经过固定导气竖管、旋转接头、活动导气竖管导入气冷架的架体空心内部，进而从各喷气孔喷向圆饼状粉末压坯的表面对圆饼状粉末压坯进行急速冷却，并且氮氦混合气体在外仓室内形成包围圆饼状粉末压坯的急速冷却气氛，增强冷却效果，最后氮氦混合气体从出气阀排出。
[0028]进一步地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续式粉末冶金烧结装置及其烧结工艺方法，其特征在于：包括依次对粉末压坯进行预烧的预烧区(S1)、对粉末压坯进行高温烧结的烧结区(S2)、对粉末压坯进行冷却的冷却区(S3)，所述冷却区(S3)分为位于前部的缓冷区(S3.1)和位于后部的急冷区(S3.2)，所述缓冷区(S3.1)用于对粉末压坯进行缓冷，所述急冷区(S3.2)用于对粉末压坯进行急速冷却；其中，所述预烧区(S1)、烧结区(S2)以及缓冷区(S3.1)共同对应设置同一连续式网带烧结炉，所述急冷区(S3.2)对应设置气冷式双气体冷却设备；所述气冷式双气体冷却设备包括从下到上依次连接设置的混气罐(3)、固定导气竖管(3c)、旋转接头(4)、活动导气竖管(5)和气冷架(6)，还包括连接架(8)、旋转驱动机构(9)、液氮源(100)和液氦源(200)，其中：所述混气罐(3)水平设置，其两端分别具有氮气入口(3a)和氦气入口(3b)，所述氮气入口(3a)通过氮气管线(10)对接所述液氮源(100)，所述氦气入口(3b)通过氦气管线(20)对接所述液氦源(200)，氮气与氦气在混气罐(3)内混合构成对圆饼状粉末压坯(300)进行急速冷却的氮氦混合气体；所述气冷架(6)用于承托并包裹所述圆饼状粉末压坯(300)，且气冷架(6)顶部为可打开结构；组成所述气冷架(6)的架体为空心结构，所述气冷架(6)的底部中心位置具有导通架体并对接活动导气竖管(5)的进气接口(60)，所述气冷架(6)的内壁均匀密布喷气孔(6102)，架体内的氮氦混合气体从喷气孔(6102)喷向圆饼状粉末压坯(300)的表面对所述圆饼状粉末压坯(300)进行急速冷却；所述气冷架(6)的内壁具有活动支撑体(6101)，置于气冷架(6)内的所述圆饼状粉末压坯(300)通过活动支撑体(6101)支撑与气冷架(6)保持相对活动设置，且圆饼状粉末压坯(300)的表面与气冷架(6)的内壁具有间距；所述活动式导气竖管(5)通过连接架(8)连接于固定导气竖管(3c)上，且活动式导气竖管(5)与连接架(8)旋转配合，所述旋转驱动机构(9)与活动式导气竖管(5)驱动连接，所述旋转驱动机构(9)驱动活动式导气竖管(5)带动气冷架(6)相对圆饼状粉末压坯(300)快速旋转，以调整喷气孔(6102)朝向圆饼状粉末压坯(300)的表面的相对位置。2.根据权利要求1所述的一种连续式粉末冶金烧结装置，其特征在于：所述混气罐(3)内部设置有氮气聚集罩(31)、氦气聚集罩(32)以及混气冲击板(33)；所述混气冲击板(33)位于混气罐(3)的中部位置并正对混气罐(3)顶部中间位置的所述固定导气竖管(3c)，且混气冲击板(33)表面密布通孔；所述氮气聚集罩(31)的大端口笼罩氮气入口(3a)，小端口正对混气冲击板(33)；所述氦气聚集罩(32)的大端口笼罩氦气入口(3b)，小端口正对混气冲击板(33)；所述氮气聚集罩(31)内聚集的氮气冲击混气冲击板(33)的一侧板面并分散，所述氦气聚集罩(32)内聚集的氦气冲击混气冲击板(33)的另一侧板面并分散，使得氮气与氦气混合构成氮氦混合气体。3.根据权利要求2所述的一种连续式粉末冶金烧结装置，其特征在于：所述氮气管线(10)上沿氮气输送方向依次设置有氮气释放阀(11)、氮气动力泵(12)及氮气止回阀(13)；所述氦气管线(20)上沿氦气输送方向依次设置有氦气释放阀(21)、氦气动力泵(22)及氦气止回阀(23)。4.根据权利要求3所述的一种连续式粉末冶金烧结装置，其特征在于：所述气冷架(6)具有外仓室(7)，所述气冷架(6)位于所述外仓室(7)内，气冷架(6)的进气接口(60)旋转密封贯穿外仓室(7)的底部设置，所述外仓室(7)的仓门(71)位于顶部，所述仓门(71)上安装
有出气阀(72)。5.根据权利要求4所述的一种连续式粉末冶金烧结装置，其特征在于：所述气冷架(6)包括两个U型架体(61)、四个翻转驱动机构(62)、四个直板架体(63)和四个可形变导气管(64)；所述U型架体(61)及直板架体(63)均为空心结构，且直板架体(63)通过可形变导气管(64)导通U型架体(61)；两个所述U型架体(61)呈开口朝上姿态相互垂直交叉连接构成承托圆饼状粉末压坯(300)的承托架(610)，所述进气接口(60)位于承托架(610)底部中心；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵云红，
申请(专利权)人：赵云红，
类型：发明
国别省市：