【技术实现步骤摘要】
本申请涉及烧结炉，尤其涉及高温真空脱胶烧结炉。
技术介绍
1、碳化硅烧结通常需要在高温环境下进行，现有的烧结炉由于炉体长度较长，在烧结时，烧结炉中央位置的温度会高于两端以及四周位置处的温度，因此在烧结过程中产生的一氧化碳会由快速膨胀的中央部位气体带动向四周温度较低区域流动聚集，使得一氧化碳在炉体内分布不均，进而影响碳化硅的合成效率，并且在碳化硅烧结过程中还会产生大量的有毒气体和胶状气氛，一方面会对产品的质量产生影响，另一方面在烧结完毕后打开烧结炉时这些有毒气体逸出会危害工人的健康。
技术实现思路
1、鉴于此，本申请提供的烧结炉能够适应较长的炉体，实现炉体中央位置和四周位置温度均匀控制，并且能够有效去除碳化硅烧结过程中产生的大量有毒气体和胶状气氛，本申请采用如下技术方案：
2、高温真空脱胶烧结炉，包括烧结炉炉体，以及通过管道与所述炉体连通的真空系统、脱胶过滤系统以及水冷系统，所述炉体包括一石墨温场，所述石墨温场设置于所述炉体内部，所述石墨温场包括保温层以及设置于所述保温层内侧的加热组件，所述石墨温场用于对烧结物料进行加热，并保持炉内的热量集中在加热区域，并且所述石墨温场包括至少两个温区，所述石墨温场的多个温区用于保持炉体内部沿炉体长度方向温度的均匀性；所述真空系统通过真空管路连接至所述炉体，用于维持炉体内的真空度；所述脱胶过滤系统用于去除炉体内在烧结过程中产生的胶状气氛；所述水冷系统通过供水管道与所述炉体以及所述脱胶过滤系统连接，用于为所述炉体以及所述脱胶过滤系统供给冷却
3、优选地，所述加热组件包括炉体加热组件和炉门加热组件，所述炉体加热组件包括石墨电极，以及沿所述石墨温场轴线方向设置的若干组加热单元，所述加热单元组数与所述石墨温场的温区数量相适应，所述加热单元包括若干加热件，若干所述加热件相互之间为三相星型连接；所述炉门加热组件也包括石墨电极和若干加热件，若干所述加热件相互之间为三相星型连接；所述三相星型连接的加热件的三个端子的每一端均连接有一所述石墨电极；所述石墨温场还包括一烧结容器，所述烧结容器设在所述炉体加热组件内侧形成的加热区域内。
4、优选地，所述保温层外侧还包覆有一支撑架，所述支撑架用于固定所述保温层。
5、优选地，所述炉体为双层夹壁水冷结构，所述炉体设有水冷腔，所述水冷腔表面设有进水口以及回水口，所述炉体表面还设有若干抽气口以及若干水冷电极，所述水冷电极个数与所述炉体加热组件的石墨电极个数相适应。
6、优选地，所述炉体两端均设有可活动的炉门，所述炉门外侧设有测温组件、散热窗伸缩机构以及若干水冷电极，所述测温组件包括用于1500℃以内测温的伸缩热偶，或/和用于超过1500℃测温的红外高温计，所述伸缩热偶包括热电偶本体以及与所述热电偶本体连接的气缸，所述热电偶本体套设于一伸缩套管中，并通过所述伸缩套管连接所述气缸，所述气缸通过安装支架固定于所述炉门外侧的端盖上，所述伸缩套管穿过所述端盖并与所述端盖密封连接，所述气缸用于带动所述伸缩套管在所述端盖内移动，以带动所述热电偶本体进入或退出测温区。
7、进一步优选地，所述伸缩套管通过连接组件与所述气缸连接；所述连接组件包括拉板，所述拉板一端与所述气缸的伸缩杆固定连接，所述拉板的另一端通过卡套与所述伸缩套管连接，所述卡套一端套接于所述伸缩套管外部，另一端穿过所述拉板并通过紧固件与所述拉板固定连接，并且所述卡套靠近所述热电偶本体的接线端一侧，还固定连接有一用于保护所述热电偶本体的卡套接头。
8、进一步优选地，所述卡套接头为ptfe材质。
9、优选地，炉体两端的所述炉门内侧均设有炉门组件，所述炉门组件包括与所述石墨温场保温层相适应的若干层炉门保温层，以及散热组件，所述炉门保温层设置在所述门框内侧，所述门框与所述支撑架配套设置，所述若干层炉门保温层之间相互堆叠设置，并且所述炉门保温层内侧设置有所述炉门加热组件，所述炉门加热组件用于对所述烧结容器两端进行加热；所述散热组件包括在所述炉门保温层上开设的散热窗口，以及设置在所述散热窗口内的散热窗保温盖板，所述散热窗保温盖板由所述散热窗伸缩机构驱动，使所述散热窗口在打开和关闭状态之间进行切换。
10、优选地，所述真空系统包括真空泵机组一、主抽真空管路、真空检测管路以及工艺气路盘，所述真空泵机组一通过主抽真空管路与所述炉体表面设置的抽气接口连接，所述真空检测管路与所述工艺气路盘分别通过连接法兰连接至所述炉体。
11、优选地，所述脱胶过滤系统按照胶状气氛流向包括依次连接的脱胶管路、过滤组件和真空泵机组二，所述过滤组件均设有水冷腔，所述过滤组件的水冷腔表面上还均设有进水口和出水口，所述脱胶管路还通过管道分别与所述主抽真空管路以及所述炉体连接。
12、优选地，所述水冷系统包括冷却水排，所述冷却水排通过供水管道分别连接至所述炉体、所述过滤组件以及所述水冷电极的进水口以及回水口，冷却水在所述冷却水排和所述炉体、所述过滤组件以及所述水冷电极之间循环流动。
13、优选地，所述真空泵机组一和所述真空泵机组二均包含一粗抽泵以及一精抽泵。
14、优选地，还包括一电控系统，所述电控系统包括变压器组以及控制电柜，所述变压器组包括若干炉体变压器以及两个炉门变压器，所述炉体变压器个数与所述炉体加热组件的加热单元个数相适应，所述炉体变压器与所述炉体加热组件的加热单元，所述炉门变压器与所述炉门加热组件一一对应连接，并且所述炉体变压器和所述炉门变压器均通过水冷电极对应连接至所述炉体加热组件和所述炉门加热组件的石墨电极，用于为所述炉体加热组件和所述炉门加热组件提供电能，并且所述炉体加热组件和所述炉门加热组件通过所述变压器组实现独立控制；所述控制电柜包括用于控制所述变压器功率的第一电柜以及用于控制所述烧结炉烧结工艺的第二电柜。
15、有益效果：
16、(1)本专利技术的石墨温场中的若干加热件相互之间采用三相星型连接，能够提供更大的功率输出，从而实现更高效的加热效果，并且通过三相星型连接可以使三相电源提供的电流相位错开，提供更均匀的加热；
17、(2)石墨温场设有多个温区，且每一温区独立控制，配合加热组件的三相星型连接以及两端炉门上分别设置的加热组件，可实现烧结时烧结炉中央、四周以及两端处的温度均匀控制，确保烧结产品质量的均匀性和一致性；
18、(3)本烧结炉设置的脱胶过滤系统不但可以抽离烧结过程中产生的胶状气氛防止其污染烧结物料，同时也可以过滤空气中的粉尘颗粒物，防止损坏真空泵；
19、(4)通过在炉门保温组件上开设散热窗，在确保炉体保温效果的同时，可在低温段打开所述散热窗实现快速散热，并且也可以避免在烧结后直接开炉使得操作人员直面高温热浪的隐患。
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1.高温真空脱胶烧结炉，包括烧结炉炉体、真空系统、脱胶过滤系统以及水冷系统，其特征在于：所述炉体包括一石墨温场，所述石墨温场设置于所述炉体内部，所述石墨温场包括保温层以及设置于所述保温层内侧的加热组件，所述石墨温场用于对烧结物料进行加热，并保持炉内的热量集中在加热区域，并且所述石墨温场包括至少两个温区，所述石墨温场的多个温区用于保持炉体内部沿炉体长度方向温度的均匀性；所述真空系统用于维持炉体内的真空度；所述脱胶过滤系统用于去除炉体内在烧结过程中产生的胶状气氛；所述水冷系统用于为所述炉体以及所述脱胶过滤系统供给冷却水，降低所述炉体以及所述脱胶过滤系统工作时的温度。
2.根据权利要求1所述的高温真空脱胶烧结炉，其特征在于：所述加热组件包括炉体加热组件和炉门加热组件，所述炉体加热组件包括石墨电极，以及沿所述石墨温场轴线方向设置的若干组加热单元，所述加热单元组数与所述石墨温场的温区数量相适应，所述加热单元包括若干加热件，若干所述加热件相互之间为三相星型连接；所述炉门加热组件也包括石墨电极和若干加热件，若干所述加热件相互之间为三相星型连接；所述三相星型连接的加热件的三个端子的每
3.根据权利要求1所述的高温真空脱胶烧结炉，其特征在于：所述炉体两端均设有可活动的炉门，所述炉门外侧设有测温组件以及散热窗伸缩机构，所述测温组件包括用于1500℃以内测温的伸缩热偶，或/和用于超过1500℃测温的红外高温计，所述伸缩热偶包括热电偶本体以及与所述热电偶本体连接的气缸，所述热电偶本体套设于一伸缩套管中，并通过所述伸缩套管连接所述气缸，所述气缸通过安装支架固定于所述炉门外侧的端盖上，所述伸缩套管穿过所述端盖并与所述端盖密封连接，所述气缸用于带动所述伸缩套管在所述端盖内移动，以带动所述热电偶本体进入或退出测温区。
4.根据权利要求3所述的高温真空脱胶烧结炉，其特征在于：所述伸缩套管通过连接组件与所述气缸连接；所述连接组件包括拉板，所述拉板一端与所述气缸的伸缩杆固定连接，所述拉板的另一端通过卡套与所述伸缩套管连接，所述卡套一端套接于所述伸缩套管外部，另一端穿过所述拉板并通过紧固件与所述拉板固定连接，并且所述卡套靠近所述热电偶本体的接线端一侧，还固定连接有一用于保护所述热电偶本体的卡套接头。
5.根据权利要求4所述的高温真空脱胶烧结炉，其特征在于：所述卡套接头为PTFE材质。
6.根据权利要求3所述的高温真空脱胶烧结炉，其特征在于：炉体两端的所述炉门内侧均设有炉门组件，所述炉门组件包括与所述石墨温场保温层相适应的若干层炉门保温层，以及散热组件，所述若干层炉门保温层之间相互堆叠设置，并且所述炉门保温层内侧设置有所述炉门加热组件，所述炉门加热组件用于对所述烧结容器两端进行加热；所述散热组件包括在所述炉门保温层上开设的散热窗口，以及设置在所述散热窗口内的散热窗保温盖板，所述散热窗保温盖板由所述散热窗伸缩机构驱动，使所述散热窗口在打开和关闭状态之间进行切换。
7.根据权利要求1所述的高温真空脱胶烧结炉，其特征在于：所述真空系统包括真空泵机组一、主抽真空管路、真空检测管路以及工艺气路盘，所述真空泵机组一通过主抽真空管路与所述炉体表面设置的抽气接口连接，所述真空检测管路与所述工艺气路盘分别通过连接法兰连接至所述炉体。
8.根据权利要求7所述的高温真空脱胶烧结炉，其特征在于：所述脱胶过滤系统包括依次连接的脱胶管路、过滤组件和真空泵机组二，所述过滤组件均设有水冷腔，所述脱胶管路还通过管道分别与所述主抽真空管路以及所述炉体连接。
9.根据权利要求8所述的高温真空脱胶烧结炉，其特征在于：所述真空泵机组一和所述真空泵机组二均包含一粗抽泵以及一精抽泵。
10.根据权利要求1所述的高温真空脱胶烧结炉，其特征在于：还包括一电控系统，所述电控系统包括变压器组以及控制电柜，所述变压器组包括若干炉体变压器以及两个炉门变压器，所述炉体变压器个数与所述炉体加热组件的加热单元个数相适应，所述炉体变压器与所述炉体加热组件的加热单元，所述炉门变压器与所述炉门加热组件一一对应连接，并且所述炉体变压器和所述炉门变压器均通过水冷电极对应连接至所述炉体加热组件和所述炉门加热组件的石墨电极，用于为所述炉体加热组件和所述炉门加热组件提供电能，并且所述炉体加热组件和所述炉门加热组件通过所述变压器组实现独立控制；所述控制电柜包括用于控制所述变压器功率的第一电柜以及用于控制所述烧结炉烧结工艺的第二电柜。
...【技术特征摘要】
1.高温真空脱胶烧结炉，包括烧结炉炉体、真空系统、脱胶过滤系统以及水冷系统，其特征在于：所述炉体包括一石墨温场，所述石墨温场设置于所述炉体内部，所述石墨温场包括保温层以及设置于所述保温层内侧的加热组件，所述石墨温场用于对烧结物料进行加热，并保持炉内的热量集中在加热区域，并且所述石墨温场包括至少两个温区，所述石墨温场的多个温区用于保持炉体内部沿炉体长度方向温度的均匀性；所述真空系统用于维持炉体内的真空度；所述脱胶过滤系统用于去除炉体内在烧结过程中产生的胶状气氛；所述水冷系统用于为所述炉体以及所述脱胶过滤系统供给冷却水，降低所述炉体以及所述脱胶过滤系统工作时的温度。
2.根据权利要求1所述的高温真空脱胶烧结炉，其特征在于：所述加热组件包括炉体加热组件和炉门加热组件，所述炉体加热组件包括石墨电极，以及沿所述石墨温场轴线方向设置的若干组加热单元，所述加热单元组数与所述石墨温场的温区数量相适应，所述加热单元包括若干加热件，若干所述加热件相互之间为三相星型连接；所述炉门加热组件也包括石墨电极和若干加热件，若干所述加热件相互之间为三相星型连接；所述三相星型连接的加热件的三个端子的每一端均连接有一所述石墨电极；所述石墨温场还包括一烧结容器，所述烧结容器设在所述炉体加热组件内侧形成的加热区域内。
3.根据权利要求1所述的高温真空脱胶烧结炉，其特征在于：所述炉体两端均设有可活动的炉门，所述炉门外侧设有测温组件以及散热窗伸缩机构，所述测温组件包括用于1500℃以内测温的伸缩热偶，或/和用于超过1500℃测温的红外高温计，所述伸缩热偶包括热电偶本体以及与所述热电偶本体连接的气缸，所述热电偶本体套设于一伸缩套管中，并通过所述伸缩套管连接所述气缸，所述气缸通过安装支架固定于所述炉门外侧的端盖上，所述伸缩套管穿过所述端盖并与所述端盖密封连接，所述气缸用于带动所述伸缩套管在所述端盖内移动，以带动所述热电偶本体进入或退出测温区。
4.根据权利要求3所述的高温真空脱胶烧结炉，其特征在于：所述伸缩套管通过连接组件与所述气缸连接；所述连接组件包括拉板，所述拉板一端与所述气缸的伸缩杆固定连接，所述拉板的另一端通过卡套与所述伸缩套管连接，所述卡套一端套接于所述伸缩套管外部，另一端穿过所述拉板并通过紧固件与所述拉板固定连接，并...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱海涛，陈广，陈少良，
申请(专利权)人：宜兴博登泰科工业装备有限公司，
类型：发明
国别省市：
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