專利名稱：一種坩堝可升降的燒結(jié)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種燒結(jié)爐，尤其是一種先抽真空后施高壓的坩堝可升降的燒結(jié) 爐。
背景技術(shù)：
燒結(jié)爐作為高溫設(shè)備應(yīng)用非常廣泛，但高溫熔化物料充填坯料孔隙的工藝卻很落 后，坯料的預熱、物料的熔化、高壓充填坯料，翻倒坩堝傾倒剩余熔料，各環(huán)節(jié)都要人工操 作。目前的燒結(jié)爐不能用于坯料的填充增強，是因為無法在高溫狀態(tài)實現(xiàn)坯料和充填物的 分離，當溫度降至可開啟爐門的溫度時，坯料和熔融的充填物結(jié)為一體。經(jīng)檢索，2009年9 月16日授權(quán)公告的專利《一種高溫出料裝置》屬于可替代人工在高溫狀態(tài)通過高溫壓板機 構(gòu)、高溫抱卡、平行移動機構(gòu)、液壓升降平臺、翻轉(zhuǎn)倒料機構(gòu)完成高溫料堝的水平、上下移動 并可完成0-175°的翻轉(zhuǎn)動作，自如的將高溫料堝中的料液倒入模具中，避免了高溫出料為 工作人員帶來的損傷，為高溫出料提供了穩(wěn)妥可靠的方法，并為高溫出料實現(xiàn)自動控制、設(shè) 備的連續(xù)生產(chǎn)提供了可能。但這只是翻倒坩堝一個環(huán)節(jié)的改進，坯料的熔料填充工藝中抽 真空加熱一一高壓充填——還料與剩余充填物的高溫分離的一體化沒有得到解決；2007年 12月19日授權(quán)公告的專利《升降裝置以及使用該裝置的綜合燒結(jié)爐》是一種順序執(zhí)行用于 模制陶瓷產(chǎn)品的焙燒工藝和燒結(jié)工藝的綜合燒結(jié)爐。模制陶瓷產(chǎn)品沿導軌被水平地傳送， 通過升降裝置升降旋轉(zhuǎn)基座后順序進入焙燒爐體和燒結(jié)爐體，因為爐體很小，爐內(nèi)無高壓。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、 安全可靠、省時省力的坩堝可升降的燒結(jié)爐。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的的燒結(jié)爐，包括帶有密封蓋的罐體、設(shè)在罐體夾層 中的冷卻水循環(huán)管、開蓋電動千斤頂、加卸壓系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)；所述的罐體內(nèi)設(shè)有下坩堝， 下坩堝的上部套裝有底部開有若干小孔的上坩堝，上坩堝經(jīng)坩堝支撐固定在罐體上部，下 坩堝的底部設(shè)有石墨坩堝托扳，石墨坩堝托扳的底部設(shè)有石墨柱，石墨柱的下部設(shè)有與其 相連并穿過罐體底部的升降機構(gòu)；上下兩個坩堝的四周設(shè)有密封的保溫層，罐體外壁上設(shè) 有金屬電極，金屬電極穿過罐體連接有伸入保溫層內(nèi)的石墨電極，石墨電極上設(shè)有向坩堝 加熱的發(fā)熱管；罐體外壁下部設(shè)有與抽真空系統(tǒng)相連的隔離閥。所述的升降機構(gòu)包括與減速機相連的渦輪、與石墨柱相連的升降桿，升降桿的上 部設(shè)有固定于罐體底部的真空密封組件，真空密封組件的下方設(shè)有與其相配合的壓力密封 盤，升降桿的下部設(shè)有與渦輪相嚙合的齒條段；所述的金屬電極為3 6個，均勻布置；所 述的真空密封組件由開口向下的喇叭形套管、依次設(shè)在喇叭形套管入口處的密封圈、法蘭 和有密封圈的環(huán)形凹槽構(gòu)成。有益效果本實用新型燒結(jié)爐采用恒溫場優(yōu)化設(shè)計，可實現(xiàn)真空預燒——填充料 坩堝上升——高壓充填坯料——填充料坩堝下降等工藝過程的爐內(nèi)一體化完成，整個工藝過程可采用計算機控制，依據(jù)其坯料用途和工藝的不同，爐內(nèi)可適應(yīng)多種氣氛，也可調(diào)整爐 內(nèi)真空度、正壓的加壓充填曲線和升溫曲線以優(yōu)化生產(chǎn)工藝。由于在高溫腔內(nèi)設(shè)置了上下 兩個坩堝，通過下坩堝的升降實現(xiàn)上坩堝中坯料與下坩堝中填充料的接觸與分離。作業(yè)人 員只需要將待填充的坯料放入固定在燒結(jié)爐內(nèi)的上坩堝中，將填充料放入可升降的下坩 堝。通過抽真空、加溫熔料、下坩堝的上升、充入保護性氣體加壓填充、卸壓回收保護性氣 體，然后再通過下坩堝降位使坯料與剩余填充料分離、降溫冷卻，用程序控制實現(xiàn)全部作業(yè) 過程，作業(yè)過程結(jié)束后，作業(yè)人員將產(chǎn)品取出入庫。由于整個過程全程封閉，并采用保護性 氣體氛圍，工藝環(huán)境好、熱效率高、作業(yè)環(huán)境大大改善，節(jié)能環(huán)保。本實用新型的真空與高壓 轉(zhuǎn)換的雙壓制式可以大大提高產(chǎn)品質(zhì)量，抽真空擴張了坯料的微孔，消除了填充料填孔時 的反壓，產(chǎn)品的滲透率高、均勻性強。解決了目前制備工藝中填充料熔化、坯料填充必須人 工分段操作的難題。其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，安全可靠，使用效果好，具有廣泛的實用性。

圖1是本實用新型的爐體結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-渦輪；2-升降桿；3-壓力密封盤；4-法蘭；5-真空密封組件；6_石墨 柱；7-石墨坩堝托扳；8-隔離閥；9 -金屬電極；10 -石墨電極；11-下坩堝；12-發(fā)熱管； 13-坩堝支撐；14-上坩堝；15-保溫層；16-電動千斤頂；17-罐體。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步的描述本實用新型的坩堝可升降的燒結(jié)爐，主要由上坩堝14、下坩堝11、壓力密封盤3、 真空密封組件5、石墨柱6、石墨坩堝托扳7、隔離閥8、金屬電極9、石墨電極10、發(fā)熱管12、 保溫層15、罐體17、加卸壓系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)構(gòu)成。罐體17上設(shè)有與其相扣合的密封蓋，密 封蓋上設(shè)有開蓋的電動千斤頂16，罐體17的夾層中設(shè)有冷卻水循環(huán)管、上下兩個坩堝設(shè)在 罐體17的保溫層15內(nèi)，兩個坩堝的四周設(shè)有用碳氈密封的保溫層15，下坩堝11設(shè)在罐體 17內(nèi)高溫室的底部，上坩堝14套裝在下坩堝11的上部，上坩堝14的底部開有若干小孔，上 坩堝14由坩堝支撐13固定在罐體17的上部，下坩堝11的底部設(shè)有石墨坩堝托扳7，石墨 坩堝托扳7下裝有石墨柱6，石墨坩堝托扳7呈坩堝底盤圓形，中部有帶插孔的柄與石墨柱 6相套合，石墨柱6的下部設(shè)有與其相連的升降桿2，升降桿2穿過固定于罐體17底部的真 空密封組件5，升降桿2的齒條與減速機驅(qū)動的渦輪配合組成升降機構(gòu)，升降機構(gòu)包括與減 速機相連的渦輪1、與渦輪1相嚙合的升降桿2齒條段，升降桿2上設(shè)有壓力密封盤3并套 有固定于罐體17底部的真空密封組件5，其中壓力密封盤3是有環(huán)形突臺的端蓋；真空密 封組件5由開口向下的喇叭形套管、依次設(shè)在喇叭形套管入口處的密封圈、法蘭4和有密封 圈的環(huán)形凹槽構(gòu)成。罐體17外壁上設(shè)有金屬電極9和與金屬電極9相連并伸入保溫層15 內(nèi)的石墨電極10，金屬電極9為3 6個，均勻布置。石墨電極10上設(shè)有多個發(fā)熱管12 ； 罐體17上設(shè)有抽氣管和進排氣管，抽氣管連接抽真空系統(tǒng)，進排氣管連接保護性氣體加卸 壓系統(tǒng)；罐體17外壁下部設(shè)有與抽真空系統(tǒng)相連起保護作用的隔離閥8。工作原理罐體17內(nèi)的兩個坩堝，下坩堝11裝填充料，可升降；上坩堝14裝坯料， 在爐內(nèi)固定不動，底部為多孔結(jié)構(gòu)。當下坩堝11上升時熔融的填充料通過底部孔洞進入上坩堝14浸沒坯料；減速機的驅(qū)動軸驅(qū)動渦輪1傳動升降桿2的齒條做升降運動。裝料結(jié)束 后，對罐體17 (壓力爐)通電升溫，下坩堝11處于附圖1所示位置(最低位)，抽真空與升溫 可同步啟動，在升降桿2與罐體17之間的真空密封組件5，保證爐內(nèi)所需的真空度。真空度 達到設(shè)定值時，經(jīng)控制系統(tǒng)控制真空泵自動停止工作。隨著溫度的上升，下坩堝11內(nèi)的填 充料熔化，升降桿2舉升下坩堝11上行，下坩堝11中熔融的填充料通過上坩堝14的底部 孔洞進入；下坩堝11上行至上坩堝14中的坯料全部淹沒在填充料中，此時壓力密封盤3的 環(huán)形突臺剛好嵌入真空密封裝置5中有密封圈的環(huán)形凹槽并對接，確保爐內(nèi)加壓時的高壓 密封。與常規(guī)燒結(jié)爐一樣，通過加壓系統(tǒng)向爐內(nèi)充入氬氣或氮氣保護性氣體，爐內(nèi)壓力升至 工藝設(shè)定的壓力值并按設(shè)定時間穩(wěn)壓后，開啟氣體回收管路上的回收閥和放空閥釋放罐內(nèi) 氣體；卸壓結(jié)束后，下坩堝11下行，上坩堝14中的坯料與下坩堝11中的剩余填充料分離， 避免冷卻后坯料與剩余填充料結(jié)塊。罐體17夾層中有冷卻水循環(huán)，坯料冷卻至室溫后作業(yè) 人員即可開啟罐體17的上蓋將上坩堝中的產(chǎn)品取出入庫。
權(quán)利要求1.一種坩堝可升降的燒結(jié)爐，包括帶有密封蓋的罐體(17)、設(shè)在罐體(17)夾層中的冷 卻水循環(huán)管、電動千斤頂(16)、加卸壓系統(tǒng)、抽真空系統(tǒng)；其特征在于所述的罐體(17)內(nèi) 設(shè)有下坩堝(11)，下坩堝(11)的上部套裝有底部開有若干小孔的上坩堝(14)，上坩堝(14) 經(jīng)坩堝支撐(13)固定在罐體(17)上部，下坩堝(11)的底部設(shè)有石墨坩堝托扳(7)，石墨 坩堝托扳(7)的底部設(shè)有石墨柱(6)，石墨柱(6)的下部設(shè)有與其相連并穿過罐體(17)底 部的升降機構(gòu)；上下兩個坩堝的四周設(shè)有密封的保溫層(15)，罐體(17)外壁上設(shè)有金屬電 極(9)，金屬電極(9)穿過罐體(17)連接有伸入保溫層(15)內(nèi)的石墨電極(10)，石墨電極 (10)上設(shè)有向坩堝加熱的發(fā)熱管(12);罐體(17)外壁下部設(shè)有與抽真空系統(tǒng)相連的隔離 閥(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坩堝可升降的燒結(jié)爐，其特征在于所述的升降機構(gòu)包括與 減速機相連的渦輪(1)、與石墨柱(6)相連的升降桿(2)，升降桿(2)的上部設(shè)有固定于罐 體(17)底部的真空密封組件(5)，真空密封組件(5)的下方設(shè)有與其相配合的壓力密封盤 (3)，升降桿(2)的下部設(shè)有與渦輪(1)相嚙合的齒條段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坩堝可升降的燒結(jié)爐，其特征在于所述的金屬電極(9)為 3 6個，均勻布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的坩堝可升降的燒結(jié)爐，其特征在于所述的真空密封組件(5) 由開口向下的喇叭形套管、依次設(shè)在喇叭形套管入口處的密封圈、法蘭(4)和有密封圈的環(huán) 形凹槽構(gòu)成。
專利摘要一種坩堝可升降的燒結(jié)爐，包括罐體冷卻水循環(huán)管、開蓋的電動千斤頂，罐體內(nèi)設(shè)有下坩堝，下坩堝的上部套裝有底部開有若干小孔的上坩堝，上坩堝經(jīng)坩堝支撐固定在罐體上部，下坩堝的底部設(shè)有石墨托扳，石墨托扳、石墨柱與升降桿連為一體；罐體外壁上設(shè)有金屬電極并與碳氈密封的高溫室內(nèi)的石墨電極相連，石墨電極上布置有多個發(fā)熱管；罐體上設(shè)有抽氣管和進排氣管，抽氣管連接抽真空系統(tǒng)，進排氣管連接保護性氣體加卸壓系統(tǒng)；罐體外壁下部設(shè)有隔離閥在爐內(nèi)加壓時保護抽真空系統(tǒng)。可實現(xiàn)真空預燒—下坩堝上升—高壓坯料孔隙充填—卸壓—下坩堝下降—降溫等工藝過程爐內(nèi)一體化，可適應(yīng)多種氣氛，或調(diào)整爐內(nèi)真空度、正壓的加壓曲線和升溫曲線以優(yōu)化生產(chǎn)工藝。
文檔編號F27B5/05GK201892412SQ20102062079
公開日2011年7月6日 申請日期2010年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月24日
發(fā)明者胡亞非 申請人:中國礦業(yè)大學