CN113983819A - 燃气式烧结炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及加热炉领域，公开了一种燃气式烧结炉。本发明的燃气式烧结炉，包括：炉体、烧结坩埚、第一热电偶和第二热电偶，炉体设有燃气接口和排气接口，燃气接口连接有风机接头，燃气接口内设有电子点火器，烧结坩埚包括：埚体和埚盖，埚体可拆卸的设置在炉膛的炉膛内，埚体与炉体的内壁之间设有气体通道，埚盖盖合在埚体上，埚盖设有与氮气管道连接的气体进口和气体出口。本发明的燃气式烧结炉，埚体放置在炉体的炉膛内，燃气进入到炉体的燃气接口处，通过电子点火器点燃燃气，在高压风机的作用下，燃气的火焰(热气)吹送到气体通道内，实现对工件加热，加热速度快，提高了加热效率；且通过氮气对工件进行保护，工件在加热时不会氧化。
Description
技术领域
本发明实施例涉及加热炉领域，具体涉及一种燃气式烧结炉。
背景技术
烧结炉是指使粉末压坯通过加热获得所需的物理、力学性能以及微观结构的专用设备，也用于铜材、钢带等工件的热处理。
但现有技术中的烧结炉，一般通过电加热丝加热，升温时间长、加热效率低，且工件加热过程中易发生氧化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种燃气式烧结炉，以解决上述背景技术中的问题。
本发明实施例提供一种燃气式烧结炉，包括：炉体、烧结坩埚、第一热电偶、第二热电偶和控制器；
所述炉体呈圆筒形，设有炉膛，所述炉体的炉壁设有保温层；
所述炉体的底端设有燃气接口，顶端设有排气接口，所述燃气接口和所述排气接口分别与所述炉膛连通；
所述燃气接口连接有风机接头，所述燃气接口内设有电子点火器，所述燃气接头用于与燃气管道连接，所述风机接头用于与高压风机连接，且所述燃气管道上设有控制阀；
所述排气接口上设有活动挡板，所述活动挡板用于封闭所述排气接口；
所述烧结坩埚包括：埚体和埚盖；
所述埚体可拆卸的设置在所述炉膛内，所述埚体与所述炉体的内壁之间设有气体通道，所述气体通道用于供热风通过，所述埚体用于放置工件；
所述埚盖盖合在所述埚体上，用于密封所述埚体；
所述埚盖设有气体进口和气体出口，所述气体进口和所述气体出口用于与氮气管道连接；
所述第一热电偶设置在所述炉体上，伸入到所述气体通道内，用于检测所述气体通道内的温度；
所述第二热电偶设置在所述埚盖上，伸入到所述埚体内，用于检测所述埚体内的温度；
所述控制阀、所述高压风机、所述电子点火器、所述第一热电偶和所述第二热电偶分别与所述控制器电性连接。
基于上述方案可知，本发明的燃气式烧结炉，通过设置炉体、烧结坩埚、第一热电偶、第二热电偶和控制器，炉体的底端设有燃气接口，顶端设有排气接口，燃气接口连接有风机接头，燃气接口内设有电子点火器，烧结坩埚包括：埚体和埚盖，埚体可拆卸的设置在炉体的炉膛内，埚体与炉体的内壁之间设有气体通道，埚盖盖合在埚体上，埚盖设有气体进口和气体出口，气体进口和气体出口与氮气管道连接。本发明的燃气式烧结炉，烧结工件放置在埚体的容腔内，埚体放置在炉体的炉膛内，燃气管道内的燃气进入到炉体的燃气接口处，控制器通过电子点火器点燃燃气，在高压风机的作用下，燃气的火焰(热气)吹送到埚体与炉体之间的气体通道内，实现对埚体及埚体内的工件加热，加热速度快，提高了加热效率；且通过氮气对埚体内的工件进行保护，工件加热时不会氧化。
在一种可行的方案中，所述燃气接口的延伸方向与所述炉体的内壁相切。
在一种可行的方案中，所述埚体的顶端设有限位凸环，所述限位凸环用于与所述炉体的顶面相抵持。
在一种可行的方案中，所述埚体的底部设有限位套筒；
所述炉膛的底部设有限位凸块，所述限位凸块用于嵌入所述限位套筒内。
在一种可行的方案中，所述烧结坩埚还包括：多根锁紧螺杆和多个锁紧螺母；
多根所述锁紧螺杆间隔的布设在所述埚体上，所述锁紧螺杆的一端与所述埚体铰接；
所述埚盖设有多个锁紧槽，所述锁紧槽分别用于供所述锁紧螺杆***；
多个所述锁紧螺母分别啮合在所述锁紧螺杆上，所述锁紧螺母在锁紧时用于与所述埚盖相抵持。
在一种可行的方案中，所述烧结坩埚设有多个；
所述埚盖上设有多个吊耳，所述吊耳用于吊装所述烧结坩埚。
在一种可行的方案中，所述烧结坩埚还包括：第一冷却水道；
所述第一冷却水道套设在所述埚体上，位于所述限位凸环与所述埚盖之间；
所述第一冷却水道设有第一进口和第一出口，所述第一进口和所述第一出口分别用于与循环水管连接。
在一种可行的方案中，所述烧结坩埚还包括：第二冷却水道；
所述第二冷却水道套设在所述埚体上，位于所述第一冷却水道与所述埚盖之间；
所述第二冷却水道设有第二进口和第二出口，所述第二进口和所述第二出口分别用于与循环水管连接。
在一种可行的方案中，还包括：排气管道；
所述排气管道的一端与所述排气接口连接，所述排气管道的另一端延伸至室外，用于排出烟气。
在一种可行的方案中，还包括：余热收集机构；
所述余热收集机构包括：收集箱体、集热片和气体管道；
所述收集箱体设置在所述排气管道上；
所述气体管道穿设在所述收集箱体上，且所述气体管道在所述收集箱体内盘绕设置，所述集热片密集的设置在所述气体管道上，位于所述收集箱体内，所述气体管道的一端与外部气源连接，另一端伸入到所述风机接头内。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中的燃气式烧结炉的示意图；
图2为本发明实施例中的炉体的示意图；
图3为本发明实施例中的炉体的内部示意图；
图4为本发明实施例中的烧结坩埚的示意图；
图5为本发明实施例中的烧结坩埚的局部放大图。
图中标号：
1、炉体；101、第一安装孔；11、燃气接口；12、排气接口；121、活动挡板；13、风机接头；14、限位凸块；2、烧结坩埚；201、第二安装孔；21、埚体；211、限位凸环；212、限位套筒；22、埚盖；221、气体进口；222、气体出口；223、吊耳；23、锁紧螺杆；24、锁紧螺母；25、第一冷却水道；251、第一进口；252、第一出口；26、第二冷却水道；261、第二进口；262、第二出口；3、排气管道；4、余热收集机构；41、收集箱体；42、气体管道。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，也可以是成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通讯连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介的间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
如本申请背景技术中的描述，现有技术中的烧结炉，一般通过电加热丝加热。
本申请的发明人发现，采用加热丝加热的烧结炉，升温时间长、加热效率低，且现有的烧结炉，工件加热过程中易发生氧化。
为了解决上述问题，本申请发明人提出了本申请的技术方案，具体实施例如下：
图1为本发明实施例中的燃气式烧结炉的示意图，图2为本发明实施例中的炉体的示意图，图3为本发明实施例中的炉体的内部示意图，图4为本发明实施例中的烧结坩埚的示意图，图5为本发明实施例中的烧结坩埚的局部放大图。如图1至图5所示，本实施例的燃气式烧结炉，包括：炉体1、烧结坩埚2、第一热电偶、第二热电偶和控制器。
炉体1呈圆筒形，炉体1的底部封闭、顶端开口，炉体1内设有炉膛，炉体1的底壁和圆周侧壁设有保温层。在炉体1的底部设有井字型的固定框架，使炉体1稳定放置。
炉体1的底端侧壁处设有燃气接口11，炉体1的顶端侧壁设有排气接口12，炉体1的燃气接口11和排气接口12分别与炉体1的炉膛连通。
炉体1的燃气接口11处设有电子点火器(图中未画出)和风机接头13。
燃气接口11与外部的燃气管道(图中未画出)连接，在燃气管道上设有控制阀。风机接头13与外部的高压风机(图中未画出)连接。
排气接口12设有活动挡板121，活动挡板121可滑动的设置在排气接口12的滑槽内，活动挡板121在***到排气接口12时使排气接口12封闭。
烧结坩埚2包括：埚体21和埚盖22。
烧结坩埚2的埚体21可拆卸的设置在炉体1的炉膛内。埚体21在放入到炉体1内时，埚体21的圆周外壁与炉体1的内壁之间留有一定的距离，在埚体21与炉体1之间形成气体通道，自燃气接口11输入的热气进入到气体通道内，以对烧结坩埚2的埚体21加热。
烧结坩埚2的埚盖22盖合在埚体21上，使埚体21的容腔密封。
埚盖22设有贯穿的气体进口221和气体出口222，埚盖22的气体进口221和气体出口222分别与氮气管道连接。烧结坩埚2在放置在炉体1内加热时，通过氮气管道向埚体21容腔内通入惰性的循环氮气，对放置在埚体21内的工件进行保护，防止工件在高温时氧化。
炉体1的侧壁设有第一安装孔101，第一热电偶(图中未画出)穿设在炉体1的第一安装孔101上，第一热电偶的测温端伸入到炉体1与埚体21之间的气体通道内，第一热电偶检测气体通道内的温度。
烧结坩埚2的埚盖22设有第二安装孔201，第二热电偶(图中未画出)穿设在埚盖22的第二安装孔201内，第二热电偶的测温端伸入到埚体21的容腔内，第二热电偶检测埚体21容腔内的温度，即检测工件的温度。
控制阀、高压风机、电子点火器、第一热电偶和第二热电偶分别与控制器电性连接，控制器控制控制阀、高压风机、电子点火器、第一热电偶和第二热电偶按预设程序执行相应的预设动作。
本实施例中，烧结工件放置在埚体的容腔内，埚体放置在炉体的炉膛内，燃气管道内的燃气进入到炉体的燃气接口处，控制器通过电子点火器点燃燃气，在高压风机的作用下，燃气的火焰(热气)吹送到埚体与炉体之间的气体通道内，实现对埚体及埚体内的工件加热。
通过上述内容不难发现，本实施例的燃气式烧结炉，通过设置炉体、烧结坩埚、第一热电偶、第二热电偶和控制器，炉体的底端设有燃气接口，顶端设有排气接口，燃气接口连接有风机接头，燃气接口内设有电子点火器，烧结坩埚包括：埚体和埚盖，埚体可拆卸的设置在炉体的炉膛内，埚体与炉体的内壁之间设有气体通道，埚盖盖合在埚体上，埚盖设有气体进口和气体出口，气体进口和气体出口与氮气管道连接。本实施例的燃气式烧结炉，由控制器控制，待加热工件放置在埚体的容腔内，埚体放置在炉体的炉膛内，燃气管道内的燃气进入到炉体的燃气接口处，控制器通过电子点火器点燃燃气，在高压风机的作用下，燃气的火焰(热气)吹送到埚体与炉体之间的气体通道内，实现对埚体及埚体内的工件加热，加热速度快，提高了加热效率；且通过氮气对埚体内的工件进行保护，工件加热时不会氧化。
可选的，如图3所示，本实施例中的燃气式烧结炉，炉体1的燃气接口11的延伸方向与炉体1的圆周内壁相切。
燃气燃烧后的火焰(热气)在高压气体的作用下，沿炉体1的内壁切线方向进入到炉体1与埚体21之间的气体通道内，在炉体1与埚体21之间的气体通道内形成旋风，对埚体21加热升温更快，且气体通道内的温度更加均匀，保证埚体和工件的温度均匀性。
可选的，本实施例中的燃气式烧结炉，埚体21顶端的圆周侧壁上设有限位凸环211，烧结坩埚2的埚体21放入到炉体1的炉膛时，埚体21的限位凸环211与炉体1的顶面相抵持，使烧结坩埚2放置的更加稳定。
进一步的，如图3、图4所示，本实施例中的燃气式烧结炉，埚体21的底部设有限位套筒212。
炉体1在炉膛底部设有限位凸块14，限位凸块14的顶端呈锥形，限位凸块14与埚体21的限位套筒212适配。埚体21放入到炉体1的炉膛时，限位套筒212套接在限位凸块14的外侧，使限位凸块14嵌入到限位套筒212内，烧结坩埚2在炉体1内更加稳定，不会发生晃动。
进一步的，如图4、图5所示，本实施例中的燃气式烧结炉，烧结坩埚2还包括：多根锁紧螺杆23和多个锁紧螺母24。
多根锁紧螺杆23间隔的布设在烧结坩埚2的埚体21上，位于埚体21顶部的圆周外沿，锁紧螺杆21的一端与埚体21的侧壁通过转轴铰接。
埚盖22的圆周外侧设有多个锁紧槽，埚盖22的锁紧槽分别用于供锁紧螺杆23***。
多个锁紧螺母24分别啮合在多个锁紧螺杆23上，锁紧螺母24在旋转锁紧时与埚盖22的顶面相抵持，使埚盖22稳定的固定在埚体21上，保证埚盖与埚体之间的密封；松开锁紧螺母24，将锁紧螺杆23从埚盖22的锁紧槽内转出，埚盖即与埚体分离，移开埚盖后可取出工件。
进一步的，本实施例中的燃气式烧结炉，烧结坩埚2设有多个。
多个烧结坩埚2的埚盖22上均设有多个吊耳223。
本实施例中，烧结工件放置在埚体的容腔内，烧结坩埚在炉体内加热完成后，通过外部起吊设备将烧结坩埚从炉体内吊出，放置到基坑或其他合适地方冷却，然后将另一个烧结坩埚放入到炉体的炉膛内继续加热，以提高炉体的使用效率。
进一步的，本实施例中的燃气式烧结炉，烧结坩埚2还包括：第一冷却水道25。
第一冷却水道25套设在烧结坩埚2的埚体21的圆周侧壁上，位于限位凸环211和埚盖22之间。
第一冷却水道25设有第一进口251和第一出口252，第一冷却水道25的第一进口251和第一出口252分别与循环水管连接，通过循环水的流动降低埚体21顶端的温度，即降低烧结坩埚2的埚盖22温度。
进一步的，本实施例中的燃气式烧结炉，烧结坩埚2还包括：第二冷却水道26。
第二冷却水道26也套设在烧结坩埚2的埚体21的圆周侧壁上，第二冷却水道26位于第一冷却水道25和埚盖22之间。
第二冷却水道26设有第二进口261和第二出口262，第二冷却水道26的第二进口261和第二出口262分别与循环水管连接。通过两道冷却水道的阻挡，降低烧结坩埚的埚盖温度，保证设备的安全使用。
可选的，本实施例中的燃气式烧结炉，还包括：排气管道3。
排气管道3的一端与炉体1的排气接口12连接并连通，排气管道3的另一端延伸至室外。通过排气管道3，使气体通道内的高温烟气排放到室外，提高工作环境的舒适度。
进一步的，本实施例中的燃气式烧结炉，还包括：余热收集机构4。
余热收集机构4包括：收集箱体41、集热片和气体管道42。
收集箱体41设置在排气管道3上，气体通道内的高温烟气经过收集箱体41后排出到室外。
气体管道42穿设在收集箱体41上，且气体管道42在收集箱体41内密集的盘绕设置。
集热片设有多个，多个集热片(图中未画出)密集的设置在气体管道42上，且集热片设置在收集箱体41内，气体管道42的一端伸出收集箱体41与外部高压气源连接，气体管道42的另一端伸出收集箱体41后，伸入到风机接头13内。
本实施例中，气体通道内的高温烟气自排气管道进入到收集箱体内，高温烟气与集热片接触后使高温烟气降温，然后烟气经排气管道排出。同时集热片被高温烟气加热升温，使得气体管道内的高压气体加热升温，加热升温后的高压气体输送到风机接头处，并随燃气一起送入到气体通道内，实现高温烟气的余热收集利用，以降低能源消耗。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一特征和第二特征直接接触，或第一特征和第二特征通过中间媒介间接接触。
而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种燃气式烧结炉，其特征在于，包括：炉体、烧结坩埚、第一热电偶、第二热电偶和控制器；
所述炉体呈圆筒形，设有炉膛，所述炉体的炉壁设有保温层；
所述炉体的底端设有燃气接口，顶端设有排气接口，所述燃气接口和所述排气接口分别与所述炉膛连通；
所述燃气接口连接有风机接头，所述燃气接口内设有电子点火器，所述燃气接头用于与燃气管道连接，所述风机接头用于与高压风机连接，且所述燃气管道上设有控制阀；
所述排气接口上设有活动挡板，所述活动挡板用于封闭所述排气接口；
所述烧结坩埚包括：埚体和埚盖；
所述埚体可拆卸的设置在所述炉膛内，所述埚体与所述炉体的内壁之间设有气体通道，所述气体通道用于供热风通过，所述埚体用于放置工件；
所述埚盖盖合在所述埚体上，用于密封所述埚体；
所述埚盖设有气体进口和气体出口，所述气体进口和所述气体出口用于与氮气管道连接；
所述第一热电偶设置在所述炉体上，伸入到所述气体通道内，用于检测所述气体通道内的温度；
所述第二热电偶设置在所述埚盖上，伸入到所述埚体内，用于检测所述埚体内的温度；
所述控制阀、所述高压风机、所述电子点火器、所述第一热电偶和所述第二热电偶分别与所述控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的燃气式烧结炉，其特征在于，所述燃气接口的延伸方向与所述炉体的内壁相切。
3.根据权利要求1所述的燃气式烧结炉，其特征在于，所述埚体的顶端设有限位凸环，所述限位凸环用于与所述炉体的顶面相抵持。
4.根据权利要求3所述的燃气式烧结炉，其特征在于，所述埚体的底部设有限位套筒；
所述炉膛的底部设有限位凸块，所述限位凸块用于嵌入所述限位套筒内。
5.根据权利要求3所述的燃气式烧结炉，其特征在于，所述烧结坩埚还包括：多根锁紧螺杆和多个锁紧螺母；
多根所述锁紧螺杆间隔的布设在所述埚体上，所述锁紧螺杆的一端与所述埚体铰接；
所述埚盖设有多个锁紧槽，所述锁紧槽分别用于供所述锁紧螺杆***；
多个所述锁紧螺母分别啮合在所述锁紧螺杆上，所述锁紧螺母在锁紧时用于与所述埚盖相抵持。
6.根据权利要求5所述的燃气式烧结炉，其特征在于，所述烧结坩埚设有多个；
所述埚盖上设有多个吊耳，所述吊耳用于吊装所述烧结坩埚。
7.根据权利要求3所述的燃气式烧结炉，其特征在于，所述烧结坩埚还包括：第一冷却水道；
所述第一冷却水道套设在所述埚体上，位于所述限位凸环与所述埚盖之间；
所述第一冷却水道设有第一进口和第一出口，所述第一进口和所述第一出口分别用于与循环水管连接。
8.根据权利要求7所述的燃气式烧结炉，其特征在于，所述烧结坩埚还包括：第二冷却水道；
所述第二冷却水道套设在所述埚体上，位于所述第一冷却水道与所述埚盖之间；
所述第二冷却水道设有第二进口和第二出口，所述第二进口和所述第二出口分别用于与循环水管连接。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的燃气式烧结炉，其特征在于，还包括：排气管道；
所述排气管道的一端与所述排气接口连接，所述排气管道的另一端延伸至室外，用于排出烟气。
10.根据权利要求9所述的燃气式烧结炉，其特征在于，还包括：余热收集机构；
所述余热收集机构包括：收集箱体、集热片和气体管道；
所述收集箱体设置在所述排气管道上；
所述气体管道穿设在所述收集箱体上，且所述气体管道在所述收集箱体内盘绕设置，所述集热片密集的设置在所述气体管道上，位于所述收集箱体内，所述气体管道的一端与外部气源连接，另一端伸入到所述风机接头内。
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