CN116336807A - 一种烧成用气氛型升降炉 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烧成用气氛型升降炉。该升降炉包括一个双层的炉体，所述炉体的内层设置有内胆，所述内胆呈圆柱形并且从上到下依次分为上、中、下三个温区；其中，所述炉体的底部连通有加湿装置，所述加湿装置包括能够相互切换的一台高温加湿器和一台低温加湿器，而在所述加湿装置和所述炉体之间还设置有一个预热装置。本发明中的一种烧成用气氛型升降炉在将氮气通入先使用加湿器进行加湿处理和预热，能够有效促进产品中的有机树脂的分解和排出，其中设置了两个不同温度的加湿器，满足不同的工况的需求，并且通过设置圆形的金属内胆以及上、中、下式的炉体，使得炉内的温度更加均匀，实现铜基导体多层共烧产品的排胶、烧结一体化过程。
Description
技术领域
本发明涉及烧结炉领域，特别涉及一种烧成用气氛型升降炉。
背景技术
在制作铜基导体LTCC高频陶瓷管壳、电路基板、电路模块时，需要使用烧结炉将电极和陶瓷在低温(300度到900度)情况下烧结在一起，由于电极为铜制的，为了避免其被氧化生成氧化铜，则需要向烧结炉中通入氮气，从而尽量降低烧结炉中的氧气含量。
在烧结炉中进行烧结加工的产品中，往往含有有机树脂等脂类，而在烧结的过程中，脂类会挥发充斥在烧结炉中，并在通入氮气之后可以把脂类排出。
然而，很多情况下，脂类是无法完全被排出的。为此，可以考虑先将氮气加湿，使其富含水汽，在炉内形成排胶气氛，则可以使挥发后的脂类被吸附并随着氮气排出。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种烧成用气氛型升降炉。
根据本发明的一个方面，提供了一种烧成用气氛型升降炉，包括一个双层的炉体，所述炉体的内层设置有内胆，所述内胆呈圆柱形并且从上到下依次分为上、中、下三个温区；其中，所述炉体的底部连通有加湿装置，所述加湿装置包括能够相互切换的一台高温加湿器和一台低温加湿器，而在所述加湿装置和所述炉体之间还设置有一个预热装置。
在一些实施方式中，所述炉体的外形尺寸为4000mm×2500mm×3200mm，有效装载尺寸为300mm×300mm×300mm，均温区尺寸为280mm×280mm×280mm。其有益之处在于，描述了炉体的具体尺寸。
在一些实施方式中，所述炉体的外层设置有保温材料层，所述内胆与所述保温材料层之间设置有空气层，其中，所述保温材料层的内壁上设置有加热带。其有益之处在于，进一步描述了双层炉体的具体结构。
在一些实施方式中，所述内胆的加热部由SUS310S不锈钢制成，非加热部由SUS304不锈钢制成，高度为400mm，圆柱形截面直径为450mm。其有益之处在于，描述了内胆的材质和具体各尺寸。
在一些实施方式中，所述内胆的顶部和底部还分别设置有两个温区。其有益之处在于，
在一些实施方式中，所述高温加湿器内含加热器，并且其使用温度为30℃～80℃；所述低温加湿器内含冷却装置，并且其使用温度为25℃～35℃。其有益之处在于，描述了高温加湿器和低温加湿器的具体情况，两者可以不同工况进行切换。
在一些实施方式中，所述炉体的底部具有进气孔，所述进气孔通过进气管道与所述加湿装置和所述预热装置相连接。其有益之处在于，进一步描述了炉体和加湿装置以及预热装置的连接方式。
在一些实施方式中，所述炉体的顶部具有排气孔，所述排气孔与废气净化装置相连接。其有益之处在于，设置废气净化装置用于净化炉体中烧结所产生的废气。
在一些实施方式中，所述炉体上设置有气体取样口，并且还配备有氧含量分析仪和露点分析仪。其有益之处在于，设置气体取样装置可以从炉体中进行气体取样并进行后续分析。
在一些实施方式中，所述炉体还连接有电控箱和冷水机。其有益之处在于，进一步描述了其他相关的结构。
本发明中的一种烧成用气氛型升降炉在将氮气通入先使用加湿器进行加湿处理和预热，能够有效促进产品中的有机树脂的分解和排出，其中，还设置了两个不同温度的加湿器，满足不同的工况的需求，并且通过设置圆形的金属内胆以及上、中、下式的炉体，使得炉内的温度更加均匀，实现铜基导体多层共烧产品的排胶、烧结一体化过程。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的一种烧成用气氛型升降炉的侧面剖面结构示意图；
图2为图1所示一种烧成用气氛型升降炉的顶面剖面结构示意图；
图3为图1所示加湿装置的结构示意图。
图中：炉体1，内胆2，加湿装置3，高温加湿器4，低温加湿器5，预热装置6，进气孔7，进气管道8，排气孔9，废气净化装置10，保温材料层11，空气层12，加热带13。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1-2所示，该升降炉主要包括一个炉体1，炉体1的外形尺寸为4000mm×2500mm×3200mm，有效装载尺寸为300mm×300mm×300mm，而均温区尺寸为280mm×280mm×280mm。其中，炉体1的四周及顶部均采用1400陶瓷纤维组块做保温隔热材料，内衬采用1600MAF毯隔热，底部则采用纤维板和耐火砖隔热。
而炉体1还采用内外双层结构以降低热损和提高加热效率，炉体1的内层设置有用于烧结加工产品的内胆2，外层设置有保温材料层11，而在内胆2与保温材料层11之间设置有空气层12，并且保温材料层11的内侧壁上设置有加热带13。
内胆2为马弗炉，其加热部由SUS310S不锈钢制成，非加热部由SUS304不锈钢制成，高度为400mm，圆柱形截面直径为450mm。而在加热时，炉体1的外层的外表温度低于50℃。
炉体1中设置有五支K型热电偶，用于温度控制并记录，用于提高设备安全性能，保证控温精度。此外，还另外设置有两组一共六个监测热电偶，可根据需要实现特定位置温度的监测。
此外，炉体1还连接有独立设置的电控箱和冷水机，其中，电控箱用于对炉体1的加热进行控制，而冷水机由于提供冷水对内胆2等结构进行冷却(可配合快速风冷装置进行降温)。
其中，炉体1采用可控硅调功方式进行闭环控制，并且设有变压器，其调功器采用移相调压，具有自动限流、软起动、软关断等功能。
控制***采用采用触摸屏以及PLC控制方式，可在屏幕上设定和观察曲线，并且主控回路采用一体化控制柜，所有控制仪表均安装在控制柜的面板上，观察直观，调节方便。
在烧结加工中，炉体1对产品周围和上下面均进行加热。其中，内胆2呈圆柱形并且从上到下依次分为上、中、下三个温区，可以使炉内温度更加均匀。
此外，还可以选择性地在内胆2的顶部和底部分别设置两个温区，此时一共五个温区。
炉体1也具有一个主控回路和四个副控回路，并且各副控回路受主控回路的远程控制，即通过五个回路分别控制五个温区。而各温区的加热元件采用电阻带，并通过特殊的排布和不同的功率控制，保证炉内各区加热的均匀性。
炉体1的底部具有进气孔7，进气孔7可以通过进气管道8通入氮气，使内胆2中处于氮气气氛。其中，可以使用质子流量计并通过程序设定进气流量，最大进气流量为200L/min。
如图3所示，炉体1底部的进气孔7通过进气管道8连通有一个加湿装置3，加湿装置3包括一台高温加湿器4和一台低温加湿器5，其中，高温加湿器4内含加热器，并且其使用温度为30℃～80℃；低温加湿器5内含冷却装置，并且其使用温度为25℃～35℃。
在通过进气管道8将氮气通入到内胆2内时，可以先使用加湿装置3对氮气进行加湿，其中，可以可以根据具体工况选择使用或切换高温加湿器4和低温加湿器5。而加湿后的氮气富含水汽，则能够在通入时形成排胶气氛，将挥发后的有机树脂等脂类吸附排出。
而考虑到直接将含有水汽的氮气通入到内胆2可能会造成内胆2内温度不均匀，则可以在加湿装置3和炉体1之间设置有一个预热装置6，氮气在加湿后先经过预热装置6的预热，使其与内胆2内的温差较小，然后再通入到内胆2中。
炉体1的顶部具有排气孔9，排气孔9与一个废气净化装置10相连接。其中，炉体1在烧结过程中排出的废气会从排气孔9通入到废气净化装置10中，并在经过废气净化装置10净化后再排出，从而避免环境污染。
此外，在炉体1上还设置有气体取样口，通过气体取样口可以进行气体取样，用于分析内胆2内的氧含量或露点等数据。为此，还可以根据需要配备氧含量分析仪和露点分析仪。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种烧成用气氛型升降炉，其特征在于：包括一个双层的炉体(1)，所述炉体(1)的内层设置有内胆(2)，所述内胆(2)呈圆柱形并且从上到下依次分为上、中、下三个温区；其中，所述炉体(1)的底部连通有加湿装置(3)，所述加湿装置(3)包括能够相互切换的一台高温加湿器(4)和一台低温加湿器(5)，而在所述加湿装置(3)和所述炉体(1)之间还设置有一个预热装置(6)。
2.根据权利要求1所述的一种烧成用气氛型升降炉，其特征在于：所述炉体(1)的外层设置有保温材料层(11)，所述内胆(2)与所述保温材料层(11)之间设置有空气层(12)，其中，所述保温材料层(11)的内壁上设置有加热带(13)。
3.根据权利要求1所述的一种烧成用气氛型升降炉，其特征在于：所述炉体(1)的外形尺寸为4000mm×2500mm×3200mm，有效装载尺寸为300mm×300mm×300mm，均温区尺寸为280mm×280mm×280mm。
4.根据权利要求1所述的一种烧成用气氛型升降炉，其特征在于：所述内胆(2)的加热部由SUS310S不锈钢制成，非加热部由SUS304不锈钢制成，高度为400mm，圆柱形截面直径为450mm。
5.根据权利要求1所述的一种烧成用气氛型升降炉，其特征在于：所述内胆(2)的顶部和底部还分别设置有两个温区。
6.根据权利要求1所述的一种烧成用气氛型升降炉，其特征在于：所述高温加湿器(4)内含加热器，并且其使用温度为30℃～80℃；所述低温加湿器(5)内含冷却装置，并且其使用温度为25℃～35℃。
7.根据权利要求1所述的一种烧成用气氛型升降炉，其特征在于：所述炉体(1)的底部具有进气孔(7)，所述进气孔(7)通过进气管道(8)与所述加湿装置(3)和所述预热装置(6)相连接。
8.根据权利要求1所述的一种烧成用气氛型升降炉，其特征在于：所述炉体(1)的顶部具有排气孔(9)，所述排气孔(9)与废气净化装置(10)相连接。
9.根据权利要求1所述的一种烧成用气氛型升降炉，其特征在于：所述炉体(1)上设置有气体取样口，并且还配备有氧含量分析仪和露点分析仪。
10.根据权利要求1所述的一种烧成用气氛型升降炉，其特征在于：所述炉体(1)还连接有电控箱和冷水机。
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