金属粉末脱脂烧结炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及真空热处理设备领域。金属粉末脱脂烧结炉，包括炉座及固定在其上的烧结炉，炉体内设有内隔热门、石墨储料箱、滑轮、托架和出气管；脱脂装置包括第一阀门、脱脂管、集脂罐、收集桶、第一脱脂罐、第二脱脂罐、防回水箱、第二阀门、水环式真空泵、过滤箱、排气口、冷热水开关和多个纹管减震器。该金属粉末脱脂烧结炉的优点是结构新颖，保温性能好，一次脱脂率高。
【专利说明】金属粉末脱脂烧结炉
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及真空热处理设备领域，尤其是用于金属粉末注射成形的真空脱脂 烧结炉。
【背景技术】
[0002] 金属粉末脱脂烧结炉在金属粉末注射成形生产中被普遍的使用。现有的金属粉末 脱脂烧结炉结构主要包括设有脱脂管道的炉体和设置在炉体内的脱脂箱，炉体内设置保温 箱，预脱脂产品放在脱脂箱内进行加热，产品中的脂类物质从脱脂口经脱脂管道被抽出，可 以避免炉体内被脂类物质污染，清理时只需清理脱脂箱，产品中的脂类物质主要是成型剂。 现有金属粉末脱脂烧结炉存在的不足是脱脂不能一次完成，一次脱脂率低，即脂类物质除 了通过脱脂管道被抽出的一次脱脂之外，往往需要二次脱脂即打开炉体再次对炉体进行脱 脂清理，操作复杂，加工效率低。
【发明内容】
[0003] 本实用新型的发明目的是为了解决上述现有金属粉末脱脂烧结炉存在的不足，提 供一种结构新颖，一次脱脂率高，加工效率高的金属粉末脱脂烧结炉。
[0004] 为了实现上述目的，本实用新型采用了以下的技术方案：
[0005] 金属粉末脱脂烧结炉，包括炉座及固定在其上的烧结炉，烧结炉上连接有脱脂装 置，其特征在于烧结炉包括炉门和炉体，炉门和炉体通过合页相连，炉门上设置拉手，沿炉 门和炉体的边缘设置多组炉门锁紧件；炉体内设有内隔热门、石墨储料箱、滑轮、托架和出 气管，内隔热门将炉体内的炉膛中部密封，内隔热门的内侧边缘壁上设有碳毡保温层，石墨 储料箱处于密封的炉膛内，托架固定在炉体的内侧壁上，石墨储料箱通过滑轮设置在托架 的上部，石墨储料箱通过滑轮在托架上滑动，出气管上端处于密封的炉膛内，出气管下端处 于炉体外；脱脂装置包括第一阀门、脱脂管、集脂罐、收集桶、第一脱脂罐、第二脱脂罐、防回 水箱、第二阀门、水环式真空泵、过滤箱、排气口、冷热水开关和多个纹管减震器，脱脂管的 进口端连接出气管，第一阀门安装在脱脂管与出气管的连接处；沿脱脂管的进口至出口方 向集脂罐、第一脱脂罐、第二脱脂罐、防回水箱和水环式真空泵依次排列在脱脂管上，第二 阀门处于防回水箱和水环式真空泵之间的脱脂管上，脱脂管出口端连接过滤箱，排气口设 在过滤箱上；与集脂罐相连的收集桶处于集脂罐的底部；多个纹管减震器均安装在靠近炉 体的脱脂管上；集脂罐、第一脱脂罐和第二脱脂罐按装配位置的高度由下往上依次排列，第 一脱脂罐和第二脱脂罐内均设有冷凝棒；集脂罐、第一脱脂罐和第二脱脂罐内均设有与热 水管和冷水管，冷热水开关与脱脂管及集脂罐、第一脱脂罐和第二脱脂罐内的热水管和冷 水管相连。
[0006] 作为优选，第一阀门与第二脱脂罐之间的脱脂管由第一脱脂管、第二脱脂管和第 三脱脂管构成，第一脱脂管两端分别连接第一阀门和集脂罐，第一脱脂管与集脂罐的连接 处处于集脂罐的下部，且收集桶的位置处于第一脱脂管与集脂罐的连接处的下方；第二脱 脂管的底端连接集脂罐的上部，第二脱脂管的顶端连接第一脱脂罐的下部，第三脱脂管的 底端连接第一脱脂罐的上部，第三脱脂管的顶端连接第二脱脂罐的下部。
[0007] 作为优选，脱脂管上的多个纹管减震器包括第三波纹管减震器、第四波纹管减震 器和第五波纹管减震器，第三波纹管减震器处于第一脱脂管上，第四波纹管减震器处于第 二脱脂管上，第五波纹管减震器处于第二脱脂罐与防回水箱之间的脱脂管上。
[0008] 作为优选，脱脂管上的多个纹管减震器还包括第六波纹管减震器，第六波纹管减 震器处于防回水箱和水环式真空泵之间。
[0009] 采用了上述技术方案的金属粉末脱脂烧结炉，内隔热门将炉体内的炉膛中部密 封，内隔热门的内侧边缘壁上设有碳毡保温层，石墨储料箱处于密封的炉膛内，烧结炉的密 封性能和保温性能好，石墨储料箱通过滑轮在托架上滑动，使用方便安全。内隔热门和碳毡 保温层不仅用于保温，而且减少炉体内炉壁、发热体等部件受脂类物质的污染，即防止了内 隔热门与炉体内炉壁之间的部件受脂类物质的污染，提高了脱脂效率以及产品质量。出气 管上端处于碳毡保温层内，通过出气管、脱脂管和水环式真空泵将炉膛内的脂类物质和杂 质抽出，并通过收集桶和过滤箱完成收集和过滤，一次脱脂率高。综上所述，该金属粉末脱 脂烧结炉的优点是结构新颖，保温性能好，一次脱脂率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1 :本实用新型实施例的示意图。
[0011] 图2 :本实用新型实施例中炉体的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012] 下面结合图1和图2对本实用新型的【具体实施方式】做一个详细的说明。
[0013] 如图1和图2所示金属粉末脱脂烧结炉，包括炉座2、固定在炉座上的烧结炉1，以 及与烧结炉1相连脱脂装置6。
[0014] 烧结炉1包括炉门11和炉体12,炉门11和炉体12通过合页13相连，炉门11上 设置拉手15,沿炉门11和炉体12的边缘设置多组炉门锁紧件14。
[0015] 炉体内设有内隔热门121、石墨储料箱125、滑轮122、托架123和出气管124,内隔 热门121将炉体12内的炉膛126中部密封，内隔热门121的内侧边缘壁上设有碳毡保温 层，石墨储料箱125处于密封的炉膛126内，托架123固定在炉体12的内侧壁上，石墨储料 箱125通过滑轮122设置在托架123的上部，石墨储料箱125通过滑轮122在托架123上 滑动，出气管124上端处于密封的炉膛126内，出气管124下端处于炉体12外。
[0016] 炉体12的外壳为冷夹套，外层为碳钢内层为高温不锈钢，储料箱采用石墨材料制 造，内隔热门121将炉体12内的炉膛126中部密封，内隔热门121的内侧边缘壁上设有碳 毡保温层，不仅阻止了炉内热量流失提高了保温的效果，同时也解决了不锈钢无法在高温 度高压力的情况下正常有效使用的问题。
[0017] 脱脂装置6包括第一阀门61、脱脂管62、集脂罐63、收集桶64、第一脱脂罐65a、第 二脱脂罐65b、防回水箱66、第二阀门67、水环式真空泵68、过滤箱69、排气口 691和多个纹 管减震器6a。脱脂管62的进口端连接炉体12外外的出气管124,第一阀门61安装在脱脂 管62与出气管124的连接处。沿脱脂管62的进口至出口方向集脂罐63、第一脱脂罐65a、 第二脱脂罐65b、防回水箱66和水环式真空泵68依次排列在脱脂管62上，第二阀门67处 于防回水箱66和水环式真空泵68之间的脱脂管62上，脱脂管62出口端连接过滤箱69,排 气口 691设在过滤箱69上。与集脂罐63相连的收集桶64处于集脂罐63的底部。第一脱 脂罐65a和第二脱脂罐65b内均设有冷凝棒651。集脂罐63、第一脱脂罐65a和第二脱脂 罐65b内均设有热水管和冷水管，冷热水开关与脱脂管62及集脂罐63、第一脱脂罐65a和 第二脱脂罐65b内的热水管和冷水管相连并控制它们的通水情况。水环式真空泵68是采 用水做介质来抽真空进行脱脂的，集脂罐63、第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b通冷水用以 吸附和固定脂类物质，通热水使脱脂管62和集脂罐63的温度高于脂类物质的溶化温度，以 避免对脱脂管62的堵塞，同时可以清集脂罐63内冷凝棒651上冷凝和捕集得到的脂类物 质。
[0018] 第二阀门67的一个作用是减少水环式真空泵68启车时的负合，由于脱脂管62很 长，第二阀门67的另一个作用是方便检测脱脂管62卸漏率。防回水箱66的作用是防止第 一阀门61和第二阀门67开启是脱脂管62内真空度出现真空差产生倒吸的情况。
[0019] 第一阀门61与第二脱脂罐65b之间的脱脂管62由第一脱脂管621、第二脱脂管 622和第三脱脂管623构成，第一脱脂管621两端分别连接第一阀门61和集脂罐63,第一 脱脂管621与集脂罐63的连接处处于集脂罐63的下部，且收集桶64的位置处于第一脱脂 管621与集脂罐63的连接处的下方，收集桶64可以更好的收集溶化后向下滑落的脂类物 质。第二脱脂管622的底端连接集脂罐63的上部，第二脱脂管622的顶端连接第一脱脂罐 65a的下部，第三脱脂管623的底端连接第一脱脂罐65a的上部，第三脱脂管623的顶端连 接第二脱脂罐65b的下部。集脂罐63、第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b按装配位置的高 度由下往上依次排列，第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b均按进口部低出口部高倾斜排列， 这样排列的主要目的是在溶脂的时侯让溶下来的脂类物质主要是成型剂顺着倾斜度流入 收集桶内，起导向作用，提高收脂的效率。
[0020] 多个纹管减震器6a均安装在靠近炉体12的脱脂管62上，多个纹管减震器6a包 括第三波纹管减震器6al、第四波纹管减震器6a2和第五波纹管减震器6a3,第三波纹管减 震器6al处于第一脱脂管621上，第四波纹管减震器6a2处于第二脱脂管622上，第五波纹 管减震器6a3处于第二脱脂罐65b与防回水箱66之间的脱脂管62上，纹管减震器6a是为 了更高的提升减震效果，在远离炉体12的脱脂管62上也可以设置纹管减震器6a，例如防回 水箱66和水环式真空泵68之间的脱脂管62上还可以设置第六纹管减震器。纹管减震器 6a的作用是对烧结炉1进行减震处理，产品在脱脂后到烧结的过程中产品的结构性能大幅 度降低，烧结炉的振动过大直接影响石墨储料箱125内产品的合格率。
[0021] 真空脱脂烧结炉使用时，步骤如下：
[0022] (1)上料，将待加工的金属粉末产品摆放在石墨储料箱125内，依次关闭内隔热门 121和炉门11，通过炉门锁紧件14锁紧炉门11 ;
[0023] (2)对炉体内抽真空；
[0024] (3)脱脂，对炉膛内加温，加温过程由20度开始上升直到650度脱脂结束，冷热水 开关控制脱脂管62通热水，集脂罐63、第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b内的冷水管通 冷水；开启充气阀，流量计显示达到产品工艺要求的流量20-230L/min,开启水环式真空泵 68,先开第二阀门67,再开第一阀门61，石墨储料箱125内的金属粉末产品内部因高温溶解 出来的混合物，包含氮气、氢气、主要是成型剂等脂类物质通过出气管进入脱脂管62,依次 经过集脂罐63、第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b，利用冷凝法的原理，成型剂等脂类物质 遇到第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b内的冷凝棒651，成型剂等脂类物质与氮气氢气等气 氛分离后凝固在冷凝棒651的表面上，氮气氢气等气氛通过脱脂管62进入过滤箱69,最后 由排气口 691排出；脱脂管62通热水，集脂罐63、第一脱脂罐65a和第二脱脂罐65b内的 热水管通热水，热水温度在63-99度之间，热水温度随成型剂等脂类物质溶点进行调整，一 般的成型剂等脂类物质溶点是60-90度之间，热水温度高出成型剂溶点3-9度，第一脱脂罐 65a和第二脱脂罐65b上凝结的成型剂等脂类物质开始溶脂，最后流落至收集桶64完成脱 脂；
[0025] (4)对完成脱脂处理的金属粉末产品进行高温烧结。
[0026] 产品烧结结束，待炉膛内温度降到常温后开启炉门取出烧结完成的产品。
【权利要求】
1. 金属粉末脱脂烧结炉，包括炉座及固定在其上的烧结炉，烧结炉上连接有脱脂装置， 其特征在于烧结炉包括炉门和炉体，炉门和炉体通过合页相连，炉门上设置拉手，沿炉门和 炉体的边缘设置多组炉门锁紧件；炉体内设有内隔热门、石墨储料箱、滑轮、托架和出气管， 内隔热门将炉体内的炉膛中部密封，内隔热门的内侧边缘壁上设有碳毡保温层，石墨储料 箱处于密封的炉膛内，托架固定在炉体的内侧壁上，石墨储料箱通过滑轮设置在托架的上 部，石墨储料箱通过滑轮在托架上滑动，出气管上端处于密封的炉膛内，出气管下端处于炉 体外；脱脂装置包括第一阀门、脱脂管、集脂罐、收集桶、第一脱脂罐、第二脱脂罐、防回水 箱、第二阀门、水环式真空泵、过滤箱、排气口、冷热水开关和多个纹管减震器，脱脂管的进 口端连接出气管，第一阀门安装在脱脂管与出气管的连接处；沿脱脂管的进口至出口方向 集脂罐、第一脱脂罐、第二脱脂罐、防回水箱和水环式真空泵依次排列在脱脂管上，第二阀 门处于防回水箱和水环式真空泵之间的脱脂管上，脱脂管出口端连接过滤箱，排气口设在 过滤箱上；与集脂罐相连的收集桶处于集脂罐的底部；多个纹管减震器均安装在靠近炉体 的脱脂管上；集脂罐、第一脱脂罐和第二脱脂罐按装配位置的高度由下往上依次排列，第一 脱脂罐和第二脱脂罐内均设有冷凝棒；集脂罐、第一脱脂罐和第二脱脂罐内均设有与热水 管和冷水管，冷热水开关与脱脂管及集脂罐、第一脱脂罐和第二脱脂罐内的热水管和冷水 管相连。
2. 根据权利要求1所述的金属粉末脱脂烧结炉，其特征在于第一阀门与第二脱脂罐之 间的脱脂管由第一脱脂管、第二脱脂管和第三脱脂管构成，第一脱脂管两端分别连接第一 阀门和集脂罐，第一脱脂管与集脂罐的连接处处于集脂罐的下部，且收集桶的位置处于第 一脱脂管与集脂罐的连接处的下方；第二脱脂管的底端连接集脂罐的上部，第二脱脂管的 顶端连接第一脱脂罐的下部，第三脱脂管的底端连接第一脱脂罐的上部，第三脱脂管的顶 端连接第二脱脂罐的下部。
3. 根据权利要求2所述的金属粉末脱脂烧结炉，其特征在于脱脂管上的多个纹管减震 器包括第三波纹管减震器、第四波纹管减震器和第五波纹管减震器，第三波纹管减震器处 于第一脱脂管上，第四波纹管减震器处于第二脱脂管上，第五波纹管减震器处于第二脱脂 罐与防回水箱之间的脱脂管上。
4. 根据权利要求3所述的金属粉末脱脂烧结炉，其特征在于脱脂管上的多个纹管减震 器还包括第六波纹管减震器，第六波纹管减震器处于防回水箱和水环式真空泵之间。
【文档编号】B22F3/10GK203875336SQ201420320077
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】杨东, 肖军 申请人:四川盛马粉末冶金科技有限公司