硬质合金压力烧结炉氢气脱蜡停电自动充气保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种硬质合金压力烧结炉的保护装置，具体是一种硬质合金压力烧结炉在氢气脱蜡过程中停电状态下的自动充气保护安全装置。
【背景技术】
[0002]采用氢气脱除硬质合金成型剂，如石蜡、聚乙二醇(PEG)、苯乙烯系热塑性弹性体(SBS)是目前普遍采用的烧结工艺，该工艺是在微正压(大于大气压2?3kPa)状态下向压力烧结炉通入流量为2000?4000L/h的氢气，再从排氢点火口排出燃烧掉，在整个通氢过程中炉内从常温加热至650°C左右，脱除成型剂的时间为6?25小时。由于氢气脱成型剂的时间较长，经常会遇到在长时间脱蜡过程中工厂停电的状况。如果在氢气脱蜡过程中突然停电，同时炉体或管道有较大泄漏时，外部空气进入炉内与热氢气混合，则极易引发爆炸，造成现场人身及设备伤害，因此设计一种在停电状况下向压力烧结炉自动回填惰性气体的保护装置，来保证停电时氢气脱蜡过程的安全显得尤为重要，这也是氢气脱蜡压力烧结炉以及氢气脱蜡烧结工艺能否继续在硬质合金行业安全、可靠应用的关键因素。
[0003]目前国内氢气脱蜡压力烧结炉没有考虑氢气脱蜡过程中突然停电的自动安全联锁保护设计，基本上都是依靠停电后操作人员手动打开手动充气阀往炉内充微正压的惰性气体(氮气或氩气)，这种手动充气方式非常不可靠，因为压力炉在停电后只能观察机械式压力表来判断炉内压力，虽然有些压力炉上配置有不间断电源(UPS)，但一般只能维持15?20分钟，对于长时间停电来说不能起到保证安全的作用，而压力炉的机械式压力表量程较大，在微正压时不能显示，因此操作者不能通过观察机械式压力表来判定充入气体是否达到微正压3?5kPa，若充入气体压力过大，则在设备恢复供电后，较高压力的氢气和氩气的混合气体不能从排氢点火口安全排出，造成炉内高压氩气和氢气的混合气体无法安全泄压，引起其他安全隐患。同时手动充气对操作者要求较高，需要操作人员一直守在设备旁边定时手动充气，手动充气时不能确定炉内气体泄漏情况，充气量和次数过多，造成炉内有高压不能安全排出，充气量和次数过少，造成炉内压力为大气压，则炉内有漏入空气，弓丨发爆炸的危险。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于:提供一种在氢气脱蜡过程中停电状态下，能向压力烧结炉自动回填惰性气体的硬质合金压力烧结炉氢气脱蜡停电自动充气保护装置。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0006]硬质合金压力烧结炉氢气脱蜡停电自动充气保护装置，包括炉体、与炉体相连的脱蜡阀和与脱蜡阀相连的捕蜡器，还包括低压氩气压力开关、减压器、氩气转子流量计、炉体补气常开阀、单向阀、炉体补气保位阀、捕蜡器补气常开阀；低压氩气压力开关依次与减压器、氩气转子流量计、炉体补气常开阀、单向阀、炉体补气保位阀相连；炉体与炉体补气保位阀和脱蜡阀相连；捕蜡器与脱蜡阀和捕蜡器补气常开阀相连；捕蜡器补气常开阀设置在氩气转子流量计与炉体补气常开阀之间；依次相连的氩气转子流量计、炉体补气常开阀、单向阀、炉体补气保位阀形成向炉体充气的第一充气回路；依次相连的捕蜡器补气常开阀、捕蜡器和脱蜡阀形成向炉体充气的第二充气回路。
[0007]本实用新型的效果在于:在氢气脱蜡压力烧结炉在停电状态下，本实用新型能自动充入安全微正压氩气，消除了氢气脱蜡压力炉在长时间停电后的安全隐患，确保了氢气脱蜡压力烧结炉的安全可靠运行和操作人员的人身安全。
【附图说明】
[0008]图1是本实用新型的结构示意图。
[0009]图中:1、低压氩气压力开关；2、减压器；3、氩气转子流量计；4、炉体补气常开阀；
5、单向阀；6、炉体补气保位阀；7、炉体；8、脱蜡阀；9、捕蜡器；10、捕蜡器补气常开阀
[0010]F:回填充气方向
[0011]A:第一充气回路
[0012]B:第二充气回路
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图对本实用新型作进一步描述:
[0014]如图1所示，本实用新型由低压氩气压力开关1、减压器2、氩气转子流量计3、炉体补气常开阀4、单向阀5、炉体补气保位阀6、炉体7、脱蜡阀8、捕蜡器9、捕蜡器补气常开阀10组成。低压氩气压力开关I依次与减压器2、氩气转子流量计3、炉体补气常开阀4、单向阀5、炉体补气保位阀6相连；炉体7与炉体补气保位阀6和脱蜡阀8相连；捕蜡器9与脱蜡阀8和捕蜡器补气常开阀10相连；捕蜡器补气常开阀10设置在氩气转子流量计3与炉体补气常开阀4之间。依次相连的氩气转子流量计3、炉体补气常开阀4、单向阀5、炉体补气保位阀6形成向炉体7充气的第一充气回路A ;依次相连的捕蜡器补气常开阀10、捕蜡器9和脱蜡阀8形成向炉体7充气的第二充气回路B。
[0015]本实用新型的工作原理:
[0016]以IMPa压力烧结炉为例，炉体7的炉内在不同工艺和温度段下有以下几种工况:
[0017]1、微正压氢气(常温?600°C )；
[0018]2、真空(600 ?1400°C )；
[0019]3、高压氩气(1400 ?1500 0C )。
[0020]捕蜡器工况:微正压氢气或真空(常温?100°C )。
[0021]在微正压氢气脱蜡阶段遇到长时间停电时，炉体7的炉内和捕蜡器9不能有空气进入，须始终维持炉体7的炉内及捕蜡器9为微正压(3?6kPa)。由于炉体7的炉内有真空、微正压、高压三种状态，停电时炉体7的炉内的状态是真空、微正压还是高压状态是不确定的，因此停电充气保护必须在停电前做程序判断和相应动作。
[0022]1、系统得电时
[0023]系统程序对炉体7的炉内是处于真空、氢气微正压、高压氩气这三种状态进行判断，捕蜡器9不需要判断停电前的状态，不论任何时候停电都往捕蜡器9充入微正压氩气即可。
[0024](I)若炉体7的炉内处于真空或者氢气微正压，同时低压氩气压力开关I检测到气源压力信号时，炉体补气保位阀6自动开启；若炉体7的炉内处于高压或者低压氩气压力开关I没有检测到气源压力信号时，炉体补气保位阀6自动关闭。
[0025](2)炉体补气常开阀4和捕蜡器补气常开阀10在设备处于得电状态时始终自动关闭；
[0026](3)减压器2通过手动将出口压力减压至微正压3?5kPa，并且将氩气转子流量计3旋钮调到能同时满足炉体7炉内及捕蜡器9的充气流量设定，系统停电后，系统自动将进口 2?3Bar的低压氩气减压至3?5kPa，使炉体7的炉内和捕蜡器9不会因为进口压力太大，造成炉体7的炉内既有高压又有氢气，带高压的可燃性气体不能从排氢口正常点火排出，也不能直接从高压排放口排出而引起严重的安全隐患，因此必须使用减压器2将充入炉体7的炉内的气体减压至安全微正压。
[0027]2、系统停电后
[0028](I)炉体补气常开阀4和捕蜡器补气常开阀10自动打开；
[0029](2)炉体自动补气保位阀6在系统停电前，程序自动判断炉内有氢气且低压氩气气源有压力时，阀门处于开启状态，该阀为保位阀，因此在炉体7的炉内有氢气且有低压氩气时，在停电后该阀仍然保持开启状态；
[0030](3)第一充气回路A和第二充气回路B在系统停电后自动开启，并按照减压器2设定的系统安全微正压以及氩气转子流量计3设定的气体流量，沿回填充气方向F，通过第一充气回路A向炉体7的炉内充入氩气，通过第二充气回路B向捕蜡器9充入氩气，以保证停电后炉体7的炉内及捕蜡器9始终为安全微正压，使炉体7的炉内和捕蜡器9不会有空气渗入，确保炉体7的炉内及捕蜡器9内的氢气安全。
[0031]本实用新型针对IMPa快冷压力炉在长时间停电后自动充入安全微正压氩气，保护炉内及捕蜡器内的氢气安全，杜绝停电后的安全隐患，确保氢气脱蜡工艺在压力烧结炉上的安全可靠运行和操作人员的人身安全。
【主权项】
1.硬质合金压力烧结炉氢气脱蜡停电自动充气保护装置，包括炉体、与炉体相连的脱蜡阀和与脱蜡阀相连的捕蜡器，其特征在于:还包括低压氩气压力开关、减压器、氩气转子流量计、炉体补气常开阀、单向阀、炉体补气保位阀、捕蜡器补气常开阀；低压氩气压力开关依次与减压器、氩气转子流量计、炉体补气常开阀、单向阀、炉体补气保位阀相连；炉体与炉体补气保位阀和脱蜡阀相连；捕蜡器与脱蜡阀和捕蜡器补气常开阀相连；捕蜡器补气常开阀设置在氩气转子流量计与炉体补气常开阀之间；依次相连的氩气转子流量计、炉体补气常开阀、单向阀、炉体补气保位阀形成向炉体充气的第一充气回路；依次相连的捕蜡器补气常开阀、捕蜡器和脱蜡阀形成向炉体充气的第二充气回路。
【专利摘要】本实用新型公开一种硬质合金压力烧结炉氢气脱蜡停电自动充气保护装置。该装置的炉体与炉体补气保位阀和脱蜡阀相连；捕蜡器与脱蜡阀和捕蜡器补气常开阀相连。捕蜡器补气常开阀设置在氩气转子流量计与炉体补气常开阀之间；依次相连的氩气转子流量计、炉体补气常开阀、单向阀、炉体补气保位阀形成向炉体充气的第一充气回路；依次相连的捕蜡器补气常开阀、捕蜡器和脱蜡阀形成向炉体充气的第二充气回路。在停电状态下，本实用新型能向氢气脱蜡压力烧结炉自动充入安全微正压氩气，消除了氢气脱蜡压力炉在停电后的安全隐患，确保了氢气脱蜡压力烧结炉的安全可靠运行和操作人员的人身安全。
【IPC分类】C22C1/05, B22F3/10
【公开号】CN204711190
【申请号】CN201520297009
【发明人】范昆
【申请人】自贡长城装备技术有限责任公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年5月8日