专利名称：多工作区大容量节能型真空烧结炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及加工领域磁性材料真空烧结设备，是一种烧结能力大、节能的永磁性 材料真空烧结炉。
背景技术：
在新型高性能永磁材料钕铁硼的生产制造过程中，真空烧结是主要的关键工序， 由于烧结过程对真空度，炉温均勻一致性的要求较高，多年来，一直使用的烧结炉，装炉量 较小，一般不超过500kg，生产效率低，耗能高。然而仅仅扩大炉的工作区，虽然可以提高装 炉量，但会使产品受热不均，降低合格率。现有工作区为500kg的炉型，配备加热功率150kw。如果生产1500kg材料，需要三 台烧结炉，需配备功率450kw，占地为三台的面积。
发明内容
本发明为磁性材料烧结过程提供一种高效率低能耗的烧结设备。本发明的多温区大容量节能型真空烧结炉，由炉壳体、加热室、真空系统、冷却系 统及PLC自动控制系统构成，其特征在于加热室中间轴向垂直安装加热器，将加热室内 分为两个工作区；加热室后端设置可开关的活门作为冷却气体通道，保温隔热层增厚到 500kg烧结炉的1.5倍。本发明的真空烧结炉，用加热器将炉膛内分成两个工作空间，这样虽然装炉量增 大，但炉料仍是均勻受热，保证产品质量。该发明炉型一次装炉量达1500kg，通过这种加大 容量的方法，使烧结同样量的产品，单重能耗就明显降低。为提高节能效果，本发明还设计 了较厚的保温隔热层，并采用可开关的冷却气体通道活门，进一步降低能耗。另外虽然加大 单台的容量到1500kg，是原有单台的三倍，而配备功率增加到350kw就够了，占地不到单台 500kg烧结炉的2倍就够了。设备占地减小、操作人员和操作序列也减少了，即操作人员的 动作如开启运行设备，开炉门、装卸料等动作次数减少了，作业时间与原有设备占时相同， 相当于原来用三台炉同时工作，所以有节能、高效的效果。设在炉中间的这组加热器在中心部位辐射加热，即解决增大空间后中部受热不 足、又减小了设备占用空间。中间加热器不采用钼带而是使用石墨的原因是，垂直悬挂状态的加热器处在高温 中心，如果使用金属材料容易发生变形，影响设备的可靠性，而石墨材质在高温时不会变 形，从而提高设备的可靠性。
图1是本发明真空烧结炉的轴向剖视图；图2是两工作空间真空烧结炉及真空系统的径向剖视图；图3是轴向加热室及中间加 器设置示意图4是有两工作空间和中间加热器的加热室主视图；
具体实施例方式本发明的多温区大容量节能型真空烧结炉，由作为真空室的炉壳体1、加热室3， 真空系统8，冷却系统，PLC智能控制系统等构成，其特征在于加热室3中间轴向垂直设置中 间加热器9，将加热室3内分为左和右两个工作区14、15 ；加热室3轴向设置可开关的后风 门16作为冷却气体通道，保温隔热层增厚到原来500kg烧结炉的1.5倍。炉壳体1为圆筒形的真空密闭容器，见图1、2，轴向平行于地面安装，炉壳体1侧 面安装真空系统8，炉体内部安置长方体形状的加热室3。炉壳体1前端开球面门，炉壳体 1后端通过管道与气体循环冷却系统相连。气体循环冷却系统的回风管5接在炉壳体1中 部与炉内加热器3外部的空间相通，回风管5管路中设置热交换器6，其出口连通风机7，风 机7出口连通炉壳体1后端。炉壳体1上设有引入电极2，将电能引到加热室内的加热器 9，10上，加热器9，10通电后发热加热炉料。加热室轴向剖面结构如图3，横向剖面如图4，其特征在于加热室3内上下左右四 壁设置钼带加热器10，在加热室3内中间位置轴向设置一组中间加热器9，中间加热器9垂 直吊挂安装，将加热室内部空间分为左、右两个工作区14、15，如图2、4中所示。这组加热器 材质为石墨，制成管状，每两个石墨管两端相连再串联，构成整套中间加热器9，首尾两端与 上部引出电极2相连。加热室3的两端设置通风口 16，如图4所示，并设置有可开闭的活动风门11，12， 各自设气缸4带动。加热时两端通风口 16用前、后活动风门12、11封闭，冷却时前活动风 门11由气缸4轴水平移动到图3中al位置，后活动风门12沿上行轨道上移到图3中a2 的位置。两通风口 16相对打开。图3中加热室3的壁内是充填硅酸铝隔热保温毡13，厚 度是常规500Kg烧结炉的1. 5倍。加厚保温层是增强保温作用，另一措施是加热时关闭前 后风门，这两种措施起到降低向外传热、节能的作用。根据传热公式Q= λ * δ T*s/d,(式 中Q-传导的热量，λ-导热系数，δ T-内外界面之间的温度差，S-传热面积，d-保温层厚 度)，在其他参数不变时增加保温层厚度d到1. 5倍，传导的热量降为原来的1/1. 5。真空系统8以油扩散泵为主泵的抽真空机组，配置规格根据炉腔空间相应增大， 以满足烧结1500kg炉料的工艺需要。气体循环冷却系统，控制系统均为成熟的装备系统。设备的主要技术指标工作区 500x750x1600mm，2 个区处理能力I5OOkg/炉。配备加热功率350kw控制系统，pic自动控制，具有全自动/手动功能。
权利要求
多温区大容量节能型真空烧结炉，由炉壳体、加热室、真空系统、冷却系统及PLC自动控制系统构成，其特征在于加热室中间轴向垂直安装中间加热器，将加热室内分为两个工作区；加热室后端设置可开关的活门作为冷却气体通道，保温隔热层增厚到500Kg烧结炉的1.5倍。
2.根据权利要求1所述的多工作区真空烧结炉，其特征特征在于加热室(3)内上下左 右四壁设置钼带加热器(10)，在加热室(3)中间轴向垂直吊挂安装中间加热器(9)，将加热 室(3)的内部空间分为左、右两个工作区(14、15)。
3.根据权利要求2所述的多工作区真空烧结炉，其特征特征在于中间加热器(9)材质为石墨，制成管状，每两个石墨管两端相连再串联，构成整套中间加热器，其两端连接电极 ⑵。
全文摘要
多温区大容量节能型真空烧结炉，由炉壳体、加热室、真空系统、冷却系统及PLC自动控制系统构成，其特征在于加热室中间轴向垂直安装中间加热器，将加热室内分为两个工作区；加热室后端设置可开关的活门作为冷却气体通道，保温隔热层增厚到原来的1.5倍。本发明炉型一次装炉量达1500kg，通过这种加大容量的方法，使烧结同样量的产品，单重能耗就明显降低；并且设备占地减小、操作人员和操作序列、作业时间也减少了。
文档编号F27B5/02GK101881556SQ201010221520
公开日2010年11月10日 申请日期2010年7月9日 优先权日2010年7月9日
发明者杨建川, 石岩, 赵建业, 高光伟 申请人:沈阳恒进真空科技有限公司