高效烧结炉的制作方法

本发明属于烧结设备技术领域，具体涉及一种高效烧结炉。

背景技术：

烧结炉主要用于陶瓷粉体、陶瓷插芯和其他氧化锆陶瓷的烧结，金刚石锯片的烧结，也可用于铜材，钢带退火等热处理，主要应用在钢铁行业、冶金行业、新材料行业等。为防止被烧结料在烧结炉中氧化，通常烧结炉中都会通入惰性气体进行保护。

然而，现有技术中提供的烧结炉，一般采用从炉胆通入然后从炉胆排出的气路结构，加之炉体密封性能不佳，形成冷惰性气体气流通道，导致惰性气体进料分布不均匀，炉体内受热不够均匀,影响产品的烧结质量，降低烧结效率。且容易将炉胆内的热量带走，浪费能源，不利于烧结过程的进行。同时，加热后的高温惰性气体容易从密封缺陷出逸散出来，形成安全生产隐患。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种惰性气体进料分布均匀、密封严格的高效烧结炉。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高效烧结炉，包括底座、炉体及炉体提升组件，所述炉体安装于所述底座上，且所述炉体内侧设置有热场，所述炉体提升组件连接所述炉体，所述底座中部设置有烧结支座，所述烧结支座上设置有惰性气体进料分布器，所述惰性气体进料分布器的两侧设置有烧结支架，以承载烧结用器皿；所述惰性气体进料分布器包括相互连接的进料总管及框型分配管，所述框型分配管上开设有若干惰性气体进料孔；

所述炉体底部由内向外依次设置有内密封板、密封压条及外密封板，所述底座上还设置有吸附密封槽、密封压环及阻隔密封槽，所述吸附密封槽环设于所述烧结支座的周围，所述密封压环环设于所述吸附密封槽的外侧，所述阻隔密封槽环设于所述密封压环的外侧；

所述吸附密封槽中填充固体吸附颗粒，所述内密封板埋设于固体吸附颗粒中，以对烧结烟气进行吸附及一次密封；所述密封压条与所述密封压环贴合，以对烧结烟气进行二次密封；所述阻隔密封槽中填充阻隔剂，所述外密封板插设于阻隔剂中，以对烧结烟气进行三次密封。

优选地，所述框型分配管包括纵管及横管，所述进料总管连接于所述纵管中部，所述纵管上的相邻两个所述惰性气体进料孔的间距由所述进料总管与所述纵管的连接处向两侧逐渐变小，所述横管上的相邻两个所述惰性气体进料孔的间距相同。

优选地，所述底座的外侧设置有若干平衡气缸，所述平衡气缸包括固定端及伸缩端，所述固定端铰接于所述底座上，所述伸缩端用于承载所述炉体。

优选地，所述炉体提升组件包括龙门架、提升动力件、提升滑轮组及吊绳，所述龙门架的立柱上开设有滑槽，所述炉体的侧壁上设置有滑轮，所述滑轮滑动连接于所述滑槽中；所述提升滑轮组安装于所述龙门架的横梁上，所述吊绳一端连接所述炉体的上端，另一端绕过所述提升滑轮组连接于所述提升动力件的输出端，所述提升动力件输出动力，所述提升滑轮组改变力矩方向，以使所述炉体相对所述龙门架的立柱升降。

优选地，所述龙门架的立柱上还设置有炉体支架，所述炉体支架铰接于所述龙门架的立柱上。

优选地，所述高效烧结炉还包括烟气集成处置组件，所述烟气集成处置组件包括烟气导出管及集烟罩，所述烟气导出管插接于所述炉体上，且一端连通所述炉体内部，所述集烟罩安装于所述炉体提升组件上，且位于所述烟气导出管的上方，以收集由炉体内通过所述烟气导出管逸散出的烧结烟气。

优选地，所述烟气集成处置组件还包括燃气管及阻火件，所述燃气管连接于所述烟气导出管上端，所述阻火件安装于所述炉体上，且位于所述烟气导出管上方。

优选地，所述炉体包括热场部及炉顶部，所述热场部的上端密封，所述炉顶部可拆卸连接于所述热场部的上端。

优选地，所述炉顶部上设置有若干吊环，所述热场部上设置有与所述吊环数量相等的吊扣，所述吊环能够卡接连接所述吊扣。

优选地，所述热场部上设置有温度检测仪，以监测所述热场部内部的温度。

由上述技术方案可知，本发明提供了一种高效烧结炉，有益效果是：改变传统的烧结炉惰性气体进料管路结构，采用所述框型分配管，使惰性气体在炉体内均匀分布，同时配合“三级密封”结构，实现严格密封，防止形成冷惰性气体气流通道，进而使惰性气体在炉体内均匀受热，防止被烧结料受到局部冷惰性气体气流冲击，影响烧结质量，从而提高烧结效率。同时，“三级密封”结构有利于防止高温气体从密封缺陷处逸散出，造成工作场所环境恶化，甚至出现人员烫伤事故。

附图说明

图1是高效烧结炉结构示意图。

图2是打开状态下的高效烧结炉结构示意图。

图3是所述底座的俯视图。

图4是图3所示b部局部放大图。

图5是图1所示高效烧结炉的剖面示意图。

图6是图5所示c部局部放大图。

图7是图1所示高效烧结炉另一角度的剖面示意图。

图8是图1所示a部局部放大图。

图9是冷却状态下高效烧结炉结构示意图。

图中：高效烧结炉10、器皿20、底座100、烧结支座110、惰性气体进料分布器120、进料总管121、框型分配管122、惰性气体进料孔1201、纵管1221、横管1222、烧结支架130、吸附密封槽141、密封压环142、阻隔密封槽143、平衡气缸150、固定端151、伸缩端152、炉体200、滑轮201、内密封板202、密封压条203、外密封板204、热场部210、吊扣211、炉顶部220、吊环221、温度检测仪212、炉体提升组件300、龙门架310、滑槽311、炉体支架312、提升动力件320、提升滑轮组330、烟气集成处置组件400、烟气导出管420、集烟罩410、燃气管430、阻火件440。

具体实施方式

以下结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案以及技术效果做进一步的详细阐述。

请参看图1和图2，一实施例中，一种高效烧结炉10，包括底座100、炉体200及炉体提升组件300，所述炉体200安装于所述底座100上，且所述炉体200内侧设置有热场，所述炉体提升组件300连接所述炉体200。烧结时，向上提起所述炉体200，将被烧结料的器皿20放在所述底座100上，盖合所述炉体200，加热热场进行高温烧结。

请参看图3至图6，所述底座100中部设置有烧结支座110，所述烧结支座110上设置有惰性气体进料分布器120，所述惰性气体进料分布器120的两侧设置有烧结支架130，以承载烧结用器皿20。所述惰性气体进料分布器120包括相互连接的进料总管121及框型分配管122，所述框型分配管122上开设有若干惰性气体进料孔1201。

惰性气体经所述进料总管121进入，进入所述框型分配管122中，并经由所述惰性气体进料孔1201均匀逸散至所述炉体200的内腔中，保证了进料的均匀性，防止被烧结料受到低温惰性气体的局部冲击，影响产品的烧结质量，降低烧结效率。

所述炉体200底部由内向外依次设置有内密封板202、密封压条203及外密封板204，所述底座上还设置有吸附密封槽141、密封压环142及阻隔密封槽143，所述吸附密封槽141环设于所述烧结支座110的周围，所述密封压环142环设于所述吸附密封槽141的外侧，所述阻隔密封槽143环设于所述密封压环142的外侧。

所述吸附密封槽141中填充固体吸附颗粒，所述内密封板202埋设于固体吸附颗粒中，以对烧结烟气进行吸附及一次密封。所述密封压条203与所述密封压环142贴合，以对烧结烟气进行二次密封。所述阻隔密封槽143中填充阻隔剂，所述外密封板204插设于阻隔剂中，以对烧结烟气进行三次密封。

生产中，所述吸附密封槽141填装有细砂，所述内密封板202埋入细砂中，实现第一级砂密封，同时，通过细砂，实现对烧结烟气的吸附过滤，以初步去除烧结烟气的大分子有害物质。所述密封压环142为耐高温弹性橡胶垫，所述密封压条203与所述密封压环142贴合，并压紧，实现第二级压环密封。所述第二密封槽143中装填有冷却水，所述外密封板204插入冷却水中，实现第三级水密封。

采取上述的“三级密封”机构，对所述炉体200和所述底座100的结合处实现严格的密封，防止密封失效，冷的惰性气体进入炉体后，直接从密封缺陷处逸散，将炉胆内的热量带走，造成能源浪费，不利于烧结过程的进行，同时通过固体吸附颗粒的吸附过滤、冷却水的吸收的去除了烧结烟气中部分有害物质。

同时，若第一级密封与第二级密封失效，少许高温气体逸散出来，经第三级密封的冷却水冷却，降低高温气体烫伤人员的安全风险。若逸散的高温气体的量较大，则第三级密封处的冷却水被气化，形成大量的水蒸气，以警示操作人员设备故障，远离现场，防止烫伤。

在一较佳实施方式中，所述框型分配管122包括纵管1221及横管1222，所述进料总管121连接于所述纵管1221中部，所述纵管1221上的相邻两个所述惰性气体进料孔1201的间距由所述进料总管121与所述纵管1221的连接处向两侧逐渐变小，所述横管1222上的相邻两个所述惰性气体进料孔1201的间距相同。惰性气体通入所述进料总管121中，靠近所述进料总管121与所述纵管1221的连接处的压力较高，降低所述惰性气体进料孔1201的密度有利于保障惰性气体均匀分布，而距离所述进料总管121与所述纵管1221的连接处较远的纵管1221及横管1222处的惰性气体压力逐渐降低，增加所述惰性气体进料孔1201的密度有利于保障惰性气体均匀分布。

又一较佳实施方式中，所述底座100的外侧设置有若干平衡气缸150，所述平衡气缸150包括固定端151及伸缩端152，所述固定端151铰接于所述底座100上，所述伸缩端152用于承载所述炉体200。所述炉体200与所述底座100安装完成后，微调所述平衡气缸150，使得所述炉体200相对所述底座100保持平衡，避免所述炉体200偏斜，在应力作用下，导致密封失效。其次，所述平衡气缸150给予所述炉体200一向上的支撑力，防止炉体200过渡挤压所述密封压环142，造成所述密封压环142加速损坏。

请一并参看图7，一具体实施方式中，所述炉体提升组件300包括龙门架310、提升动力件320、提升滑轮组330及吊绳340，所述龙门架310的立柱上开设有滑槽311，所述炉体200的侧壁上设置有滑轮201，所述滑轮201滑动连接于所述滑槽311中。所述提升滑轮组330安装于所述龙门架310的横梁上，所述吊绳340一端连接所述炉体200的上端，另一端绕过所述提升滑轮组330连接于所述提升动力件320的输出端，所述提升动力件320输出动力，所述提升滑轮组330改变力矩方向，以使所述炉体200相对所述龙门架310的立柱升降。

进一步地，所述龙门架310的立柱上还设置有炉体支架312，所述炉体支架312铰接于所述龙门架310的立柱上。烧结前以及烧结结束后，通过所述炉体提升组件300将所述炉体200向上提起至高于所述炉体支架312，旋转所述炉体支架312，置于所述炉体200底部，给予所述炉体200向上的支撑力，降低所述提升动力件320的载荷，延长其使用寿命。其次，防止所述提升动力件320忽然失效，所述炉体200加速下降，造成设备损坏或人员伤亡。

请一并参看图8，又一实施例中，所述高效烧结炉10还包括烟气集成处置组件400，所述烟气集成处置组件400包括烟气导出管420及集烟罩410，所述烟气导出管420插接于所述炉体200上，且一端连通所述炉体200内部，所述集烟罩410安装于所述炉体提升组件300上，且位于所述烟气导出管420的上方，以收集由炉体200内通过所述烟气导出管420逸散出的烧结烟气。在烧结炉运行过程中，部分惰性气体携带着被烧结料在烧结过程中产生的烟气从所述烟气导出管420逸散而出，逸散出的烟气被所述集烟罩410收集，并集中处理排放，避免逸散的烟气对工作场所环境以及大气环境造成污染。所述烟气导出管420提供了一个惰性气体的流通和循环通道，以能够及时排除部分高温的被污染的惰性气体，并补充部分新鲜惰性气体，维持所述炉体200内压力平衡，防止高浓度的烟气长时间在炉体内富集，导致烧结产品质量以及烧结效率下降。

进一步地，所述烟气集成处置组件400还包括燃气管430及阻火件440，所述燃气管430连接于所述烟气导出管420上端，所述阻火件440安装于所述炉体200上，且位于所述烟气导出管420上方。

为保证所述烧结炉的烧结效率和最高烧结温度，所述炉体200通常具有较厚的炉壁，以尽量减少所述炉体200内与环境换热。这样就导致在烧结完成后，需要较长的冷却时间。为解决这一问题，请一并参看图9，又一较佳实施例中，所述炉体200包括热场部210及炉顶部220，所述热场部210的上端密封，所述炉顶部220可拆卸连接于所述热场部210的上端。烧结开始前，将所述炉顶部220盖合于所述热场部210上端，以减少所述热场部210内部与环境的热交换，烧结结束后，将所述炉顶部220提起，此时所述热场部210顶部与环境的热交换效率增加，从而缩短了冷却时间。

具体的，所述炉顶部220上设置有若干吊环221，所述热场部210上设置有与所述吊环221数量相等的吊扣211，所述吊环221能够卡接连接所述吊扣211。烧结结束后，需要对所述热场部210内的烧结完成的产品进行冷却时，打开所述吊环221与所述吊扣211的连接，所述炉体提升组件300带动所述炉顶部220向上提升，并与所述热场部210分离，进行自然冷却降温。温度降至指定工艺目标后，将所述炉顶部220盖合于所述热场部210上端，卡合所述吊环221与所述吊扣211后，将所述炉顶部220与所述热场部210整体向上提升，以取出烧结完成的产品。

进一步地，所述热场部210上设置有温度检测仪212，以监测所述热场部210内部的温度。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。