一种氮化硅复合陶瓷烧结炉的制作方法

本实用新型涉及烧结技术领域，尤其是涉及一种氮化硅复合陶瓷烧结炉。

背景技术：

烧结炉广泛应用于纳米催化剂、玻璃、陶瓷、钢铁、水泥等新材料的制备和研究中。氮化硅是一种重要的结构陶瓷材料，是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损，氮化硅的氮化反应有几个关键点，其一不能与氧气接触，如果进入氧气，那生成的是氧化硅不是氮化硅，其二是控制反应温度和速度，升温过快会造成制品的流硅现象，质量不行，反应太慢，成本增高。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种氮化硅复合陶瓷烧结炉，能够解决现有技术的不足，能够避免其他有害气体对烧结质量造成影响，在保证烧结质量的前提下，缩短烧结时间，降低成本。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种氮化硅复合陶瓷烧结炉，其特征在于：包括窑车，窑车上活动安装有炉体，所述炉体与窑车构成相对密封的六面体空间，炉体上铰接安装有炉门，在炉体内侧壁上安装有燃烧喷嘴，所述窑车上还包括有氮化箱，所述氮化箱设置在炉体内部，在氮化箱底部还设置有氮气孔和监测孔，氮化箱内还设有若干支撑柱，所述支撑柱上方安装有匣钵。

作为优选，所述氮化箱由耐火隔焰板构成，氮化箱为密闭的六面体结构。

作为优选，所述支撑柱为中空圆柱体，在支撑柱上设置有若干通孔。

作为优选，所述燃烧喷嘴数量为8个，在炉体四个侧面各上下安装两个燃烧喷嘴。

作为优选，所述炉体一侧还设置有排气管，所述排气管上固定安装有鼓风机。

作为优选，所述耐火隔焰板为碳化硅板，耐火隔焰板边缘设置有凹槽。

作为优选，所述氮气孔用于抽空氮化箱内的气体和充入氮气，所述检测孔用于监测氮化箱内的温度和压力。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本实用新型可以避免其他有害气体对烧结质量造成影响，通过监测孔监测氮化箱内的温度和氮气的压力，控制反应的温度和速度，可以有效避免升温过快造成制品的流硅现象，通过氮化箱内的压力进而判断氮化程度，调整进气量，使氮化箱内的压力始终保持在一稳定值，根据压力的变化控制温度，使氮化反应充分进行。

本实用新型与现有的烧结炉相比，一炉烧结的时间减少三分之一，成本降低四分之一。

附图说明

图1是本实用新型中烧结炉的结构示意图。

图2是本实用新型中板与板拼接的示意图。

图中：1、炉体；2、氮化箱；3、窑车；4、鼓风机；5、排气管；6、燃烧喷嘴；7、匣钵；8、支撑柱；9、通孔；10、氮气孔；11、监测孔；12、炉门；13、耐火隔焰板；14、凹槽。

具体实施方式

本实用新型中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，在此不再详述。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参照图1-2，本实用新型一种具体实施方式，包括窑车3，窑车3上活动安装有炉体1，炉体1与窑车3构成相对密封的六面体空间，炉体1上铰接安装有炉门12，在炉体1一侧还设置有排气管5，排气管5上固定安装有鼓风机4，排气管5用于排出燃烧喷嘴6所产生的多余气体，在炉体1内侧壁上安装有燃烧喷嘴6，燃烧喷嘴6数量为8个，在炉体1每个侧面各上下安装两个燃烧喷嘴6，窑车3上还包括有氮化箱2，氮化箱2设置在炉体1内部，氮化箱2由耐火隔焰板13构成，耐火隔焰板13为碳化硅板，板边缘设置有凹槽14，凹槽14分为可活动凹槽和固定凹槽两种，方便板与板之间通过凹槽14咬合，拼接时用耐火泥填充板缝隙，氮化箱2为密闭的六面体结构，在氮化箱2底部还设置有两个孔，一个孔为氮气孔10，另一个孔为监测孔11，氮气孔10用于抽空氮化箱2内的气体和充入氮气，所述检测孔用于监测氮化箱2内的温度和压力，氮化箱2内还设有若干支撑柱8，支撑柱8为中空圆柱体，在支撑柱8上设置有若干通孔9，支撑柱8上方安装有匣钵7，匣钵7内装入需要烧结的坯体，支撑柱8可以保证匣钵7受热均匀，不会出现因匣钵7受热不均而导致匣钵7内坯体损坏。

当需要烧结时，打开炉门12推入窑车3，烧结开始，首先通过氮气孔10将氮化箱2内抽真空，在利用氮气孔10向氮化箱2内充入氮气，使氮化箱2内的压力始终保持在一稳定值，这样可以有效地去除氮化箱2内的有害气体，在通过燃烧喷嘴6对氮化箱2加热，燃烧喷嘴6上下设置，可以使氮化箱2受热均匀，在加热氮化箱2的同时，利用监测孔11监测氮化箱2内的温度，避免升温过快造成制品的流硅现象，同时利用监测孔11监测氮化箱2内的压力变化，因为在烧结过程中生坯的硅会与氮气反应，生成氮化硅，就会降低氮化箱2内的压力，因为氮化硅的生产过程中容易氮化不充分，并且氮化的过程随着温度越高反应越剧烈，需要的氮气越多，通过监测监测氮气的压力，以匣钵7的压力进而判断氮化程度，控制温度，调整进气量，以保证氮化充分，通过氮化箱2体内氮气的压力来决定升温的速度，箱体内压力小，说明反应正在进行，就保温等待反应，箱体压力稳定或箱体压力变大，说明反应现阶段已经完成，可以进行阶段升温，与现有的烧结炉相比，一炉烧结的时间减少三分之一，成本降低四分之一。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种氮化硅复合陶瓷烧结炉，其特征在于：包括窑车(3)，窑车(3)上活动安装有炉体(1)，所述炉体(1)与窑车(3)构成相对密封的六面体空间，炉体(1)上铰接安装有炉门(12)，在炉体(1)内侧壁上安装有燃烧喷嘴(6)，所述窑车(3)上还包括有氮化箱(2)，所述氮化箱(2)设置在炉体(1)内部，在氮化箱(2)底部还设置有氮气孔(10)和监测孔(11)，氮化箱(2)内还设有若干支撑柱(8)，所述支撑柱(8)上方安装有匣钵(7)。

2.根据权利要求1所述的一种氮化硅复合陶瓷烧结炉，其特征在于：所述氮化箱(2)由耐火隔焰板(13)构成，氮化箱(2)为密闭的六面体结构。

3.根据权利要求1所述的一种氮化硅复合陶瓷烧结炉，其特征在于：所述支撑柱(8)为中空圆柱体，在支撑柱(8)上设置有若干通孔(9)。

4.根据权利要求1所述的一种氮化硅复合陶瓷烧结炉，其特征在于：所述燃烧喷嘴(6)数量为8个，在炉体(1)四个侧面各上下安装两个燃烧喷嘴(6)。

5.根据权利要求1所述的一种氮化硅复合陶瓷烧结炉，其特征在于：所述炉体(1)一侧还设置有排气管(5)，所述排气管(5)上固定安装有鼓风机(4)。

6.根据权利要求2所述的一种氮化硅复合陶瓷烧结炉，其特征在于：所述耐火隔焰板(13)为碳化硅板，耐火隔焰板(13)边缘设置有凹槽(14)。

7.根据权利要求1所述的一种氮化硅复合陶瓷烧结炉，其特征在于：所述氮气孔(10)用于抽空氮化箱(2)内的气体和充入氮气，所述监测孔(11)用于监测氮化箱(2)内的温度和压力。

技术总结
本实用新型公开了一种氮化硅复合陶瓷烧结炉，包括窑车，窑车上活动安装有炉体，所述炉体与窑车构成相对密封的六面体空间，炉体上铰接安装有炉门，在炉体内侧壁上安装有燃烧喷嘴，所述窑车上还包括有氮化箱，所述氮化箱设置在炉体内部，在氮化箱底部还设置有氮气孔和监测孔，氮化箱内还设有若干支撑柱，所述支撑柱上方安装有匣钵。本实用新型可以避免其他有害气体对烧结质量造成影响，通过监测孔监测氮化箱内的温度和氮气的压力，控制反应的温度和速度，可以有效避免升温过快造成制品的流硅现象，通过氮化箱内的压力进而判断氮化程度，调整进气量，使氮化箱内的压力始终保持在一稳定值，根据压力的变化控制温度，使氮化反应充分进行。

技术研发人员：裴丹彤
受保护的技术使用者：保定亿嘉特种陶瓷制造有限公司
技术研发日：2019.09.24
技术公布日：2020.06.30