一种减少烧结炉内热散失的结构的制作方法

1.本实用新型涉及烧结炉结构技术领域，特别是涉及一种减少烧结炉内热散失的结构。


背景技术：

2.炉内温度的均匀性是检测烧结炉性能的一项非常重要的指标，温度均匀性直接影响产品的尺寸和性能，特别是对于温度敏感的产品例如310、420、440等，在对温度工艺控制严格的场合如氧化铝陶瓷烧结炉等，炉内温度的均匀性尤为重要，而热散失对炉内温度均匀性影响较大，所以减少炉内的热散失至关重要。如果能减少热散失，将能大大提高炉内温度的均匀性，提高产品尺寸和性能的均匀性以及产品满炉良率。且热量的散失导致炉内温度下降，需升温保证热量的供给，大大增加能耗，增加成本。
3.现有技术的热散失有以下几方面因素产生：电极上的热散失、支撑件的热散失、石墨出气管道上的热散失、温度检测设备处的热散失等等。如图1所示：
4.1.金属电极棒与石墨电极棒连接，炉内加热时，加热体是通过电极棒连接产生热量的，使隔热筒内达到所需温度，由于石墨电极棒温度较高，与金属电极棒连接会导致金属电极棒融化，所以在金属电极棒中通入冷却水，以保证金属电极棒连接处的温度较低，由于通入冷却水的金属电极棒通过传导对石墨电极棒产生热散失影响，而且炉体夹层内通入冷却水，导致电极法兰处于冷端，热散失就更加严重，且电极棒外表面无任何保护物，比较空旷，电极棒表面的热量会通过冷端气体接触等方式而散失掉，使炉内的温度均匀性降低。且石墨电极棒与隔热筒留有空隙以保证绝缘，隔热筒内温度热量会从空隙处散失掉，导致隔热筒内温度平衡维持困难，造成温度不均匀。
5.2.出气管道安装在炉体出气口法兰上,炉体出气口处于冷端，石墨出气管道直径较大(直径越大热传导越严重)，且出气管通过传导的方式进行传热，当出气管的热量直接传递给法兰时，会被冷却水吸收，另外出气管穿过隔热筒后与法兰连接段，出气管外表面没有任何保护物，比较空旷，出气管表面的热量会通过冷端气体接触等方式而散失掉，导致出气管的热散失严重，造成密封箱出气口附近热散失严重，隔热筒内出气口附近热量维持困难，造成温度不均匀。
6.3.热电偶与红外仪是烧结炉温度测量中常用的测温元件，测温管安装在法兰上，并通过隔热筒伸入到密封箱附近，而法兰处为冷端，测温管由传导的方式进行传热，隔热筒内的热量能够从测温管直接传递到法兰处，且测温管外表面没有任何保护物，比较空旷，测温管表面的热量会通过冷端气体接触等方式而散失掉，导致隔热筒内热量散失，影响炉内温度的均匀性。
7.4.炉内支撑件也是热散失的一方面来源，例如托架、立柱。立柱直接伸入隔热筒内，支撑密封箱和底板，由传导的方式将热量传导到立柱口，立柱口为冷端。热量通过立柱传导散失掉，且立柱通过隔热筒后有一段空间比较空旷，立柱表面的热量会通过冷端气体接触等方式而散失掉。托架用来支撑和固定隔热筒，一般的烧结炉(1600℃以下)在炉内达
到最高温度时，隔热筒外表面温度还是较高，但还是在金属托架材料承受温度的范围内，金属托架外表面比较空旷，热量会通过金属托架外表面与冷端气体接触等方式散失掉。像高温炉如陶瓷烧结炉，隔热筒内温度达2000℃左右，隔热筒外表面温度相比一般烧结炉要高很多。一方面金属托架受温度影响，各方面性能会降低，影响使用寿命，另一方面热量会通过金属托架外表面与冷端气体接触等方式而散失掉，降低隔热筒内的温度均匀性。


技术实现要素：

8.为解决以上技术问题，本实用新型提供一种减少烧结炉内热散失的结构，以减少热散失，提高炉内的温度均匀性。
9.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
10.本实用新型提供一种减少烧结炉内热散失的结构，烧结炉包括由内向外依次设置的密封箱、隔热筒、炉体内壁和炉体外壁，炉体内壁和炉体外壁之间用于通入冷却水；
11.所述密封箱内底部设置有底板，所述底板底部设置有立柱，与所述立柱同轴的设置有导向套，所述导向套安装在炉体上，所述立柱设置于所述导向套内；
12.石墨电极棒贯通所述隔热筒，与所述石墨电极棒同轴的设置有电极法兰，所述电极法兰贯通所述炉体内壁和所述炉体外壁；所述电极法兰内设置有金属电极棒，所述石墨电极棒的外端与所述金属电极棒的一端相连接；所述隔热筒外壁上与所述电极法兰相对应的设置有隔热块；
13.第一测温通道贯通所述炉体外壁和所述炉体内壁，所述第一测温通道内设置有测温管，所述测温管贯通所述隔热筒，所述测温管外端与所述测温管相对应的设置有红外仪；所述测温管与所述第一测温通道之间设置有第一隔热套；
14.第二测温通道贯通所述炉体外壁和所述炉体内壁，所述第二测温通道内设置有热电偶，所述热电偶贯通所述隔热筒；所述热电偶与所述第二测温通道之间设置有第二隔热套；
15.所述烧结炉底部设置有出气管，所述出气管贯通所述密封箱和所述隔热筒，所述出气管的底部与一出气口法兰相连接，所述出气口法兰贯通所述炉体内壁和所述炉体外壁；所述出气管与所述隔热筒之间设有第三隔热套。
16.可选的，所述隔热块包括从所述隔热筒一端至所述电极法兰的第一隔热块以及从所述隔热筒另一端至所述电极法兰的第二隔热块。
17.可选的，所述石墨电极棒贯通所述隔热筒的部分套设有绝缘件。
18.可选的，所述出气管与所述出气口法兰之间设置有第四隔热套。
19.可选的，所述隔热筒为圆形筒或方形筒或多边形筒。
20.可选的，所述第一隔热套的端部延伸至所述隔热筒的外壁。
21.可选的，所述第二隔热套的端部延伸至所述隔热筒的外壁。
22.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
23.本实用新型中的减少烧结炉内热散失的结构，通过设置隔热筒和隔热块，以减少热量的散失，进而提高密封箱内温度的均匀性。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1为现有技术中烧结炉的结构示意图；
26.图2为本实用新型减少烧结炉内热散失的结构中第一测温通道及测温管部分的结构示意图；
27.图3为本实用新型减少烧结炉内热散失的结构中圆形隔热筒及隔热块的结构示意图；
28.图4为本实用新型减少烧结炉内热散失的结构中电极法兰部分的结构示意图；
29.图5为本实用新型减少烧结炉内热散失的结构中隔热块的分布结构示意图；
30.图6为本实用新型减少烧结炉内热散失的结构中第二隔热套及热电偶的结构示意图；
31.图7为本实用新型减少烧结炉内热散失的结构中出气管部分的结构示意图；
32.图8为本实用新型减少烧结炉内热散失的结构中多边形隔热筒及隔热块的结构示意图；
33.图9为本实用新型减少烧结炉内热散失的结构中矩形隔热筒及隔热块的结构示意图。
34.附图标记说明：1、隔热筒；2、密封箱；3、托架；4、炉体外壁；5、炉体内壁；6、第二测温通道；7、热电偶；8、出气口法兰；9、出气管；10、导向套；11、立柱；12、底板；13、金属电极棒；14、电极法兰；15、石墨电极棒；16、红外仪；17、测温管；18、第一隔热套；19、第一隔热块；20、第二隔热块；21、绝缘件；22、电极；23、第二隔热套；24、第三隔热套；25、第四隔热套；26、隔热块。
具体实施方式
35.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
36.实施例一
37.如图2至7所示，本实施例提供一种减少烧结炉内热散失的结构，烧结炉包括由内向外依次设置的密封箱2、隔热筒1、炉体内壁5和炉体外壁4，炉体内壁5和炉体外壁4之间用于通入冷却水；所述隔热筒1为圆形筒，所述密封箱2内底部设置有底板12，所述底板12底部设置有立柱11，与所述立柱11同轴的设置有导向套10，所述导向套10贯通所述炉体内壁5和所述炉体外壁4，所述立柱11设置于所述导向套10内。
38.石墨电极棒15贯通所述隔热筒1，与所述石墨电极棒15同轴的设置有电极法兰14，所述电极法兰14贯通所述炉体内壁5和所述炉体外壁4；所述电极法兰14内设置有金属电极棒13，所述石墨电极棒15的外端与所述金属电极棒13的一端相连接；所述石墨电极棒15贯
通所述隔热筒1的部分套设有绝缘件21，用以解决隔热筒1电极22孔处因间隙而产生的热散失。
39.所述隔热筒1外壁上与所述电极法兰14相对应的设置有隔热块；所述隔热块包括从所述隔热筒1一端至所述电极法兰14的第一隔热块19以及从所述隔热筒1另一端至所述电极法兰14的第二隔热块20，第一隔热块19和第二隔热块20均布在隔热筒上，数量与位置不限。第一隔热块19和第二隔热块20能够起到支撑隔热筒1和减少石墨电极棒15、立柱11处热散失的作用。第一隔热块19和第二隔热块20在电极22处设有半孔，能够包围电极22棒，减少电极22棒处因与冷端气体接触而产生的热散失。第一隔热块19和第二隔热块20代替金属支撑件来支撑隔热筒1，一方面减少金属支撑件因与冷端气体接触等方式产生的热散失；另一方面解决金属件受温度影响而导致组织性能下降，使用寿命减短等问题。
40.第一测温通道贯通所述炉体外壁4和所述炉体内壁5，所述第一测温通道内设置有测温管17，所述测温管17贯通所述隔热筒1，所述测温管17外端与所述测温管17相对应的设置有红外仪16；所述测温管17与所述第一测温通道之间设置有第一隔热套18；所述第一隔热套18的端部延伸至所述隔热筒1的外壁。第二测温通道6贯通所述炉体外壁4和所述炉体内壁5，所述第二测温通道6内设置有热电偶7，所述热电偶7贯通所述隔热筒1；所述热电偶7与所述第二测温通道6之间设置有第二隔热套23；所述第二隔热套23的端部延伸至所述隔热筒1的外壁。第一隔热套18和第二隔热套23用于减少元件外表面与冷端气体接触而散失热量，提高炉内的温度均匀性，并能够提高测温精度。
41.所述烧结炉底部设置有出气管9，所述出气管9贯通所述密封箱2和所述隔热筒1，所述出气管9的底部与一出气口法兰8相连接，所述出气口法兰8贯通所述炉体内壁5和所述炉体外壁4；所述出气管9与所述隔热筒1之间设有第三隔热套24。所述出气管9与所述出气口法兰8之间设置有第四隔热套25。第三隔热套24能够进行二次隔热，减少热散失。由于炉体内壁5和炉体外壁4之间的炉体夹套内需通入冷却水，防止炉体温度过高产生安全隐患，所以炉体出气口法兰8处于冷端，在炉体出气口法兰8与出气管9之间增加第四隔热套25，能够有效地减少出气管9外表面与冷端气体等方式产生的热散失，提高炉内的温度均匀性。
42.实施例二
43.本实施例是在实施例一的基础上改进的实施例，如图8所示，本实施例中，隔热筒1为多边形筒。
44.实施例三
45.本实施例是在实施例一的基础上改进的实施例，如图9所示，本实施例中，隔热筒1为方形筒，方形筒的顶部和底部分别设置有隔热块26。
46.需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
47.本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般
技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。