一种用于硬质合金烧结的加压炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高温反应设备，特别是一种硬质合金加压烧结的装置，属于硬质合金生产制备技术领域。
【背景技术】
[0002]硬质合金是指具有高硬度、高耐磨性、高强度和高韧性的一系列特种合金材料，由于它具有高硬度和耐磨性，被广泛用作刀具材料。硬质合金通常采用高温烧结的方式进行生产制备，现有的烧结工艺主要有:气氛烧结、真空烧结以及加压烧结。
[0003]气氛烧结通过计算机控制烧结气氛中碳含量，调整硬质合金在烧结过程中碳增量或减量，保证硬质合金中碳含量处于最佳性能下的碳含量比例。真空烧结是将坯料在真空的环境中逐渐升温烧结而成。
[0004]加压烧结是新兴的硬质合金烧结方法，由于加压烧结在工作时，合金烧结环境压强极大，和烧结过程的高温产生互相促进作用。烧结炉内产生独有的正压脱蜡、排氢等效应，使得硬质合金的致密化作用非常突出。
[0005]由于加压烧结炉内独特的高温高压环境，对系统的安全性也提出了极大的要求，因为气体分子在烧结温度下，能量密度成倍增加，任何细小的波动变化都会可能产生严重的后果。另一方面，加压烧结的高温也使得硬质合金坯块在烧结过程中极其脆弱，即使极其轻微的气体流动波动都会对硬质合金的品质产生很大的影响。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型的发明目的在于:针对现有技术加压烧结炉安全和气流控制稳定性存在的问题，提供一种用于硬质合金烧结的加压炉。
[0007]为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为:
[0008]一种用于硬质合金烧结的加压炉，包括烧结炉、气体压缩机和管道系统。所述管道系统包括缓冲罐和多个控制阀门，所述管道系统从气体压缩机接受压缩气体储存在缓冲罐中，缓冲罐中压缩气体可以输送到烧结炉中。在缓冲罐与气体压缩机之间设有第一进气阀。在烧结炉和缓冲罐之间设有并联的管路，且在每一条管路上都有控制阀门。优选并联的管路是两条管路并联。
[0009]本实用新型的加压烧结炉采用缓冲罐结构，可以在烧结工作前或烧结工作的同时在缓冲罐中储备压缩气体，保证加压气体准备充分，实现按需加压，精确调压，分温度段调压，使硬质合金烧结过程压力和温度间的对应关系控制更加精准。
[0010]最重要的是本实用新型采用并联的管路用于烧结炉的进气输入，改善气体输入过程中气流的稳定性，有效的减少了加压气体输入时管路单一 /过窄导致的涡旋，提高了烧结炉内气体氛围环境的稳定性，更有利于硬质合金的加压烧结工作。管道系统用于气体输送包括必要的气体管道，控制阀门设置用于控制管道内气体流向。
[0011]作为本实用新型的优选方案，每一条烧结炉和缓冲罐之间并联管路上设置有至少两个阀门。在并联管路的阀门之间有中间回路，中间回路上设置有中间回路阀。并联管路之间采用中间回路连通，使烧结前进气线具有可调通路，改变气流流经的通路实现不同的气流流量和流速，进而有效的提高了烧结炉内气场的稳定性。
[0012]作为本实用新型的优选方案，在烧结炉内设置有气体阻隔层，阻隔层导流气体流向烧结炉的顶部。优选的气体阻隔层为一阻隔板。实际烧结工作中，压缩气体温度通常较低，如果在烧结过程中进行加压，新进气体势必会影响烧结炉内的温度场，阻隔层的作用正是避免新充进的气体不直接向烧结炉中央扩散，使得气体优选流至烧结炉的顶部，与顶部温度较高的温度场作用，最大程度上缓和烧结炉内温度场变化。
[0013]气体阻隔层邻近进气口的炉体侧壁，与炉体侧壁之间形成气体导流通道。优选的，阻隔层(阻隔板)的边缘为弧形。弧形设计提高导流效果，使充入气体流向烧结炉中的动态更平稳。
[0014]作为本实用新型的优选方案，烧结炉接收缓冲罐输送来的压缩气体的进气口设置在烧结炉的背面，即远离烧结炉门的位置。或者烧结炉的进气口在烧结炉门的背面，在进气口侧设置有阻隔板，导流加压气体。烧结炉前面板需要经常开启，保温层结构设计较为复杂，且对于进气口的气流控制有影响，将进气口设置在烧结炉膛的背面，更有利于控制加压气流的流向气场等。
[0015]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0016]1、本实用新型采用缓冲罐供气，保证加压气体准备充分，实现按需加压，精确调压，分温度段调压，使硬质合金烧结过程压力和温度间的对应关系控制更加精准。
[0017]2、本实用新型并联管路供气且设置有中间回路连通，使烧结前进气线具有可调通路，改变气流流经的通路实现不同的气流流量和流速，进而有效的提高了烧结炉内气场的稳定性。
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的加压烧结炉结构示意图。
[0019]图中标记:1-气体压缩机，2-烧结炉，21-烧结炉门，22-烧结炉内盛放合金坯块的平台，3a-第一进气阀，3b-中间回路阀，4a-第一回路阀A，4b_第一回路阀B，4c_第二回路阀A，4d-第二回路阀B，6-导流气道，5-炉内气体阻隔层，5a-阻隔层导流边缘，5b-加压气体分散部位。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0021]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0022]如图1所示用于硬质合金烧结的加压炉，包括烧结炉2、气体压缩机I和管道系统。所述管道系统包括缓冲罐8和多个控制阀门(3a，3b，4a，4b，4c，4d)及相应的连接管道，所述管道系统从气体压缩机I接受压缩气体储存在缓冲罐8中，缓冲罐中压缩气体可以输送到烧结炉2中。在缓冲罐与气体压缩机之间设有第一进气阀3a。
[0023]在烧结炉和缓冲罐之间设有两条管路:第一回路和第二回路，两条管线并联控制流入烧结炉的气体流动。在第一回路上设置有两个控制阀门:第一回路阀A 4a，第一回路阀B 4b ;在第二回路上设置有两个控制阀门:第二回路阀A 4c，第二回路阀B 4d?在第一回路阀A、B之间连有中间回路管道，中间回路管道上有中间回路阀门3b，中间回路管道另一端连接到第二回路上的第二回路阀A、B之间。
[0024]加压烧结硬质合金开始时或开始前，打开位于气体压缩机与缓冲罐之间的第一进气阀3a，关闭其它阀门，开启气体压缩机1，向缓冲罐8内储存加压气体。当需要调节烧结炉内的气压的，连续缓慢开启第一回路或第二回路上的控制阀门，实现分级分段的阀门控制，调节加压气体流向烧结炉的顺序。当需要轻微的加压时，先开启第二回路上的阀门，加压气体由第二回路缓缓的注入烧结炉的底侧。当需要烧结前大量加压时，可以同时开启第一回路和第二回路，注入气体，如果需要控制注入气体的稳定性，还可以开启中间回路阀，增加第一回路和第二回路之间气压的平衡，减少管路压差。
[0025]进一步，在烧结炉内进气口的侧壁上设置有阻隔板5 (即炉内气体阻隔层)，用于在进气口处形成导流气道6，导流道使得加压气体进入烧结炉后，先是流向烧结炉的顶部，再从顶部向下均匀扩散开来，更有利于烧结炉内加热和加压之间的协调，减少烧结炉内温度场、气体氛围的扰动，提高硬质合金烧结过程的稳定性。
[0026]进一步，在阻隔板5的边缘为弧形，与烧结炉体之间构成加压气体分散部位5b。弧形结构加强对于加压气体的导流作用，增强加压气体注入时的分散均匀度。优选的，在阻隔层或阻隔板的弧形边缘上打有通孔，形成均匀分散加压气流的分散孔结构，促进注入气体的均匀度。
[0027]如图1所示，加压炉内有阻隔板形成导流通道，从缓冲罐8注入的加压气体经过导流通道，从烧结炉的顶部与烧结炉的气体混合均匀，由于顶部属于高温温度场，注入的加压气体更容易和烧结炉内的气体实现温度均匀化，不会因为新注入加压气体温度较低在底部形成温度阶梯场，因此在烧结炉中部的坩祸则不受影响。
[0028]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于硬质合金烧结的加压炉，包括烧结炉、气体压缩机和管道系统； 所述管道系统包括缓冲罐和多个控制阀门，所述管道系统从气体压缩机接受压缩气体储存在缓冲罐中，缓冲罐中压缩气体可以输送到烧结炉中； 在缓冲罐与气体压缩机之间设有第一进气阀； 在烧结炉和缓冲罐之间设有并联的管路，且在每一条管路上都有控制阀门。
2.根据权利要求1所述的用于硬质合金烧结的加压炉，其特征在于，并联的管路是两条管路并联。
3.根据权利要求1所述的用于硬质合金烧结的加压炉，其特征在于，每一条烧结炉和缓冲罐之间并联管路上设置有至少两个阀门。
4.根据权利要求1所述的用于硬质合金烧结的加压炉，其特征在于，在并联管路的阀门之间有中间回路，中间回路上设置有中间回路阀。
5.根据权利要求1所述的用于硬质合金烧结的加压炉，其特征在于，在烧结炉内设置有气体阻隔层，阻隔层导流气体流向烧结炉的顶部。
6.根据权利要求1所述的用于硬质合金烧结的加压炉，其特征在于，阻隔层的边缘为弧形。
7.根据权利要求1所述的用于硬质合金烧结的加压炉，其特征在于，烧结炉接收缓冲罐输送来的压缩气体的进气口设置在烧结炉的背面。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于硬质合金烧结的加压炉，包括烧结炉、气体压缩机和管道系统；所述管道系统包括缓冲罐和多个控制阀门，所述管道系统从气体压缩机接受压缩气体储存在缓冲罐中，缓冲罐中压缩气体可以输送到烧结炉中；在缓冲罐与气体压缩机之间设有第一进气阀；在烧结炉和缓冲罐之间设有并联的管路，且在每一条管路上都有控制阀门。本实用新型采用缓冲罐供气，保证加压气体准备充分，实现按需加压，精确调压，分温度段调压，使硬质合金烧结过程压力和温度间的对应关系控制更加精准。
【IPC分类】C22C1-05, F27B5-16
【公开号】CN204478798
【申请号】CN201520139554
【发明人】丁义超
【申请人】成都工业学院
【公开日】2015年7月15日
【申请日】2015年3月12日