一种用于步进梁式连续排胶烧结炉的气体净化分离装置的制作方法

文档序号:11201889阅读:728来源:国知局
一种用于步进梁式连续排胶烧结炉的气体净化分离装置的制造方法

本实用新型涉及一种连续炉的尾气处理设备,特别是一种用于步进梁式连续排胶烧结炉的气体净化分离装置。



背景技术:

在连续炉中,排胶工艺原理是在低温(150℃-500℃)和保护气氛下,使黏结剂(如PW、CW、PP、PE等)蒸发或者热分解生成气体小分子(如甲醛、乙烯、苯乙烯等),气体小分子通过扩散或渗透方式传输到成形坯表面,然后黏结剂分解成气体脱离成形坯表面进入外部气氛;烧结工艺原理是注射成形坯经过脱黏后是一个多孔体,在高温(1100℃-1500℃)下,使因脱黏后留下的空隙各向同性均匀收缩,达到致密化和化学成分均匀性。

目前,排胶过程中常用的保护剂是氢气(H2),强还原性的氢气(H2)能保护易被氧化的金属粉末或还原已被氧化的金属,氢气(H2)的氢原子很小,极易进入成形坯内部,带动黏结剂小分子快速扩散或渗透到成形坯表面。而且氢气(H2)不会和金属反应。

传统的气体净化装置大多使用吸附、酸碱中和、置换等方式去除杂质,但是在粉末冶金金属注射成型技术中,需要保留氢气(H2),不能让它跟氧气接触,故设备需要密封,这样才能保证氢气(H2)不跟氧气混合,能二次利用,故传统的气体净化装置不宜在这技术领域里使用。其次,传统的气体净化装置从废气进入设备后,要先经过过滤器过滤掉颗粒物,然后再进入吸附区吸附净化。但是杂质中的PW、PE等的粘性太高,不易流动,容易堵住过滤器,也不宜在这方面使用。之后净化的气体由通风机排入大气或者进入其他仪器利用。

步进梁式连续排胶烧结炉在排胶后,传统的处理方法是直接将尾气排放到燃烧室燃烧。但是,炉内排胶产生的杂质浓度过高,会堵塞排胶产品微观上的孔洞,影响产品的排胶,阻碍氢气(H2)气体进入产品深层内部,导致排胶阶段浪费热量,排胶时间长,产量低,良率低。

综上所述,现有的技术存在以下几个方面的缺陷:

1、传统的排胶烧结炉内部没有气氛循环:

传统的排胶烧结炉在排胶阶段,排胶脱黏产生的尾气和氢气一起通入燃烧室燃烧,这样就加大了氢气的使用量。而且排胶产生的杂质会堵塞脱脂产品微观上的孔洞,影响产品的排胶脱黏及阻碍氢气(H2)气体进入产品深层内部,导致排胶阶段浪费热量,排胶时间长,产量低,良率低;

2、炉体内部气氛流动性不强,影响产生良率:

因为排胶脱黏产生的杂质,如石蜡、(CH2O)、PE、PP等的粘性高,流动性差,容易在炉腔内积累,堵住通气口等,导致设备一些功能散失,清理困难,维修困难等。而且加工原件也会受到影响,使其排胶脱黏不完全,受热不均等问题。

3、过滤器容易被堵:

尾气的排放中,有氢气(H2)、石蜡、PE、PP等,经冷却后,石蜡、PE、PP等会黏贴在过滤器上,因为石蜡、PE、PP等的粘性高,不易被清理,容易堵住过滤器,需要经常拆卸拆卸出过滤器和碳纤维清洗和再生,影响生产,很不方便。

总之,现有技术存在排胶效率低下、产品良品率低、原料消耗多、生产成本高、维护困难等技术缺陷。

有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术缺陷。



技术实现要素:

为了克服现有技术的不足,本实用新型提供一种用于步进梁式连续排胶烧结炉的气体净化分离装置,解决了现有技术存在的排胶效率低、气体流动不畅通、产品的良品率低下、原材料浪费大、成本高、维护困难等技术缺陷。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:

一种用于步进梁式连续排胶烧结炉的气体净化分离装置,包括外箱体,所述外箱体内部设有内箱体,所述外箱体与内箱体之间设置有若干加热套,所述内箱体内部设置有冷却箱,所述冷却箱外侧壁与内箱体内侧壁相互隔离,所述内箱体分别在其上部和下部设置有出气通道和进气通道,所述冷却箱设置有与其内部空间连通的水管和气管。

作为上述技术方案的改进,所述冷却箱为水箱,所述水管包括长水管和短水管,所述长水管的下端口设置在水箱的内部底部,所述短水管的下端口设置在水箱内部顶部,所述气管为高压气管,气管的下端口连通到水箱内部顶部。

作为上述技术方案的进一步改进,所述冷却箱底部设置有冷却箱支撑架,所述冷却箱上部通过冷却箱法兰固定在内箱体的上部上。

作为上述技术方案的进一步改进,所述内箱体在其内侧壁设置有呈圆环状的内箱体隔层片,所述内箱体隔层片的内沿与冷却箱外侧壁相互隔离。

作为上述技术方案的进一步改进,所述冷却箱在其外侧壁设置有呈圆环状的冷却箱隔层片,所述冷却箱隔层片的外沿与内箱体的内侧壁相互隔离。

作为上述技术方案的进一步改进,所述内箱体隔层片和冷却箱隔层片均具有多片,内箱体隔层片与冷却箱隔层片依次间隔设置,内箱体隔层片与冷却箱隔层片之间具有气体流通的空间。

作为上述技术方案的进一步改进,所述气体净化分离装置在其底部设置有杂质收集口,所述杂质收集口连通到内箱体的底部。

作为上述技术方案的进一步改进,所述内箱体在其内部底部位置设置有热电偶,所述热电偶下方设置有位于内箱体内部的加热丝。

作为上述技术方案的进一步改进,所述出气通道上设置有抽风机。

作为上述技术方案的进一步改进,所述加热套的长度为188mm。

本实用新型的有益效果是:本实用新型提供了一种用于步进梁式连续排胶烧结炉的气体净化分离装置,该种气体净化分离装置具有以下几个方面的优点:

1、本实用新型提供的气体净化分离装置,让步进梁式连续排胶烧结炉里排出的尾气能实现被净化,被净化后的氢气(H2)还能循环利用,节省原料,可有效降低生产成本;

2、尾气进入净化分离装置后,在高温区加热,在低温区冷却,冷却后的杂质(有石蜡、(CH2O)、PE、PP等)附着在水箱和隔层片上,氢气(H2)回流进入炉体里,杂质容易被收集清理;

3、通过本实用新型提供了的气体净化分离装置可有效改善连续炉内部工作环境,提高了炉体内部气氛的流动性,减少炉腔内部杂志的积累,排除气氛中的杂质对排胶工艺过程中不良影响,提升排胶的效率,进一步可使得连续炉的产品的良品率升高,产品的质量更好;

4、通过所述的气体净化分离装置,引导气体流向,可减少排胶脱脂产生的杂质在炉腔内部的积累,延长清理周期,减少维修费用,方便维护人员对连续炉的维护;

5、采用本实用新型提供的气体净化分离装置后,可提高了氢气(H2)的利用率,减少氢气(H2)的使用量,降低成本,提高工作安全性。

该种用于步进梁式连续排胶烧结炉的气体净化分离装置解决了现有技术存在的排胶效率低、气体流动不畅通、产品的良品率低下、原材料浪费大、成本高、维护困难等技术缺陷。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是步进梁式连续排胶烧结炉的净化分离流程图;

图2是本实用新型的原理示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本实用新型的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本实用新型保护的范围。另外,专利中涉及到的所有联接/连接关系,并非单指构件直接相接,而是指可根据具体实施情况,通过添加或减少联接辅件,来组成更优的联接结构。本实用新型创造中的各个技术特征,在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合,参照图1、图2。

参照图1,炉体的排胶阶段和烧结阶段是相连相通的,加工原料可在排胶阶段低温度(150℃-500℃)下排胶脱黏之后就可进入烧结阶段高温度(1100℃-1500℃)下烧结,之后在进入冷却。氢气从冷却区通入预热,进入烧结阶段,被高温加热,再进入低温的排胶阶段充当保护气氛,并引导排胶脱黏产生的杂质尾气的流向。

排胶脱黏产生的杂质尾气和氢气(H2)一部分流入燃烧室燃烧,然后排放到大气中;一部分被引导进净化分离装置,经净化后的氢气再次流人炉体里,分离出来的杂质就被收集起来。步进梁式连续排胶烧结炉的净化分离流程图如图2所示。

想要分离出氢气(H2),就要先把杂质去除。这里分离杂质的原理就是固态,液态,气态的过滤。先把气态杂质液化、凝固,使其成为液体或固体,然后过滤,既可以实现氢气(H2)的分离。

具体参照图2,本实用新型提供了一种用于步进梁式连续排胶烧结炉的气体净化分离装置,包括外箱体1,所述外箱体1内部设有内箱体2,所述外箱体1与内箱体2之间设置有若干加热套3,所述内箱体2内部设置有冷却箱4,所述冷却箱4外侧壁与内箱体2内侧壁相互隔离,在本实施例中,所述冷却箱4底部设置有冷却箱支撑架,所述冷却箱4上部通过冷却箱法兰固定在内箱体2的上部上。所述内箱体2分别在其上部和下部设置有出气通道22和进气通道23,所述出气通道22上设置有抽风机24所述冷却箱4设置有与其内部空间连通的水管和气管51,所述冷却箱4为水箱,所述水管包括长水管52和短水管53,所述长水管52的下端口设置在水箱的内部底部,所述短水管53的下端口设置在水箱内部顶部,所述气管51为高压气管,气管51的下端口连通到水箱内部顶部,所述气体净化分离装置在其底部设置有杂质收集口6,所述杂质收集口6连通到内箱体2的底部,所述内箱体2在其内部底部位置设置有热电偶7,所述热电偶7下方设置有位于内箱体2内部的加热丝8。

优选地,所述内箱体2在其内侧壁设置有呈圆环状的内箱体隔层片21,所述内箱体隔层片21的内沿与冷却箱4外侧壁相互隔离,所述冷却箱4在其外侧壁设置有呈圆环状的冷却箱隔层片41,所述冷却箱隔层片41的外沿与内箱体2的内侧壁相互隔离,所述内箱体隔层片21和冷却箱隔层片41均具有多片,内箱体隔层片21与冷却箱隔层片41依次间隔设置,内箱体隔层片21与冷却箱隔层片41之间具有气体流通的空间。

当设备开始工作时,先向冷却箱4里注入冷却水,冷却水要从长水管52流进,从短水管53流出,这样可以确保冷却箱4能注满水,同时也可加快冷却作用;同时所述加热套3也开始加热。这时,尾气通过进气通道23进入气体净化分离装置,所述加热套3开始加热工作,保证其附近都是高温,所述内箱体2同时被加热,内箱体2附近升温,形成高温区;冷却水持续从长水管52注入冷却箱4,保证冷却箱4附近都是低温,形成低温区。尾气在进入内箱体2后,在内箱体2与冷却箱4之间的空间流动,这个气体流动过程中,气体在高温区被加热,在低温区被冷却,由于内箱体隔层片21与冷却箱隔层片41间隔设置的结构,使得气体可在高温区与低温区不断循环流动,,使尾气中的石蜡、PE、PP等杂质凝固,并附着在冷却箱4和隔层片的表面上。而氢气(H2)会继续向上流,通过出气通道22流出,出气通道22上设置的抽风机24可加快气体流动速度,提升效果。

当设备停止工作时,为确保脱脂炉里的尾气能被完全排出,N2在这个过程要一直保持通气。同时,当要清除净化分离装置里的杂质时,冷却水要停止注入,这时应该通过气管51通入压缩空气进入冷却箱4中,使冷却水从长水管52的下端扣流出去,这样可确保冷却箱4里剩余少量水或无水。这时,加热套3继续加热,使石蜡、PE、PP等杂质成为液体流入到底部,进入杂质收集口6流出。有必要时,可以把冷却箱4从箱体里取出清洗。

在本实用新型技术方案中,各主要部件的功能如下:所述外箱体1的作用是保护加热套3,并固定加热套3,同时有保温作用;所述冷却箱4的作用是流入冷却水降低尾气温度,使其中杂质冷却成固体或液态,方便分离,并提供其附着点;所述内箱体2的作用是让加热套3附着在其外表面固定,保护加热套3,同时传递热量;所述加热套3的作用是保持内腔温度,保证气体能从高温往低温流动;所述隔层片的作用是提供冷却后的杂质的附着点,即增大冷却附着点面积;所述热电偶7的作用是探测进气通道23处,气体流进来时的温度,也可检测加热丝8加热时的温度;所述加热丝8的作用是当杂质留下来时,若凝固了,通过加热丝8的加热,使杂质承成液体流出去。

抽风机的作用是抽出净化后的气体,加快气体的流动性。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明,但本实用新型创造并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1