一种AIN粉专用高温旋转烧结炉的制作方法

本实用新型涉及高温烧结炉技术领域，尤其涉及一种ain粉专用高温旋转烧结炉。

背景技术：

粉末材料烧结炉是一种常用的真空热处理设备，在粉末材料烧结过程中被普遍的使用，在高温和气氛保护条件下对粉末材料进行烧结以便于对材料结构、晶粒进行转型，并形成超微细的粉末材料。

现有技术中，高温石墨炉作为一种通用的粉末材料烧结设备，通常的加热体仅作用于粉末材料的侧面，造成粉末材料局部加热均匀性差，存在加热不均的缺陷，而且当粉末材料烧结结束时，在高温度下自然冷却，速度较慢，冷却均匀性差，影响了工作效率；在炉内烧结过程中无法搅拌混合，无法与保护气氛充分混配。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种ain粉专用高温旋转烧结炉，通过传动机构驱动旋转坩埚在转动条件下进行高温烧结，粉末材料在搅拌下加热均匀性好，烧结效率高；传动机构直接与旋转坩埚相连，提高了动能传递效率，避免了通过滚轴传动造成的动能流失。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种ain粉专用高温旋转烧结炉，包括炉架、炉体、旋转坩埚、传动机构、真空机构、气路系统和电控系统，所述炉体设置在炉架上，该炉体为卧式桶状结构，其一侧具有炉门，所述旋转坩埚可转动的设置于炉体内，该旋转坩埚具有桶状结构，其靠近炉门的一侧设有坩埚盖，所述坩埚盖上设有排气孔，所述旋转坩埚上位于坩埚盖的相对侧设有进气孔，该旋转坩埚与传动机构相连，所述传动机构包括步进电机、减速器、传动链条和传动轴，所述步进电机设置在炉架上，其输出端设有减速器，所述减速器通过传动链条驱动传动轴，所述传动轴靠近旋转坩埚的一侧设有轴向插槽，所述旋转坩埚靠近传动轴的一侧设有石墨连接轴，该石墨连接轴内设有轴向贯穿其本体且与进气孔相连通的第一进气管，所述传动轴与石墨连接轴相连，所述第一进气管插装入轴向插槽内，所述传动轴和第一进气管上分别设有相匹配的第一径向通孔和第二径向通孔，所述气路系统上第二进气管的出气口位于第一径向通孔的一侧用于向第一径向通孔内送气，所述炉体与真空机构连通，并与电控系统的控制柜和配电柜电气信号连接。

作为进一步的优化，所述炉体包括炉壳、炉门、隔热屏和加热器，所述隔热屏设置于炉壳与旋转坩埚之间，所述加热器装配在隔热屏内部，并与电极电连接。

作为进一步的优化，所述隔热屏、加热器、旋转坩埚为高纯石墨材料，所述隔热屏采用石墨硬毡组装成长方体结构。

作为进一步的优化，所述炉壳具有双壁水冷结构，该炉壳上设有抽真空接口、排气接口、热偶和观察窗。

作为进一步的优化，所述炉体内设有支撑座，所述支撑座上端两侧设有滚轴，所述旋转坩埚可旋转的设置于滚轴上。

作为进一步的优化，所述传动机构和炉体上设有一对轴承，所述传动轴可转动的设置于一对轴承内，所述第一径向通孔位于一对轴承之间。

作为进一步的优化，所述传动轴上位于一对轴承之间的外部设有冷却夹套，所述第二进气管伸入冷却夹套内并延伸至第一径向通孔一侧。

作为进一步的优化，所述传动轴上位于冷却夹套的外侧设有波纹密封管。

与现有技术相比，本实用新型具有以下的有益效果：

1.通过传动机构驱动旋转坩埚在转动条件下进行高温烧结，并通过坩埚的转动对坩埚内的粉体材料进行搅拌混合，粉末材料在搅拌下加热均匀性好，搅拌冷却速度快，冷却均匀性好，烧结效率高；

2.传动机构直接与旋转坩埚相连，提高了动能传递效率，避免了通过滚轴传动造成的动能流失。

附图说明

图1为本实用新型的主视图示意图。

图2为本实用新型的侧视图示意图。

图3为图2中a处的放大图。

图中，1.炉架；2.炉体；3.旋转坩埚；4.传动机构；5.真空机构；21.炉壳；22.炉门；23.隔热屏；24.加热器；25.支撑座；26.滚轴；31.坩埚盖；32.排气孔；33.进气孔；34.石墨连接轴；35.第一进气管；36.第二径向通孔；41.步进电机；42.减速器；43.传动链条；44.传动轴；45.轴承；46.冷却夹套；47.波纹密封管；61.控制柜；62.配电柜；71.第二进气管。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1至图3所示，一种ain粉专用高温旋转烧结炉，包括炉架1、炉体2、旋转坩埚3、传动机构4、真空机构5、气路系统和电控系统，炉体2设置在炉架1上，该炉体2为卧式桶状结构，其一侧具有炉门22，旋转坩埚3可转动的设置于炉体2内，该旋转坩埚3具有桶状结构，其靠近炉门22的一侧设有坩埚盖31，坩埚盖31上设有排气孔32，旋转坩埚3上位于坩埚盖31的相对侧设有进气孔33，该旋转坩埚3与传动机构4相连，传动机构4包括步进电机41、减速器42、传动链条43和传动轴44，步进电机41设置在炉架1上，其输出端设有减速器42，减速器42通过传动链条43驱动传动轴44，传动轴44靠近旋转坩埚3的一侧设有轴向插槽，旋转坩埚3靠近传动轴44的一侧设有石墨连接轴34，该石墨连接轴34内设有轴向贯穿其本体且与进气孔33相连通的第一进气管35，传动轴44与石墨连接轴34相连，第一进气管35插装入轴向插槽内，传动轴44和第一进气管35上分别设有相匹配的第一径向通孔和第二径向通孔36，气路系统上第二进气管71的出气口位于第一径向通孔的一侧用于向第一径向通孔内送气，炉体2与真空机构5连通，并与电控系统的控制柜61和配电柜62电气信号连接。

炉体2包括炉壳21、炉门22、隔热屏23和加热器24，隔热屏23设置于炉壳21与旋转坩埚3之间，加热器24装配在隔热屏23内部，并与电极电连接。

隔热屏23、加热器24、旋转坩埚3为高纯石墨材料，隔热屏23采用石墨硬毡组装成长方体结构，加热器分左右两片加热器。

炉壳21具有双壁水冷结构，内外壁及法兰均为不锈钢，法兰内带冷却水槽，炉壳内表面抛光，该炉壳21上设有抽真空接口、排气接口、热偶和观察窗。

炉体2内设有支撑座25，支撑座25上端两侧设有滚轴26，旋转坩埚3可旋转的设置于滚轴26上。

传动机构4和炉体2上设有一对轴承45，传动轴44可转动的设置于一对轴承45内，第一径向通孔位于一对轴承45之间。

传动轴44上位于一对轴承45之间的外部设有冷却夹套46，第二进气管71伸入冷却夹套46内并延伸至第一径向通孔一侧。

传动轴44上位于冷却夹套46的外侧设有波纹密封管47。

真空机构5包括2x-70机械泵、gdq-80、gdq-25、gd-16等高真空挡板阀、电磁阀、灰尘收集装置及缓抽回路组，炉内抽真空时先开缓抽回路可有效减少炉内原料粉末产生灰尘，并有过滤收集装置，防止污染主管路及机械泵；气路系统由油雾器、油水分离器、压力表、电磁阀、管路及等组成；充排气由电动充气阀、压力传感器、流量计、微调阀、压力表、电动控制阀门、管路等组成，可实现自动/手动充气及排气，并能维持炉内压力一定范围的自动调节；电控系统由电器控制柜、触摸屏一体机、fp23温控仪、调压器、数显真空计、omron、plc、铠装热偶等组成，由铠装钨铼热偶测温，fp23智能控温仪控制升温，温度控制由fp23智能控温仪来完成具有pid调节和自整定功能，可内存20条曲线，每条曲线20段，控温精度±0.1％fs；本系统从装料开始可实现全自动运行，真空、水、气、电之间都有程序自锁，按程序运行过程中有异常时根据具体情况可发出警报，及停车，保证设备安全运行。同时具有手动操作功能。

工作原理：

依次打开炉门22和坩埚盖31，将粉料堆置于旋转坩埚3内，关闭坩埚盖31和炉门22，启动真空机构5对炉体2抽真空，启动电控系统和气路系统，传动机构4带动旋转坩埚3在滚轴26上旋转，气路系统将气体送至第二进气管71内，输送至冷却夹套46内，通过第一径向通孔和第二径向通孔36进入第一进气管35内，气体沿第一进气管35进入旋转坩埚3内，加热器24对旋转坩埚3进行加热，对旋转坩埚3内的粉料进行高温烧结。

通过传动机构4驱动旋转坩埚3在转动条件下进行高温烧结，并通过旋转坩埚3的转动对坩埚内的粉体材料进行搅拌混合，粉末材料在搅拌下加热均匀性好，同时搅拌冷却速度快，冷却均匀性好，烧结效率高；传动机构4直接与旋转坩埚3相连，提高了动能传递效率，避免了通过滚轴26传动造成的动能流失。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。