强制冷却的高温真空烧结炉的制作方法

本技术涉及真空烧结炉，尤其涉及一种强制冷却的高温真空烧结炉。

背景技术：

1、真空烧结炉可用于对金属制品的热处理。处理过程中会经历升温、保温、降温等过程。真空烧结炉的升温通过电加热的方式进行。真空烧结炉的降温通过水冷的方式进行，即在真空烧结炉的侧壁设置水冷夹层进行降温。在一些情况下，需要迅速降温，而正常水冷降温的速度较慢，从而影响生产。

2、针对这一问题，专利号为202221517425.6，名称为“一种真空烧结炉快速降温机构”采用的方案为：通过设置水箱、第一气泵和第二气泵，当需要对烧结炉主体内部进行冷却降温时，启动第一气泵从烧结炉主体内部抽取较热的气体，送入到水箱内，经过水箱内的水对气体进行冷却，再通过第二气泵输送到烧结炉主体内，通过设置水泵、冷却水管和喷嘴，启动水泵将水箱内的水输送到冷却水管内，对烧结炉主体内部进行降温，流经冷却水管的水经过喷嘴雾化喷出，可以加快水的冷却，冷却降温效果较好，速率较高。

3、该方案能够起到提高降温速度的效果，但是烧结炉内的气体在通过水箱后会携带部分水蒸气，而水蒸气在高温时会与真空烧结炉内的金属发生反应，从而影响金属制品的性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，有必要提供一种高效冷却的、不影响金属制品性能的强制冷却的高温真空烧结炉。

2、一种强制冷却的高温真空烧结炉包括炉体、第一降温装置、第二降温装置、水冷箱、液氮罐，所述炉体的侧壁设有水冷夹层，炉体内设有出气口和进气口，水冷夹层的出水口以及炉体的出气口与第一降温装置的进口连通，第一降温装置的出口与第二降温装置的进口连通，第二降温装置的出口与水冷夹层的进水口以及炉体的进气口连通，所述水冷箱还与水冷夹层连通，以供应冷却水，所述炉体的进气口还与液氮罐连通，以供应惰性气体，所述第一降温装置内设有低温冷媒，以将热气中的水蒸气冷凝分离。

3、优选的，所述第一降温装置包括冷媒列管、第一换热壳体，所述冷媒列管位于第一换热壳体内，冷媒列管内含有能够使水蒸气冷凝分离的低温冷媒，冷媒列管之间设有间隙，以便热气通过，第一换热壳体的顶部设有流体进口，第一换热壳体的下端的侧壁上设有流体出口，第一换热壳体的底部设有冷凝水出口，所述第一换热壳体的出气流体出口与第二降温装置的进口连通。

4、优选的，所述第二降温装置包括第二换热壳体、散热器、风叶、电机，所述第二换热壳体的内径大于第一换热壳体的内径，以降低热气的流速，散热器位于第二换热壳体的下端，风叶位于散热器的上方，电机与风叶的转轴固定连接。

5、优选的，所述散热器为翅片散热器。

6、优选的，所述第一降温装置与炉体之间设有第一三通阀，第一三通阀设有两个流体进口和一个流体出口，第一三通阀的两个流体进口分别与水冷夹层的出水口、炉体的出气口连接，第一三通阀的流体出口与第一降温装置的进口连接。

7、优选的，所述第二降温装置与炉体之间设有第二三通阀，第二三通阀设有一个流体进口和两个流体出口，第二三通阀的两个流体出口分别与水冷夹层的进水口、炉体的进气口连接，第二三通阀的流体进口与第二降温装置的出口连接。

8、本实用新型的强制冷却的高温真空烧结炉可采用两种方式进行冷却。一种方式是通过水冷夹层进行传导换热冷却，使得炉内温度逐渐降低至预定温度；另一种方式是炉内热气排放至第一降温装置、第二降温装置中进行冷却， 冷却后的气体之后再通入至炉内形成冷却气氛。炉内气体始终在通过第一降温装置和第二降温装置循环冷却，能够很快达到低温状态。惰性气体通过液氮罐进行补充，不会带入外界的空气。

9、与现有技术的真空烧结炉相比，本实用新型的炉内热气在降温过程中不与冷媒接触，能够避免带入大量水蒸气，不会影响热处理的金属制品性能。同时，炉内气体主动进入第一降温装置和降温装置中冷却，能够迅速降温。

技术特征：

1.一种强制冷却的高温真空烧结炉，其特征在于：包括炉体、第一降温装置、第二降温装置、水冷箱、液氮罐，所述炉体的侧壁设有水冷夹层，炉体内设有出气口和进气口，水冷夹层的出水口以及炉体的出气口与第一降温装置的进口连通，第一降温装置的出口与第二降温装置的进口连通，第二降温装置的出口与水冷夹层的进水口以及炉体的进气口连通，所述水冷箱还与水冷夹层连通，以供应冷却水，所述炉体的进气口还与液氮罐连通，以供应惰性气体，所述第一降温装置内设有低温冷媒，以将热气中的水蒸气冷凝分离。

2.如权利要求1所述的强制冷却的高温真空烧结炉，其特征在于：所述第一降温装置包括冷媒列管、第一换热壳体，所述冷媒列管位于第一换热壳体内，冷媒列管内含有能够使水蒸气冷凝分离的低温冷媒，冷媒列管之间设有间隙，以便热气通过，第一换热壳体的顶部设有流体进口，第一换热壳体的下端的侧壁上设有流体出口，第一换热壳体的底部设有冷凝水出口，所述第一换热壳体的出气流体出口与第二降温装置的进口连通。

3.如权利要求1所述的强制冷却的高温真空烧结炉，其特征在于：所述第二降温装置包括第二换热壳体、散热器、风叶、电机，所述第二换热壳体的内径大于第一换热壳体的内径，以降低热气的流速，散热器位于第二换热壳体的下端，风叶位于散热器的上方，电机与风叶的转轴固定连接。

4.如权利要求3所述的强制冷却的高温真空烧结炉，其特征在于：所述散热器为翅片散热器。

5.如权利要求1所述的强制冷却的高温真空烧结炉，其特征在于：所述第一降温装置与炉体之间设有第一三通阀，第一三通阀设有两个流体进口和一个流体出口，第一三通阀的两个流体进口分别与水冷夹层的出水口、炉体的出气口连接，第一三通阀的流体出口与第一降温装置的进口连接。

6.如权利要求1所述的强制冷却的高温真空烧结炉，其特征在于：所述第二降温装置与炉体之间设有第二三通阀，第二三通阀设有一个流体进口和两个流体出口，第二三通阀的两个流体出口分别与水冷夹层的进水口、炉体的进气口连接，第二三通阀的流体进口与第二降温装置的出口连接。

技术总结
强制冷却的高温真空烧结炉包括炉体、第一降温装置、第二降温装置、水冷箱、液氮罐，所述炉体的侧壁设有水冷夹层，炉体内设有出气口和进气口，水冷夹层的出水口以及炉体的出气口与第一降温装置的进口连通，第一降温装置的出口与第二降温装置的进口连通，第二降温装置的出口与水冷夹层的进水口以及炉体的进气口连通，所述水冷箱还与水冷夹层连通，以供应冷却水，所述炉体的进气口还与液氮罐连通，以供应惰性气体，所述第一降温装置内设有低温冷媒，以将热气中的水蒸气冷凝分离。炉内热气在降温过程中不与冷媒接触，能够避免带入大量水蒸气，不会影响热处理的金属制品性能。同时，炉内气体主动进入第一降温装置和降温装置中冷却，能够迅速降温。

技术研发人员：陈永强,张亚,郝国奇,张小元
受保护的技术使用者：昇力恒（宁夏）真空科技股份公司
技术研发日：20221230
技术公布日：2024/1/13