一种烧结炉的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及炉具技术领域，特别是涉及一种烧结炉。
【背景技术】
[0002]传统的实验室使用的烧结炉被广泛应用于纳米材料、玻璃、陶瓷、钢铁、水泥、活性炭等新材料的制备和研宄中。传统烧结炉炉壁的保温装置简单，仅由保温砖或石棉填充而成，无法有效地防止热传递的损耗，更无法避免热能通过红外热辐射方式的散失；并且，设备停止使用后热能无法储存，更无法将能量回收，造成较大的能源浪费，甚至造成大量的热污染。
[0003]综上所述，如何有效地解决烧结炉能源浪费等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种烧结炉，有效地解决了烧结炉能源浪费等问题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案:
[0006]一种烧结炉，包括炉体以及设置于所述炉体内壁的保温层，所述炉体内通过保温体分割为炉腔和换能部，所述保温层内设有加热装置，所述炉腔内设置有用于放置样品的底座，所述换能部内设置有热功能装置，所述热功能装置能够进入或者离开所述炉腔内，所述热功能装置包括能够相变蓄热储能的相变储热装置。
[0007]优选地，所述热功能装置还包括能够回收余热的热电转化装置，所述热电转化装置和所述相变储热装置平行放置，且单独控制。
[0008]优选地，所述保温层具体为复合保温层，自内向外依次包括电加热层、高温耐火砖层、保温砖层、金属反射层和纳米气凝胶层，所述电加热层和所述高温耐火砖层设置于所述炉腔的左右两侧，所述加热装置设置于所述电加热层内，所述加热装置具体为电阻丝、硅碳棒或娃钼棒。
[0009]优选地，所述炉腔分布于所述炉体的上部，所述换能部分布于所述炉体的下部，所述换能部为环柱状，其外环壁和内环壁均为保温砖，所述热功能装置夹于所述外环壁和所述内环壁中间。
[0010]优选地，所述热功能装置的上端和下端均设置有将其密封于所述换能部的保温砖。
[0011]优选地，所述升降器具体为气体式升降器，包括充气泵、与所述充气泵连通的蓄气筒、以及连接所述蓄气筒与所述热电转化装置和所述储热装置的推升杆。
[0012]优选地，所述升降器包括动力泵、与所述动力泵连通的缸筒、以及连接所述缸筒与所述热电转化装置和所述储热装置的伸缩杆。
[0013]优选地，所述炉体的炉门开设于其上部，所述炉门的外部设置有把手和用于闭合所述炉门的卡梢；所述炉门靠近炉腔的一端成梯形，且与所述炉体相互嵌合；所述炉门包括两层所述保温砖层，两层所述保温砖层间夹着一层所述金属反射层。
[0014]优选地，所述底座顶部设有多个坩祸底座，其底部由低温耐火砖支撑，所述底座与所述低温耐火砖之间设有保温砖，所述底座、所述保温砖和所述低温耐火砖通过螺栓固定。
[0015]优选地，所述炉体、所述换能部的内环壁及所述底座之间的夹缝中填充有具有保温功能的石棉填充物。
[0016]本发明所提供的烧结炉，包括炉体、保温层、底座、热功能装置，保温层设置于炉体内壁处，保温层能够防止炉体内的热量散失，具有保温性；保温层内设有加热装置，可以对炉体加热。炉体内包括炉腔和换能部，炉腔和换能部通过保温体分割而成，保温体具有保温隔热作用，具体可以为保温砖。炉腔内设置有底座，用于放置样品，换能部内设置有热功能装置，热功能装置能够进入或者离开炉腔内。热功能装置包括能够相变蓄热储能的相变储热装置，具体可以由复合相变蓄热储能材料制成，具有性能稳定、过冷度小等特点，其作用机理是将一部分热能通过材料内部的热相变平衡转化为潜热储存起来，在外部温度降低时又再次释放出来，以达到短期内蓄热储能的作用。相变储热装置平时不用时放置在换能部中，当炉腔需要蓄热保温时推送到炉腔中，在设备短期关闭后进行蓄热保温。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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。
[0018]图1为本发明中一种【具体实施方式】所提供的烧结炉的结构示意图；
[0019]图2为图1中炉腔的剖视图；
[0020]图3为图1中热功能装置的结构示意图；
[0021]图4为图1中换能部的剖视图。
[0022]附图中标记如下:
[0023]1-底座、2-低温耐火砖、3-炉体、4-保温层、5-热功能装置、6_换能部、7_螺栓、8-石棉填充物、9_ i甘祸底座、10-炉腔、11-炉门、12-把手、13-保温砖、41-尚温耐火砖层和电加热层、42-保温砖层、43-金属反射层、44-纳米气凝胶层、51-升降器、52-热电转化装置、53-相变储热装置、511-推升筒、512-蓄气筒、513-导气管、514-充气泵。
【具体实施方式】
[0024]本发明的核心是提供一种烧结炉，有效地解决了烧结炉能源浪费等问题。
[0025]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0026]请参考图1至图4，图1为本发明中一种【具体实施方式】所提供的烧结炉的结构示意图；图2为图1中炉腔的剖视图；图3为图1中热功能装置的结构示意图；图4为图1中换能部的剖视图。
[0027]在一种【具体实施方式】中，本发明所提供的烧结炉，包括炉体3、保温层4、底座1、热功能装置5，保温层4设置于炉体3内壁处，保温层4能够防止炉体3内的热量散失，具有保温性；保温层4内设有加热装置，可以对炉体3加热。炉体3内包括炉腔10和换能部6，炉腔10和换能部6通过保温体分割而成，保温体具有保温隔热作用，具体可以为保温砖13。炉腔10内设置有底座1，用于放置样品，换能部6内设置有热功能装置5，热功能装置5能够进入或者离开炉腔10内。热功能装置5包括能够相变蓄热储能的相变储热装置53，具体可以由复合相变蓄热储能材料制成，具有性能稳定、过冷度小等特点，其作用机理是将一部分热能通过材料内部的热相变平衡转化为潜热储存起来，在外部温度降低时又再次释放出来，以达到短期内蓄热储能的作用。相变储热装置53平时不用时放置在换能部6中，当炉腔10需要蓄热保温时推送到炉腔10中，在设备短期关闭后进行蓄热保温。
[0028]上述烧结炉仅是一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要做出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式，热功能装置5还包括能够回收余热的热电转化装置52，热电转化装置52和相变储热装置53平行放置，且单独控制。热电转化装置52由热电转化材料制成，比如为根据赛贝克效应制成的无偏二极管，无偏二极管为网状结构，在炉腔10中可以将热能转为电能，也可在换能部6中工作，连同外电路构成具有回收余热作用的热电转化装置52，最高转化率可达18%，可高效地实现热能向电能的转化。
[0029]热电转化装置52与相变储热装置53 —起构成热功能装置5，两者可以平行放置，单独控制，互不影响。热功能装置5的【具体实施方式】如下，设备在短期内关闭，需二次加热时，在关闭加热装置后，相变储热装置53进入到炉腔10中进行蓄热，并配合保温层4，在较长时间内把温度保持在材料相变温度附近，等待重复升温，节省能源。设备即将进行二次升温时，在开启加热装置前，相变储热装置53离开炉腔10，回到换能部6中，此时换能部6内与其靠近的热电转化装置52开始工作，将储存在相变材料中的潜热吸收并转化为电能。设备即将长期停止使用时，在关闭加热装置后，热电转化装置52进入到炉腔10中直接将炉腔10内的余热转化为电能，若起始温度过高可配合相变储热装置53进行多步吸热，以确保热功能装置5不因炉温过高而损坏。需要说明的是，这里所说的短期指的是小于24小时，长期指的是大于24小时。
[0030]在上述【具体实施方式】的基础上，本领域技术人员可以根据具体场合的不同，对烧结炉进行若干改变，保温层4具体为复合保温层，复合保温层自内向外依次包括电加热层41、高温耐火砖层41、保温砖层42、金属反射层43和纳米气凝胶层44，电加热层41和高温耐火砖层41设置于炉腔10的左右两侧，加热装置设置于电加热层41内，加热装置具体为电阻丝、硅碳棒或硅钼棒。保温层4为复合保温层，自内向外分别由电加热层41、高温耐火砖层41、保温砖层42、金属反射层43和纳米气凝胶层44有机结合。加热装置设置于电加热层41内，加热装置可以发热，可以提升炉体3的温度，加热装置具体可以为电阻丝、硅碳棒或硅钼棒，可以根据炉体3额定温度选择使用电阻丝、硅碳棒或者硅钼棒；高温耐火砖层41由高温耐火砖构成，高温耐火砖为高温耐火材料，不易涨裂，耐温性能较好，高温耐火砖缠绕于电阻丝上，在初始阶段可以加快炉体3的升温速度，可以提高烧结炉的工作效率；保温砖层42由保温砖13组成，保温砖13具有保温性，可以维