一種交流大功率真空熱壓燒結(jié)爐的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及使用交流電源的真空熱壓燒結(jié)爐，該燒結(jié)爐包括爐體和兩塊進(jìn)電極，其特征在于，所述的爐體的一頭設(shè)有進(jìn)電極安裝孔，該安裝孔內(nèi)設(shè)有兩塊進(jìn)電極及其固定裝置，其中所述的固定裝置由進(jìn)電極固定板、進(jìn)電極密封板、固定板密封圈、進(jìn)電極密封圈、固定板連接螺栓和密封板連接螺栓組成。本發(fā)明所述的燒結(jié)爐不僅密封性能得以改善，進(jìn)電極密封元件的使用壽命長(zhǎng)，而且可節(jié)約電能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種交流大功率真空熱壓燒結(jié)爐
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在真空中處理爐料的燒結(jié)設(shè)備，具體涉及使用交流電源的真空熱壓燒結(jié)爐。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有真空熱壓燒結(jié)爐，按爐體的安裝方式分為臥式和立式兩種；按加壓方式分為由爐體上方或下方單向加壓和由爐體上、下方同時(shí)加壓的雙向加壓兩種；按兩塊進(jìn)電極引入爐體內(nèi)的方式分為兩塊進(jìn)電極分別從爐體的上下兩側(cè)、左右兩側(cè)和前后兩端引入，以及兩塊進(jìn)電極從爐體的一端引入等幾種方式；按使用電源類(lèi)型分為直流供電和交流供電兩種；按加熱方式分為感應(yīng)加熱和電阻加熱兩種。其中，電阻加熱方式雖然可以使用直流供電，但是由于兩塊進(jìn)電極之間的模具和粉體材料相當(dāng)串聯(lián)于兩石墨壓頭之間的電阻與電容的并聯(lián)回路，因此，為了增大電流，提高輸出功率，大多數(shù)大功率電阻加熱式真空熱壓燒結(jié)爐仍都采用交流電源供電。
[0003]近年來(lái)，隨著真空熱壓燒結(jié)技術(shù)的發(fā)展，可加工工件的外形尺寸越來(lái)越大，所消耗的功率也隨之增大。比如，所消耗的功率為200Kw時(shí)，采用36V以下的安全電壓供電，流過(guò)進(jìn)電極的電流則大于5000A。本發(fā)明人在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，對(duì)于大功率真空熱壓燒結(jié)爐來(lái)說(shuō)，當(dāng)兩塊進(jìn)電極從爐體的一端引入時(shí)，如果采用交流電源供電，兩塊進(jìn)電極之間的燒結(jié)爐爐體發(fā)熱嚴(yán)重，導(dǎo)致兩塊進(jìn)電極周?chē)拿芊獠牧宪浕?，即使采用耐高溫的高分子密封材料，因其老化速度加快也?yán)重影響使用壽命。
[0004]為了便于公眾理解現(xiàn)有真空熱壓燒結(jié)爐產(chǎn)生渦流效應(yīng)的原理，以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖7和8簡(jiǎn)要說(shuō)明如下:
[0005]真空熱壓燒結(jié)爐的爐體通常采用奧氏體(A)型不銹鋼、奧氏體-鐵素體(A-F)型雙相不銹鋼、鐵素體(F)型不銹鋼或馬氏體(M)型不銹鋼制造，其中，后三種不銹鋼均導(dǎo)磁，奧氏體(A)型不銹鋼理論上是不會(huì)導(dǎo)磁的，但是在實(shí)際使用中，還會(huì)因?yàn)榧庸すに嚒⑹褂脳l件等問(wèn)題產(chǎn)生導(dǎo)磁的現(xiàn)象。因此，當(dāng)兩塊進(jìn)電極從爐體的一端引入并采用交流供電時(shí)，兩塊進(jìn)電極間的爐體就會(huì)產(chǎn)生渦電流。
[0006]參見(jiàn)圖7和圖8，假設(shè)在某周期內(nèi)，進(jìn)電極A中的電流Ia由下向上流動(dòng)，進(jìn)電極B中的電流Ib由上向下流動(dòng)時(shí)，由右手螺旋定則可知，電流Ia在進(jìn)電極A周?chē)臓t體內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，電流Ib在進(jìn)電極B周?chē)臓t體內(nèi)產(chǎn)生逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。由此可見(jiàn)，在進(jìn)電極A和B的外側(cè)，兩磁場(chǎng)因旋轉(zhuǎn)方向相反而相互抵消(見(jiàn)圖7)，而兩磁場(chǎng)在進(jìn)電極A和B之間疊加，因此由楞次定律可確定進(jìn)電極A和B之間產(chǎn)生如圖8所示的渦電流。在使用超大電流的環(huán)境下，渦電流會(huì)十分強(qiáng)大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種交流大功率真空熱壓燒結(jié)爐，該燒結(jié)爐不僅密封性好，進(jìn)電極密封元件的使用使命長(zhǎng)，而且可節(jié)約電能。[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述:
[0009]一種交流大功率真空熱壓燒結(jié)爐，該燒結(jié)爐包括爐體和兩塊進(jìn)電極，其特征在于，
[0010]所述的爐體的一頭設(shè)有進(jìn)電極安裝孔，該安裝孔內(nèi)設(shè)有兩塊進(jìn)電極及其固定裝置，其中所述的固定裝置由進(jìn)電極固定板、進(jìn)電極密封板、固定板密封圈、進(jìn)電極密封圈、固定板連接螺栓和密封板連接螺栓組成，其中，
[0011]所述的進(jìn)電極固定板覆蓋在所述進(jìn)電極安裝孔的外側(cè)并由固定板連接螺栓固定在爐體上；所述的進(jìn)電極固定板的中部設(shè)有兩個(gè)電極引入孔，所述的固定板密封圈設(shè)在進(jìn)電極固定板與進(jìn)電極安裝孔周?chē)臓t體之間；
[0012]所述的兩塊進(jìn)電極分別從進(jìn)電極固定板上所設(shè)的電極引入孔中穿入爐體內(nèi)；
[0013]所述的進(jìn)電極密封板套裝在兩塊進(jìn)電極上并由密封板連接螺栓固定于進(jìn)電極固定板上；所述的電極引入孔在靠進(jìn)電極密封板的一頭向四周擴(kuò)展形成一密封槽，所述的進(jìn)電極密封圈設(shè)在該密封槽內(nèi)；
[0014]所述的進(jìn)電極固定板和進(jìn)電極密封板均為非導(dǎo)磁耐熱絕緣板。
[0015]上述方案中，所述的非導(dǎo)磁耐熱絕緣板可以是環(huán)氧樹(shù)脂板、聚四氟乙烯板或電工板。
[0016]上述方案中，所述的固定板密封圈和進(jìn)電極密封圈可以分別是銅密封墊、聚四氟乙烯密封墊和O形橡膠密封圈中的一種。
[0017]在本發(fā)明所述的燒結(jié)爐中的進(jìn)電極安裝孔是供一并弓丨入并安裝兩塊進(jìn)電極之用，因此它形狀沒(méi)有任何限制。但是，由于所述的進(jìn)電極的橫截面通常為矩形，因此本發(fā)明所述的電極安裝孔優(yōu)選矩形孔，以便于保證進(jìn)電極外表面至進(jìn)電極安裝孔的內(nèi)表面距離相等。
[0018]本發(fā)明所述的燒結(jié)爐中的進(jìn)電極密封板塊數(shù)可以是一塊，也可以是兩塊，但是由于功率大，流過(guò)所述的進(jìn)電極的電流也相對(duì)較大，因此為了增大兩塊進(jìn)電極之間的距離，避免鄰近效應(yīng)，所述的進(jìn)電極密封板塊數(shù)優(yōu)選兩塊，以節(jié)約材料。
[0019]為了進(jìn)一步改善密封效果，本發(fā)明所述的燒結(jié)爐中的固定板連接螺栓和密封板連接螺栓在爐體內(nèi)的釘頭與爐體之間均設(shè)有的密封墊。
[0020]本發(fā)明所述的交流大功率真空熱壓燒結(jié)爐采用以下技術(shù)措施，即在爐體的一頭設(shè)有進(jìn)電極安裝孔，并將兩塊進(jìn)電極一并從所述進(jìn)電極引入孔內(nèi)引入，且進(jìn)電極固定板和進(jìn)電極密封板均為非導(dǎo)磁耐熱絕緣板，從而摒棄了兩塊進(jìn)電極之間產(chǎn)生磁場(chǎng)強(qiáng)度疊加的磁路，有效避免因渦流效應(yīng)而產(chǎn)生高溫。因此，本發(fā)明所述的燒結(jié)爐不僅密封性能得以改善，進(jìn)電極密封元件的使用壽命長(zhǎng)，而且可節(jié)約渦流所消耗的電能。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021]圖1和圖2為本發(fā)明所述的交流大功率真空熱壓燒結(jié)爐的一個(gè)具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)不意圖，其中，圖1為主視圖，圖2為左視圖；圖中的虛線(xiàn)表不石墨壓頭和|旲具。
[0022]圖3和圖4為圖1和圖2所示燒結(jié)爐中進(jìn)電極固定裝置的局部結(jié)構(gòu)示意圖(放大)，其中，圖3為主視圖，圖4為圖3的A-A剖視圖。
[0023]圖5和圖6為本發(fā)明所述的交流大功率真空熱壓燒結(jié)爐另一具體實(shí)施例中進(jìn)電極固定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，圖5為主視圖，圖6為圖5的B-B剖視圖。
[0024]圖7和圖8為現(xiàn)有真空熱壓燒結(jié)爐產(chǎn)生渦流效應(yīng)的原理圖示意圖，其中，圖7為主視圖，圖8為圖7的C-C剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1
[0026]參見(jiàn)圖1和圖2，本例的燒結(jié)爐包括由底座9支承的圓筒狀爐體1，兩塊進(jìn)電極4通過(guò)進(jìn)電極固定裝置14從爐體I的左端引入爐體內(nèi)，其中，在上的一塊進(jìn)電極4經(jīng)在上的一塊過(guò)渡電極10與固定連接在經(jīng)由爐體I伸進(jìn)爐體內(nèi)的活塞桿12端面上的在上的一塊熱電極11連接，在下的另一塊進(jìn)電極4經(jīng)在下的另一塊過(guò)渡電極10與固定連接在支座13上的在下的另一塊熱電極11連接。參見(jiàn)圖1，在上的一塊進(jìn)電極4、在上的一塊過(guò)渡電極10和在上的一塊熱電極11組成一串聯(lián)電路，在下的另一塊進(jìn)電極4、在下的另一塊過(guò)渡電極10和在下的另一塊熱電極11組成另一串聯(lián)電路，兩串聯(lián)電路經(jīng)設(shè)在兩熱電極11之間的位于在上的一塊熱電極11下方的石墨壓頭、位于在下的另一塊熱電極11上方的另一石墨壓頭和位于所述兩石墨壓頭之間的模具及其內(nèi)部的粉體原料構(gòu)成燒結(jié)爐的電阻式加熱電路。
[0027]參見(jiàn)圖3和圖4，上述進(jìn)電極固定裝置14由進(jìn)電極固定板2、進(jìn)電極密封板3、固定板密封圈6、進(jìn)電極密封圈5、固定板連接螺栓8和密封板連接螺栓7組成。其中，
[0028]進(jìn)電極固定板2覆蓋在爐體I上所設(shè)的矩形的進(jìn)電極安裝孔的外側(cè)并由固定板連接螺栓8固定在爐體I上；爐體I外側(cè)面上沿進(jìn)電極安裝孔周?chē)O(shè)有密封槽，固定板密封圈6置于所述密封槽內(nèi)并由進(jìn)電極固定板2壓在爐體I的外側(cè)面上；其中，進(jìn)電極固定板2為矩形環(huán)氧樹(shù)脂板，其中部設(shè)有兩個(gè)電極引入孔；
[0029]兩塊進(jìn)電極4是橫截面為矩形的銅排，分別從進(jìn)電極固定板2中部所設(shè)的兩個(gè)矩形電極引入孔中穿入爐體I內(nèi)；
[0030]進(jìn)電極密封板3的數(shù)量為兩塊,每一塊的中部設(shè)有一矩形孔；每一塊進(jìn)電極密封板3通過(guò)所述的矩形孔套裝在進(jìn)電極4上，并由密封板連接螺栓7固定于進(jìn)電極固定板2上；進(jìn)電極固定板2上所設(shè)的電極引入孔在靠進(jìn)電極密封板3的一頭向四周擴(kuò)展形成一密封槽，進(jìn)電極密封圈5設(shè)在該密封槽內(nèi)并由電極密封板3壓緊；其中兩塊進(jìn)電極密封板3均為矩形的環(huán)氧樹(shù)脂板。
[0031]參見(jiàn)圖3和圖4，固定板連接螺栓8和密封板連接螺栓7在爐體I內(nèi)的釘頭與爐體I之間均設(shè)有密封墊。
[0032]實(shí)施例2
[0033]參見(jiàn)圖5和圖6，本例與實(shí)施例1的不同之處在于:
[0034]1、進(jìn)電極密封板3為一塊，其中部在進(jìn)電極固定板2上所設(shè)的兩個(gè)電極引入孔的對(duì)應(yīng)處設(shè)有與所述的電極引入孔的形狀、大小相同的兩矩形孔；該進(jìn)電極密封板3通過(guò)所述兩矩形孔套裝在兩進(jìn)電極4上。
[0035]2、進(jìn)電極固定板2和進(jìn)電極密封板3均為聚四氟乙烯板。
[0036]本實(shí)施例上述以外的其它結(jié)構(gòu)均與實(shí)施例1相同。
【權(quán)利要求】
1.一種交流大功率真空熱壓燒結(jié)爐，該燒結(jié)爐包括爐體和兩塊進(jìn)電極，其特征在于， 所述的爐體的一頭設(shè)有進(jìn)電極安裝孔，該安裝孔內(nèi)設(shè)有所述兩塊進(jìn)電極及其固定裝置，其中所述的固定裝置由進(jìn)電極固定板、進(jìn)電極密封板、固定板密封圈、進(jìn)電極密封圈、固定板連接螺栓和密封板連接螺栓組成，其中， 所述的進(jìn)電極固定板覆蓋在所述進(jìn)電極安裝孔的外側(cè)并由固定板連接螺栓固定在爐體上；所述的進(jìn)電極固定板的中部設(shè)有兩個(gè)電極引入孔，所述的固定板密封圈設(shè)在進(jìn)電極固定板與進(jìn)電極安裝孔周?chē)臓t體之間； 所述的兩塊進(jìn)電極分別從進(jìn)電極固定板上所設(shè)的電極引入孔中穿入爐體內(nèi)； 所述的進(jìn)電極密封板套裝在兩塊進(jìn)電極上并由密封板連接螺栓固定于進(jìn)電極固定板上；所述的電極引入孔在靠進(jìn)電極密封板的一頭向四周擴(kuò)展形成一密封槽，所述的進(jìn)電極密封圈設(shè)在該密封槽內(nèi)； 所述的進(jìn)電極固定板和進(jìn)電極密封板均為非導(dǎo)磁耐熱絕緣板。
2.如權(quán)利要求1所述的一種交流大功率真空熱壓燒結(jié)爐，其特征在于，所述的進(jìn)電極安裝孔為矩形孔。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種交流大功率真空熱壓燒結(jié)爐，其特征在于，所述的進(jìn)電極密封板是兩塊。
4.如權(quán)利要求3所述的一種交流大功率真空熱壓燒結(jié)爐，其特征在于，所述的非導(dǎo)磁耐熱絕緣板是環(huán)氧樹(shù)脂板、聚四氟乙烯板或電工板。
【文檔編號(hào)】F27B5/05GK103822471SQ201410090403
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】吳宣成 申請(qǐng)人:安徽金泰爾合金新材料有限公司