一種陶瓷燒結(jié)爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實(shí)用新型涉及陶瓷材料燒結(jié)領(lǐng)域，具體地涉及一種陶瓷燒結(jié)爐。
【背景技術(shù)】
[0002]結(jié)構(gòu)陶瓷材料以其優(yōu)異的耐高溫、耐腐蝕、耐磨損的性能特點(diǎn)，已發(fā)展成為被普遍認(rèn)可的高性能結(jié)構(gòu)材料，但陶瓷件塑性差、不耐沖擊，都使其應(yīng)用受到限制。金屬和陶瓷的金屬化，釬焊技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，可以將陶瓷材料性能優(yōu)點(diǎn)的發(fā)揮出來，從而有效擴(kuò)大其應(yīng)用范圍，已經(jīng)成為當(dāng)前材料科學(xué)和工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
[0003]但是陶瓷金屬化和陶瓷釬焊技術(shù)不同的工藝溫度和氣氛要求具有差異化特性，使各自的工藝技術(shù)采用不同的生產(chǎn)設(shè)備，造成各自設(shè)備的獨(dú)立性和工業(yè)投資的增大，增大了占地面積和生產(chǎn)成本，并且增大了物料的使用和對環(huán)境的污染。
[0004]鑒于陶瓷金屬化和陶瓷釬焊技術(shù)廣闊的應(yīng)用前景以及現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種具有多功能的陶瓷燒結(jié)、陶瓷釬焊和陶瓷金屬化一體氣氛燒結(jié)爐，結(jié)合了陶瓷燒結(jié)、陶瓷釬焊、陶瓷金屬化三套工藝相同技術(shù)和差異化要求，新技術(shù)節(jié)省優(yōu)化了設(shè)備工藝流程，降低了成本和能耗，并且節(jié)約物料和減少污染排放。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種將陶瓷烘干、陶瓷釬焊和陶瓷金屬化工藝整合為一體的多功能陶瓷燒結(jié)爐，同時滿足陶瓷燒結(jié)、陶瓷釬焊、陶瓷金屬化三套工藝的相同技術(shù)條件和差異化要求。由于陶瓷燒結(jié)爐實(shí)現(xiàn)設(shè)備一體化所以優(yōu)化了現(xiàn)有多臺設(shè)備的工藝流程，降低了陶瓷材料生產(chǎn)的成本和能耗，節(jié)約占地面積，并大大節(jié)約了物料使用，減少污染排放。
[0006]具體地，本實(shí)用新型提供一種陶瓷燒結(jié)爐，其包括機(jī)箱和沿機(jī)箱長度方向水平延伸設(shè)置在所述機(jī)箱內(nèi)部的爐管，所述爐管通過固定支架固定在所述機(jī)箱內(nèi)部并通過所述固定支架劃分為陶瓷燒結(jié)管段、過渡管段以及冷卻管段，所述爐管的兩端分別設(shè)置有進(jìn)料口以及出料口，所述進(jìn)料口與所述出料口之間設(shè)置有位于機(jī)箱內(nèi)部的傳輸履帶，
[0007]所述陶瓷燒結(jié)管段外側(cè)套設(shè)有爐壁，并通過支架固定在爐壁內(nèi)部并劃分為多個加熱段，每個加熱段的外壁上設(shè)置有至少一個加熱裝置，
[0008]每個加熱段的加熱裝置連接于至少一個溫度控制裝置，用于對加熱段內(nèi)部的溫度進(jìn)行檢測和調(diào)節(jié)控制。
[0009]在本實(shí)用新型的陶瓷燒結(jié)爐中，每個加熱段的溫度可以單獨(dú)進(jìn)行控制，從而可以根據(jù)陶瓷烘干、陶瓷金屬化或陶瓷釬焊等不同工藝的溫度條件要求，對每個加熱段的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)和設(shè)定。進(jìn)一步地，可以對不同工藝溫度的工藝時長進(jìn)行調(diào)節(jié)，具體而言，如果材料需要在某一工藝溫度停留更長時間，則可以將多個加熱段設(shè)置為該工藝溫度。
[0010]優(yōu)選地，所述加熱裝置為電加熱裝置，溫度加熱范圍為0_1200°C;所述陶瓷燒結(jié)管段的多個加熱段沿從進(jìn)料口到出料口的方向溫度遞增。
[0011]優(yōu)選地，所述陶瓷燒結(jié)爐還包括保護(hù)氣體供給裝置;所述陶瓷燒結(jié)管段與所述爐壁內(nèi)壁之間形成供保護(hù)氣體通過的通道，所述通道具有與所述保護(hù)氣體供給裝置連通的保護(hù)氣體入口 ；所述陶瓷燒結(jié)管段的側(cè)壁上具有至少一個與所述通道連通的保護(hù)氣體入口 ；所述陶瓷燒結(jié)管段的側(cè)壁上具有保護(hù)氣體出口。
[0012]借助于特殊的保護(hù)氣體供給裝置，本實(shí)用新型能夠在陶瓷燒結(jié)管段提供雙重氣體保護(hù)，在管內(nèi)的保護(hù)氣體為第一層，管與爐壁之間的保護(hù)氣體為第二層。這樣，使得陶瓷燒結(jié)管段內(nèi)的工藝過程在嚴(yán)格無空氣的環(huán)境下進(jìn)行，保證工藝的可靠性。此外，陶瓷燒結(jié)管段的保護(hù)氣體與其他管段的保護(hù)氣體獨(dú)立，使得陶瓷燒結(jié)管段的保護(hù)氣體不會對其他管段造成溫度擾動。
[0013]優(yōu)選地，所述過渡管段以及冷卻管段的側(cè)壁上分別具有保護(hù)氣體入口以及保護(hù)氣體出口。
[0014]優(yōu)選地，所述爐管的進(jìn)料口和出料口處分別設(shè)置有氣幕。
[0015]借助于氣幕提供第三重氣體保護(hù)，使得保護(hù)氣體入口附近與外界空氣隔離完全，進(jìn)一步保證陶瓷燒結(jié)管段內(nèi)的嚴(yán)格無空氣環(huán)境。
[0016]優(yōu)選地，每個所述保護(hù)氣體進(jìn)口的附近分別設(shè)置有氣體檢測裝置用于檢測充入保護(hù)氣體的濃度。
[0017]優(yōu)選地，還包括中央控制器;所述氣體檢測裝置、所述加熱裝置和所述溫度控制裝置與所述中央控制器連接，或者所述氣體檢測裝置和所述溫度控制裝置與所述中央控制器連接。
[0018]優(yōu)選地，所述溫度控制裝置內(nèi)部設(shè)置有溫度閾值，所述溫度閾值根據(jù)不同工藝的陶瓷燒結(jié)的溫度進(jìn)行設(shè)置。
[0019]優(yōu)選地，所述氣體供給裝置包括混合均壓設(shè)備和均壓分流式氣板;保護(hù)氣體經(jīng)混合均壓設(shè)備混合均壓后，進(jìn)入多個保護(hù)氣體入口，均壓分流式氣板設(shè)置在所述通道的保護(hù)氣體入口處，保護(hù)氣體經(jīng)過均壓分流式氣板均壓分流后通過開設(shè)在陶瓷燒結(jié)管段側(cè)壁上的氣孔進(jìn)入爐管內(nèi)部。
[0020]優(yōu)選地，所述均壓分流式氣板具有多個導(dǎo)氣板，所述多個導(dǎo)氣板的橫截面為多孔結(jié)構(gòu)。
[0021]本實(shí)用新型提供的陶瓷燒結(jié)爐，其將陶瓷烘干、陶瓷釬焊和陶瓷金屬化結(jié)為一體，結(jié)合了陶瓷燒結(jié)、陶瓷釬焊、陶瓷金屬化三套工藝的相同技術(shù)和差異化要求，節(jié)省優(yōu)化了設(shè)備工藝流程，降低了陶瓷材料生產(chǎn)的流程、成本和能耗，節(jié)約了多套設(shè)備的占地面積及生產(chǎn)成本，并大大節(jié)約了物料，減少污染排放。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型的陶瓷燒結(jié)爐的具體實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型的陶瓷燒結(jié)爐的具體實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為圖3的A-A截面示意圖；
[0026]圖5為本實(shí)用新型的氣體供給裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6為本實(shí)用新型的均壓分流式氣板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7為本實(shí)用新型的控制器的結(jié)構(gòu)示意框圖；以及
[0029]圖8為本實(shí)用新型的電加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及工作原理做進(jìn)一步解釋:
[0031]具體地，本實(shí)用新型提供一種多功能一體陶瓷燒結(jié)爐，如圖1所示，其包括機(jī)箱1、沿機(jī)箱I長度方向水平延伸設(shè)置在機(jī)箱I內(nèi)部的爐管2、控制器以及氣體供給裝置4。
[0032]整個爐管2通過固定支架5固定在機(jī)箱I內(nèi)部，按照固定支架5支撐的位置劃分為陶瓷燒結(jié)管段6、過渡管段7以及冷卻管段8。陶瓷燒結(jié)管段6用于對陶瓷材料進(jìn)行燒結(jié)，過渡管段7對燒結(jié)后的陶瓷材料進(jìn)行自然冷卻，冷卻管段8對自然冷卻后的陶瓷材料進(jìn)行水冷降溫冷卻。
[0033]爐管2的兩端分別設(shè)置有進(jìn)料口 9以及出料口 10，進(jìn)料口 9與出料口 10之間設(shè)置有通過機(jī)架11固定在機(jī)箱I內(nèi)部的循環(huán)傳輸履帶12，循環(huán)傳輸履帶12對陶瓷材料在爐管2內(nèi)部進(jìn)行輸送。進(jìn)料口 9以及出料口 10附近分別設(shè)置有保護(hù)氣體氣幕，對陶瓷材料進(jìn)行保護(hù)。陶瓷燒結(jié)管段6、過渡管段7以及冷卻管段8的分別設(shè)置有氣體進(jìn)口43以及氣體出口，氣體供給裝置4與所述氣體進(jìn)口和氣體出口相連通，用于分別為陶瓷燒結(jié)管段6、過渡管段7以及冷卻管段8內(nèi)部供給常溫保護(hù)氣體，如氮?dú)?。陶瓷燒結(jié)管段6設(shè)置有至少一個氣體進(jìn)口，在本實(shí)施例中，如圖5所示，陶瓷燒結(jié)管段6設(shè)置有2個氣體進(jìn)口，2個氣體進(jìn)口設(shè)置在通道上，用于向陶瓷燒結(jié)管段6輸入保護(hù)氣體，過渡管段7以及冷卻管段8只需設(shè)置一個氣體進(jìn)口即可，其開設(shè)在過渡管段7以及冷卻管段8的管壁上。每個保護(hù)氣體進(jìn)口的附近分別設(shè)置有氣體檢測裝置18用于檢測充入氣體的濃度，所述氣體檢測裝置的輸出端連接所述控制器2的輸入端。
[0034]這種分區(qū)獨(dú)立供給的氣體供給方式使得各區(qū)之間的溫度不會因相互之間氣體的流通而互相影響，有利于準(zhǔn)確控制相應(yīng)區(qū)域的溫度。在本實(shí)施例中，惰性氣體為氮?dú)?。每個加熱段根據(jù)電加熱裝置24的加熱溫度不同能夠分別按照陶瓷燒結(jié)、陶瓷金屬化以及陶瓷釬焊溫度要求進(jìn)行調(diào)整。
[0035]爐管2在陶瓷燒結(jié)管段6的外側(cè)套設(shè)有與陶瓷燒結(jié)管段6基本等長的爐壁13，爐壁13包括套設(shè)在一起的內(nèi)壁131和外壁132，內(nèi)壁131與外壁132之間填充有保溫材料14，用于對爐管進(jìn)行保溫。爐管2與爐壁13內(nèi)壁131之間形成供氣體通過的通道15，用于使保護(hù)氣體在陶瓷燒結(jié)管段工作狀態(tài)下填充在這里，對加工過程進(jìn)行氣體保護(hù)。陶瓷燒結(jié)管段6的氣體進(jìn)口開設(shè)在通道15的一端。
[0036]陶瓷燒結(jié)管段6與外側(cè)套設(shè)的爐壁13—起構(gòu)成大馬弗室，大馬弗室可以有效提高爐溫穩(wěn)定性，使各部分溫度過渡均勻，氣氛控制穩(wěn)定，燒成環(huán)境潔凈。陶瓷燒結(jié)管段6通過支架17支撐在爐壁13內(nèi)部。
[0037]如圖5所示，氣體供給裝置4通過管道分別連接多個保護(hù)氣體入口43。
[0038]氣體供給裝置4設(shè)置有三路氣體充入口、混合均壓設(shè)備41和均壓分流式氣板42.三路氣體充入口分別為氮?dú)馊肟凇溆瞄y入口和其他氣體入口。三路氣體經(jīng)混合均壓設(shè)備41混合均壓后，通過管道分別進(jìn)入陶瓷燒結(jié)管段6、過渡管段7以及冷卻管段8的氣體進(jìn)口。
[0039]陶瓷燒結(jié)管段6外側(cè)的通道15處的保護(hù)氣體入口處設(shè)置設(shè)置有均壓分流式氣板42，氣體進(jìn)入通道15時首先經(jīng)過均壓分流式氣板42進(jìn)行均壓分流，均壓分流后的氣體通過開設(shè)在爐管進(jìn)料端側(cè)壁上的保護(hù)氣體入口進(jìn)入陶瓷燒結(jié)管段6的爐管2，對爐管2內(nèi)的陶瓷燒結(jié)起到保護(hù)作用。
[0040]如圖6所示，均壓分流式氣板42具有多個導(dǎo)氣板421，所述多個導(dǎo)氣板的橫截面為多孔結(jié)構(gòu)，便于進(jìn)行均壓分流。多個氣體通道分別設(shè)置有調(diào)節(jié)閥，分別可手動閥調(diào)節(jié)進(jìn)氣量大小，氣體的引入均采用分區(qū)域方式，便于爐膛氣氛均勻和氣體填充充分。
[0041]如圖1-圖4所示，陶瓷燒結(jié)管段6通過支架17固定在爐室內(nèi)，沿陶瓷燒結(jié)管段6的長度方向上設(shè)置三個或以上個電加熱裝置24，從而將陶瓷燒結(jié)管段6分隔為3段或3段以上的加熱段，每個電加熱裝置對應(yīng)有獨(dú)立的溫度控制裝置23。所述電加熱裝置設(shè)置在陶瓷燒結(jié)管段6的外壁上，例如以電加熱線圈的形式盤繞在陶瓷燒結(jié)管段的每個加熱段的外壁上，也可以如圖8所示，本實(shí)施例中，電加熱裝置24為硅碳棒加熱元件，或其他適合的加熱