專利名稱：設(shè)有在線收縮測(cè)量和在線取樣裝置的燒結(jié)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粉末冶金真空燒結(jié)及真空壓力燒結(jié)爐領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
公知的粉末冶金真空燒結(jié)及真空壓力燒結(jié)，其真空燒結(jié)爐及真空壓力燒結(jié)爐，均無(wú)在線收縮測(cè)量和在線取樣裝置。其制品尺寸線收縮率的測(cè)定都是將制品燒結(jié)入爐前的尺寸測(cè)定與燒結(jié)出爐后的尺寸測(cè)定，進(jìn)行比值計(jì)算而得出。其制品的檢測(cè)分析也是在制品出爐以后進(jìn)行。其不足之處在于制品燒結(jié)出爐后進(jìn)行檢測(cè)收縮率、鈷磁和矯頑磁力，只能鑒定制品是否合格，對(duì)提高制品的合格率和精確控制指標(biāo)沒有太大的幫助。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)公知的真空燒結(jié)爐及真空壓力燒結(jié)爐上述之不足，而提供的一種設(shè)有在線收縮測(cè)量和在線取樣裝置的燒結(jié)爐。本發(fā)明設(shè)有在線收縮測(cè)量和在線取樣裝置的燒結(jié)爐，包括燒結(jié)爐，燒結(jié)爐包括爐殼、爐膛、保溫隔熱層及石墨舟板，它還有在線收縮測(cè)量裝置和在線取樣裝置；在線收縮測(cè)量裝置由彈簧、推桿、保溫隔熱塊、石墨壓塊、導(dǎo)電推桿滑針、電信號(hào)尺、PLC構(gòu)成；在石墨舟板上設(shè)有收縮檢測(cè)樣條擋塊，石墨壓塊放置在石墨舟板上，石墨壓塊與保溫隔熱塊相觸，推桿兩端分別與保溫隔熱塊和彈簧一端相觸，彈簧另一端抵在爐殼上，導(dǎo)電推桿滑針絕緣固定在推桿上，電信號(hào)尺安裝在爐殼和保溫隔熱層之間的殼倉(cāng)內(nèi)，電信號(hào)尺由殼體、一組導(dǎo)電片和一組電絕緣片構(gòu)成，一組導(dǎo)電片和一組電絕緣片相間排列安裝在殼體內(nèi)，導(dǎo)電推桿滑針在工作狀態(tài)時(shí)順序與一組導(dǎo)電片電連接，一組導(dǎo)電片與導(dǎo)電推桿滑針分別與電連接；在線取樣裝置由支撐小舟塊、保溫隔熱蓋塊、保溫隔熱墊塊、落桿、1號(hào)球閥、2號(hào)球閥、3號(hào)閥、4號(hào)閥、5號(hào)球閥、快速冷卻室、冷卻油、冷卻水套、接樣容器皿、取樣管和落樣管構(gòu)成；在石墨舟板上和殼體上分別設(shè)有取樣孔，取樣管兩端分別與石墨舟板的取樣孔和殼體的取樣孔相通，5號(hào)球閥安裝在取樣管的出口端，落桿安裝在取樣管內(nèi)，保溫隔熱墊塊放置在落桿頂端，支撐小舟塊放置在保溫隔熱墊塊上，且位于石墨舟板的取樣孔內(nèi)，保溫隔熱蓋塊蓋在石墨舟板的取樣孔上方，取樣管和落樣管通過5號(hào)球閥相通，1號(hào)球閥安裝在落樣管未端，1號(hào)球閥和2號(hào)球閥通過快速冷卻室相通，冷卻油放置在快速冷卻室內(nèi)，冷卻水套包裹在快速冷卻室外，接樣容器皿位于2號(hào)球閥出口下方，3號(hào)閥進(jìn)、出口分別與取樣管和落樣管相通，4號(hào)閥一端與落樣管相通，另一端與大氣相通。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是由于在燒結(jié)爐上加設(shè)了在線收縮測(cè)量和在線取樣裝置，使金屬及合金等粉末冶金制品在燒結(jié)時(shí)，其在線收縮狀態(tài)能及時(shí)地從爐內(nèi)把信息傳遞出來(lái)，因此可實(shí)現(xiàn)根據(jù)制品在燒結(jié)過程中，其收縮率、鈷磁和矯頑磁力的在線檢測(cè)值來(lái)在線及時(shí)調(diào)節(jié)燒結(jié)爐內(nèi)的溫度、時(shí)間和氣氛，有利提高制品質(zhì)量和合格率。解決了以前只能冷卻出爐后取樣檢測(cè)，而不能實(shí)現(xiàn)在線取樣、在線收縮測(cè)量和在線精確調(diào)節(jié)燒結(jié)爐內(nèi)的溫度、時(shí)間及氣氛的問題。填補(bǔ)了真空燒結(jié)及真空壓力燒結(jié)在線取樣檢測(cè)和收縮測(cè)量控制領(lǐng)域的空白。


附圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為本發(fā)明電信號(hào)尺21結(jié)構(gòu)示意圖。附圖3為附圖IA處局部放大結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明設(shè)有在線收縮測(cè)量和在線取樣裝置的燒結(jié)爐，包括燒結(jié)爐，燒結(jié)爐包括爐殼1、爐膛2、保溫隔熱層3及石墨舟板7，它還有在線收縮測(cè)量裝置和在線取樣裝置；在線收縮測(cè)量裝置由彈簧19、推桿18、保溫隔熱塊23、石墨壓塊對(duì)、導(dǎo)電推桿滑針 20、電信號(hào)尺21、PLC22構(gòu)成；在石墨舟板7上設(shè)有收縮檢測(cè)樣條擋塊7_1，石墨壓塊M放置在石墨舟板7上，石墨壓塊M與保溫隔熱塊23相觸，推桿18兩端分別與保溫隔熱塊23 和彈簧19 一端相觸，彈簧19另一端抵在爐殼1上，導(dǎo)電推桿滑針20絕緣固定在推桿18上， 電信號(hào)尺21安裝在爐殼1和保溫隔熱層3之間的殼倉(cāng)內(nèi)，電信號(hào)尺21由殼體、一組導(dǎo)電片 21-1和一組電絕緣片21-2構(gòu)成，一組導(dǎo)電片21-1和一組電絕緣片21-2相間排列安裝在殼體內(nèi)，導(dǎo)電推桿滑針20在工作狀態(tài)時(shí)順序與一組導(dǎo)電片21-1電連接，一組導(dǎo)電片21-1與導(dǎo)電推桿滑針20分別與PLC22電連接；在線取樣裝置由支撐小舟塊8、保溫隔熱蓋塊27、保溫隔熱墊塊沈、落桿9、1號(hào)球閥10、2號(hào)球閥14、3號(hào)閥17、4號(hào)閥16、5號(hào)球閥25、快速冷卻室11、冷卻油12、冷卻水套 13、接樣容器皿15、取樣管10-1和落樣管10-2構(gòu)成；在石墨舟板7上和殼體1上分別設(shè)有取樣孔，取樣管兩端分別與石墨舟板7的取樣孔和殼體1的取樣孔相通，5號(hào)球閥25安裝在取樣管10-1的出口端，落桿9安裝在取樣管10-1內(nèi)，保溫隔熱墊塊沈放置在落桿9頂端，支撐小舟塊8放置在保溫隔熱墊塊沈上，且位于石墨舟板7的取樣孔內(nèi)，保溫隔熱蓋塊 27蓋在石墨舟板7的取樣孔上方，取樣管10-1和落樣管10-2通過5號(hào)球閥25相通，1號(hào)球閥10安裝在落樣管10-2未端，1號(hào)球閥10和2號(hào)球閥14通過快速冷卻室11相通，冷卻油12放置在快速冷卻室11內(nèi)，冷卻水套13包裹在快速冷卻室11外，接樣容器皿15位于 2號(hào)球閥14出口下方，3號(hào)閥17進(jìn)、出口分別與取樣管10-1和落樣管10-2相通，4號(hào)閥16 一端與落樣管10-2相通，另一端與大氣相通。在線收縮測(cè)量裝置使用方法及工作方式使用時(shí)，制品4放置在石墨舟板7上，檢測(cè)收縮率的樣條6 (化學(xué)成分與制品一樣)放置在石墨舟板7上，一端與石墨舟板7上的擋塊7-1相觸，另一端與石墨壓塊M相觸。在制品燒結(jié)過程中，檢測(cè)收縮率的樣條6隨溫度升高開始收縮，彈簧微力推動(dòng)推桿、保溫隔熱塊、石墨壓塊，使檢測(cè)收縮率的樣條始終與擋塊 7-1相觸，同時(shí)導(dǎo)電推桿滑針在電信號(hào)尺上移動(dòng)，推桿滑針與電信號(hào)尺上的一組導(dǎo)電片從原點(diǎn)零位起依次接通，接通的電信號(hào)輸給PLC (燒結(jié)爐上配備的用于工業(yè)控制的計(jì)算機(jī))22， 在PLC顯示器上即可顯示樣條的收縮值。在線取樣裝置使用方法及工作方式檢測(cè)鈷磁和矯頑磁力的樣條5 (化學(xué)成分與制品一樣)放置在支撐小舟塊8上，保溫隔熱蓋塊(XT)壓在樣條5上。先關(guān)閉5號(hào)球閥25、2號(hào)球閥14、4號(hào)閥16，打開1號(hào)球閥10、3號(hào)閥17，將快速冷
4卻室11同爐殼倉(cāng)一同抽成真空，然后關(guān)閉1號(hào)球閥10、3號(hào)閥17。在線取樣時(shí)，先將5號(hào)球閥25打開，打開的同時(shí)，落桿9、保溫隔熱墊塊沈、小舟塊8和樣條5全部落入落樣管10-2 內(nèi)(此時(shí)保溫隔熱蓋塊27蓋住取樣孔)，此時(shí)關(guān)閉5號(hào)球閥25，落桿9、保溫隔熱墊塊26、 小舟塊8和樣條5在落樣管(10- 內(nèi)停留1-2分鐘，使樣條5稍冷卻硬化后，再打開1號(hào)球閥10，使落桿9、保溫隔熱墊塊沈、小舟塊8和樣條5進(jìn)入快速冷卻室11內(nèi)快速冷卻，此時(shí)打開4號(hào)閥16 (用于使落樣管10-2及快速冷卻室11內(nèi)壓力與外大氣平衡)，最后打開2 號(hào)球閥14，讓落桿9、保溫隔熱墊塊沈、小舟塊8和樣條5落入接樣容器皿，從接樣容器皿中拿出樣條，洗凈擦干，即可進(jìn)行檢測(cè)鈷磁及矯頑磁力值(6分鐘以內(nèi)完成，要求鈷磁、矯頑磁力檢測(cè)儀器預(yù)熱啟動(dòng)作好準(zhǔn)備并離燒結(jié)爐現(xiàn)場(chǎng)較近)，然后根據(jù)檢測(cè)結(jié)果并參考收縮值綜合分析來(lái)調(diào)整爐內(nèi)的氣氛、溫度和燒結(jié)時(shí)間。舉燒結(jié)某YG6球齒產(chǎn)品例如下燒結(jié)某YG6球齒產(chǎn)品時(shí)，設(shè)計(jì)要求鈷磁(COM值)控制在5. 94 %-5. 98 %，矯頑磁力(HC值)控制在ll.6-12.0KA/rn。該材質(zhì)牌號(hào)在燒結(jié)爐內(nèi)鈷磁的經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)為 +0. 01 COM/IOL CH4 (增碳)、-0. 01C0M/8L C02 (減碳)。矯頑磁力(HC)的經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù)(預(yù)設(shè)燒結(jié)溫度不變)為-0. 1/延長(zhǎng)4分鐘、+0. 1/縮短4分鐘。預(yù)設(shè)燒結(jié)溫度1450°C，保溫時(shí)間65分鐘。在線檢測(cè)出鈷磁(COM值)5. 66%，矯頑磁力(HC值)12. 30KA/m，那么、應(yīng)通增碳?xì)夥?CH4 (5. 96-5. 66) +0. 01X10L = 300L 延長(zhǎng)燒結(jié)時(shí)間(12. 30-11. 80) +0. 1X4 分鐘= 20分鐘。(最終燒結(jié)溫度1450°C.保溫時(shí)間85分鐘，即時(shí)向爐瞠內(nèi)通入300升增碳性甲烷氣體)。
權(quán)利要求
1.設(shè)有在線收縮測(cè)量和在線取樣裝置的燒結(jié)爐，包括燒結(jié)爐，燒結(jié)爐包括爐殼(1)、爐膛O)、保溫隔熱層(3)及石墨舟板(7)，其特征在于它還有在線收縮測(cè)量裝置和在線取樣裝置；在線收縮測(cè)量裝置由彈簧(19)、推桿(18)、保溫隔熱塊23、石墨壓塊(M)、導(dǎo)電推桿滑針(20)、電信號(hào)尺01)、ΡΙΧ02)構(gòu)成；在石墨舟板(7)上設(shè)有收縮檢測(cè)樣條擋塊(7-1)，石墨壓塊04)放置在石墨舟板(7)上，石墨壓塊04)與保溫隔熱塊03)相觸，推桿(18)兩端分別與保溫隔熱塊03)和彈簧(19) 一端相觸，彈簧(19)另一端抵在爐殼(1)上，導(dǎo)電推桿滑針OO)絕緣固定在推桿(18)上，電信號(hào)尺安裝在爐殼(1)和保溫隔熱層(3) 之間的殼倉(cāng)內(nèi)，電信號(hào)尺由殼體、一組導(dǎo)電片01-1)和一組電絕緣片01-2)構(gòu)成，一組導(dǎo)電片01-1)和一組電絕緣片01-2)相間排列安裝在殼體內(nèi)，導(dǎo)電推桿滑針00)在工作狀態(tài)時(shí)順序與一組導(dǎo)電片01-1)電連接，一組導(dǎo)電片01-1)與導(dǎo)電推桿滑針00)分別與PLC (22)電連接；在線取樣裝置由支撐小舟塊(8)、保溫隔熱蓋塊(27)、保溫隔熱墊塊( )、落桿(9)、1 號(hào)球閥(10)、2號(hào)球閥(14)、3號(hào)閥(17)、4號(hào)閥(16)、5號(hào)球閥(25)、快速冷卻室(11)、冷卻油(12)、冷卻水套(13)、接樣容器皿(15)、取樣管(10-1)和落樣管(10-2)構(gòu)成；在石墨舟板(7)上和殼體(1)上分別設(shè)有取樣孔，取樣管兩端分別與石墨舟板(7)的取樣孔和殼體(1)的取樣孔相通，5號(hào)球閥05)安裝在取樣管(10-1)的出口端，落桿(9)安裝在取樣管(10-1)內(nèi)，保溫隔熱墊塊06)放置在落桿(9)頂端，支撐小舟塊(8)放置在保溫隔熱墊塊06)上，且位于石墨舟板(7)的取樣孔內(nèi)，保溫隔熱蓋塊(XT)蓋在石墨舟板(7)的取樣孔上方，取樣管 (10-1)和落樣管(10-2)通過5號(hào)球閥(25)相通，1號(hào)球閥(10)安裝在落樣管(10-2)未端，1號(hào)球閥(10)和2號(hào)球閥(14)通過快速冷卻室(11)相通，冷卻油(12)放置在快速冷卻室(11)內(nèi)，冷卻水套(13)包裹在快速冷卻室(11)外，接樣容器皿(15)位于2號(hào)球閥(14)出口下方，3號(hào)閥(17)進(jìn)、出口分別與取樣管(10-1)和落樣管(10-2)相通，4號(hào)閥 (16) 一端與落樣管(10-2)相通，另一端與大氣相通。
全文摘要
設(shè)有在線收縮測(cè)量和在線取樣裝置的燒結(jié)爐，包括燒結(jié)爐，燒結(jié)爐包括爐殼(1)、爐膛(2)、保溫隔熱層(3)及石墨舟板(7)，其特征在于它還有在線收縮測(cè)量裝置和在線取樣裝置。優(yōu)點(diǎn)是由于在燒結(jié)爐上加設(shè)了在線收縮測(cè)量和在線取樣裝置，使金屬及合金等粉末冶金制品在燒結(jié)時(shí)，其在線收縮狀態(tài)能及時(shí)地從爐內(nèi)把信息傳遞出來(lái)，并在線取樣檢測(cè)鈷磁和矯頑磁力，因此可實(shí)現(xiàn)根據(jù)制品在燒結(jié)過程中，其收縮率、鈷磁和矯頑磁力的在線檢測(cè)值來(lái)在線及時(shí)調(diào)節(jié)燒結(jié)爐內(nèi)的溫度、時(shí)間和氣氛，有利提高制品質(zhì)量和合格率。填補(bǔ)了真空燒結(jié)及真空壓力燒結(jié)在線取樣檢測(cè)和收縮測(cè)量控制領(lǐng)域的空白。
文檔編號(hào)F27B5/18GK102207353SQ20111010130
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者呂小軍, 陳明 申請(qǐng)人:荊門金鉆硬質(zhì)合金有限責(zé)任公司