本發(fā)明涉及熱處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種氣氛燒結(jié)爐。

背景技術(shù)：

隨著中國(guó)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，越來(lái)越多的機(jī)械設(shè)備已得到廣泛使用。

在工礦開(kāi)采、生產(chǎn)制造類企業(yè)中，往往需要經(jīng)過(guò)高溫處理工序。高溫設(shè)備的種類很多，其中比較常見(jiàn)的有燃煤鍋爐、電磁爐和氣氛燒結(jié)爐等。以氣氛燒結(jié)爐為例，氣氛燒結(jié)爐是一種在高溫下，通入各種工藝氣體對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行燒結(jié)處理，主要包括硬質(zhì)合金燒結(jié)爐和粉末冶金爐等，也有用于銅材，鋼帶退火等熱處理，同樣可用于厚膜電路、厚膜電阻、電子元件電極、鋼加熱器、太陽(yáng)能電池板等類似產(chǎn)品的高溫?zé)Y(jié)、熱處理。

氣氛燒結(jié)爐內(nèi)對(duì)工件進(jìn)行燒結(jié)時(shí)，在內(nèi)膽中通入各種工藝氣體，比如氫、氧、氮和惰性氣體等，工藝氣體中攜帶有介質(zhì)粉體，其與工件表面相遇時(shí)，能夠提高制品致密化程度、獲得優(yōu)良性能。、

目前，氣氛燒結(jié)爐通過(guò)工藝氣體對(duì)工件的處理方式，一般是通過(guò)引入一定量的工藝氣體在爐子的內(nèi)膽內(nèi)進(jìn)行悶燒，或者在引入工藝氣體的同時(shí)排出工藝氣體，由于工件的表面積一般較大，且長(zhǎng)度特征比較明顯，而同時(shí)內(nèi)膽為了保證真空度，在其側(cè)壁上一般只設(shè)置有一個(gè)或幾個(gè)進(jìn)氣口，因此現(xiàn)有技術(shù)中往內(nèi)膽中通入工藝氣體的方式，往往無(wú)法使工藝氣體完全覆蓋到工件表面的每個(gè)角落，工件表面的燒結(jié)程度不均勻。

因此，如何提高工藝氣體與工件表面的接觸面積，使工件表面的燒結(jié)程度和處理效果變得均勻，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種氣氛燒結(jié)爐，能夠提高工藝氣體與工件表面的接觸面積，使工件表面的燒結(jié)程度和處理效果變得均勻。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種氣氛燒結(jié)爐，包括內(nèi)膽，還包括 可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于所述內(nèi)膽內(nèi)、用于對(duì)進(jìn)入其中的工藝氣體進(jìn)行攪動(dòng)的擾流部件。

優(yōu)選地，還包括設(shè)置于爐體上、用于帶動(dòng)所述擾流部件旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)軸與所述擾流部件動(dòng)力連接，且所述傳動(dòng)軸依次穿過(guò)所述爐體和內(nèi)膽的側(cè)壁。

優(yōu)選地，所述傳動(dòng)軸與所述爐體的結(jié)合部位處設(shè)置有用于保證所述爐體內(nèi)真空度的動(dòng)密封件。

優(yōu)選地，還包括設(shè)置于所述爐體上、用于根據(jù)工件表面燒結(jié)均勻程度控制所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)速度的控制器，且所述控制器與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)信號(hào)連接。

優(yōu)選地，還包括設(shè)置于所述內(nèi)膽內(nèi)壁上、用于根據(jù)工件表面瞬時(shí)溫度分布判斷工件表面燒結(jié)均勻程度的溫度探頭，且所述溫度探頭余所述控制器信號(hào)連接。

優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)具體為步進(jìn)電機(jī)。

優(yōu)選地，所述擾流部件具體為將工藝氣體的流動(dòng)對(duì)自身產(chǎn)生的軸向推力轉(zhuǎn)化為周向扭矩的螺旋槳葉，且所述螺旋槳葉設(shè)置于所述內(nèi)膽側(cè)壁上的進(jìn)氣口處。

優(yōu)選地，所述螺旋槳葉在所述內(nèi)膽的側(cè)壁上設(shè)置有多個(gè)，且各所述螺旋槳葉沿所述內(nèi)膽的軸向均勻分布。

優(yōu)選地，所述擾流部件的表面上設(shè)置有用于抗高溫的碳-碳復(fù)合材料層。

本發(fā)明所提供的氣氛燒結(jié)爐，主要包括內(nèi)膽和可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在內(nèi)膽內(nèi)、用于對(duì)進(jìn)入其中的工藝氣體進(jìn)行攪動(dòng)的擾流部件。由于擾流部件設(shè)置在內(nèi)膽內(nèi)，并且能夠自由旋轉(zhuǎn)，因此當(dāng)工藝氣體從外界(一般為內(nèi)膽上設(shè)置的進(jìn)氣口)進(jìn)入到內(nèi)膽中時(shí)，勢(shì)必會(huì)經(jīng)過(guò)擾流部件的攪動(dòng)，從而使得原本剛進(jìn)入到內(nèi)膽中、有序運(yùn)動(dòng)、分布較集中且密度較大的“工藝氣體團(tuán)”迅速被吹散、擾亂，進(jìn)而使“工藝氣體團(tuán)”分散成為密度很小、分布很廣且迅速遍布整個(gè)內(nèi)膽容積的“工藝氣體云”，如此就增加了工藝氣體與工件表面的接觸面積，提高了工藝氣體與工件表面的結(jié)合程度，使得工件表面的燒結(jié)程度更加均勻。綜上所述，本發(fā)明所提供的氣氛燒結(jié)爐，通過(guò)在內(nèi)膽內(nèi)設(shè)置用于對(duì)工藝氣體進(jìn)行攪動(dòng)的擾流部件，提高了工藝氣體與工件表面的接觸面積，使工件表面的燒結(jié)程度變得均勻。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明所提供的一種具體實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的左視圖。

其中，圖1—圖2中：

內(nèi)膽—1，擾流部件—2，爐體—3，驅(qū)動(dòng)電機(jī)—4，傳動(dòng)軸—5，動(dòng)密封件—6，控制器—7，溫度探頭—8。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參考圖1及圖2，圖1為本發(fā)明所提供的一種具體實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的左視圖。

在本發(fā)明所提供的一種具體實(shí)施方式中，氣氛燒結(jié)爐主要包括內(nèi)膽1和擾流部件2。

其中，內(nèi)膽1為氣氛燒結(jié)爐的重要組成部分，設(shè)置在氣氛燒結(jié)爐的爐體3內(nèi)，工件在燒結(jié)時(shí)就放置在內(nèi)膽1內(nèi)，為加快燒結(jié)過(guò)程，內(nèi)膽1內(nèi)的溫度一般很高。內(nèi)膽1可呈圓筒狀或方筒狀，在其左右兩側(cè)設(shè)置有保持內(nèi)部高溫的保溫門(mén)，一般由石墨制成。在燒結(jié)工件時(shí)，需要工件表面與工藝處理氣體均勻接觸以提高工件的燒結(jié)質(zhì)量，為此，一般在內(nèi)膽1的側(cè)壁上設(shè)置有不同位置的進(jìn)氣口，以保證氣氛均勻性。

擾流部件2設(shè)置在內(nèi)膽1內(nèi)，其可自由旋轉(zhuǎn)，并且在其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)時(shí)，將對(duì)進(jìn)入到內(nèi)膽1中的工藝氣體進(jìn)行強(qiáng)力攪動(dòng)，使得工藝氣體被吹散。具體的，考慮到工藝氣體從某個(gè)或某幾個(gè)進(jìn)氣口處進(jìn)入到內(nèi)膽時(shí)，工藝氣體的聚集度較高、密度較大，并且剛從進(jìn)氣口噴出時(shí)，其運(yùn)動(dòng)速度高度一致，如此可將剛 進(jìn)入到內(nèi)膽1中的工藝氣體看作“工藝氣體團(tuán)”。顯然，“工藝氣體團(tuán)”所攜帶的大部分介質(zhì)粉體都集中在一處，與工件的接觸面積非常小，不利于工件表面的燒結(jié)質(zhì)量。而當(dāng)“工藝氣體團(tuán)”碰到擾流部件2的高速旋轉(zhuǎn)和強(qiáng)力攪動(dòng)時(shí)，“工藝氣體團(tuán)”就瞬間被打散、擾亂，進(jìn)入分散成為密度很小、分布很廣且迅速遍布到整個(gè)內(nèi)膽容積的“工藝氣體云”，如此“工藝氣體云”將非常容易地與工件的表面全接觸，同時(shí)將攜帶的介質(zhì)粉體撒播到工件表面上，由于“工藝氣體云”的分布廣、密度較均勻，因此工件表面覆蓋的介質(zhì)粉體也同樣分布較均勻。

因此，本發(fā)明所提供的氣氛燒結(jié)爐，通過(guò)在內(nèi)膽1內(nèi)設(shè)置用于對(duì)工藝氣體進(jìn)行攪動(dòng)的擾流部件2，使得工藝氣體的分布更廣、更均勻，從而提高了工藝氣體與工件表面的接觸面積，使工件表面的燒結(jié)程度和處理效果變得更加均勻。

在關(guān)于擾流部件2的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，為方便地實(shí)現(xiàn)擾流部件2在內(nèi)膽1內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)，本實(shí)施例在爐體3上設(shè)置了專用于帶動(dòng)擾流部件2旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)4。驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的轉(zhuǎn)動(dòng)是可控的，同時(shí)轉(zhuǎn)速也是可調(diào)的，此外還能正反轉(zhuǎn)，如此通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)4帶動(dòng)擾流部件2旋轉(zhuǎn)的方式，可以使得擾流部件2的工作狀況(轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向)能夠根據(jù)工件燒結(jié)過(guò)程的具體要求而定。

具體的，由于爐體3內(nèi)空間局促，驅(qū)動(dòng)電機(jī)4一般設(shè)置在爐體3的外壁外表面上，如此驅(qū)動(dòng)電機(jī)4可以通過(guò)傳動(dòng)軸5與擾流部件2相連的方式驅(qū)動(dòng)擾流部件2。由于擾流部件2設(shè)置在內(nèi)膽1內(nèi)，而驅(qū)動(dòng)電機(jī)4設(shè)置在爐體3的外壁，因此傳動(dòng)軸5需要依次穿透爐體3的側(cè)壁和內(nèi)膽1的側(cè)壁。

此外，由于為了保證工件在燒結(jié)過(guò)程中的燒結(jié)質(zhì)量，需要在爐體3內(nèi)和內(nèi)膽1內(nèi)保持真空，因此，為避免傳動(dòng)軸5穿透爐體3的側(cè)壁時(shí)破壞其內(nèi)的真空度，針對(duì)此，本實(shí)施例還在傳動(dòng)軸5與爐體3的結(jié)合部位處設(shè)置了動(dòng)密封件6，比如油封、軟填料等。該動(dòng)密封件6能夠在傳動(dòng)軸5的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，與爐體3的側(cè)壁形成氣密封，從而保證爐體3內(nèi)的真空度。

為了與驅(qū)動(dòng)電機(jī)4相配合，本實(shí)施例還在爐體3上設(shè)置了專用于控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的控制器7。具體的，該控制器7與驅(qū)動(dòng)電機(jī)4信號(hào)連接，其控制原理為：根據(jù)工件表面的燒結(jié)均勻程度控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。當(dāng)然，控制器7還能控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。比如，當(dāng)控制器7判斷工件表面的燒結(jié)均勻程 度較低時(shí)，控制器7將控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)4使其轉(zhuǎn)速增加，提高工藝氣體的分散和均勻程度；反之，控制器7可控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)4使其轉(zhuǎn)速降低，在保證工件表面的燒結(jié)均勻程度的前提下，節(jié)省能源。此處優(yōu)選地，該驅(qū)動(dòng)電機(jī)4可以為步進(jìn)電機(jī)，能夠更好地配合控制器7的控制，提高控制器7的控制精度。當(dāng)然，驅(qū)動(dòng)電機(jī)4還可以為其余常見(jiàn)類型的電機(jī)，比如異步電機(jī)等，此處不再列舉。

進(jìn)一步的，為了使控制器7較精確地判斷工件表面的燒結(jié)均勻程度，本實(shí)施例在內(nèi)膽1的內(nèi)壁上設(shè)置了多個(gè)溫度探頭8，并且各溫度探頭8均與控制器7信號(hào)連接。具體的，溫度探頭8能夠探測(cè)出工件表面的溫度，而多個(gè)溫度探頭8同時(shí)檢測(cè)時(shí)，即可形成工件表面的全面積溫度分布圖。考慮到工藝氣體在被擾流部件2吹散并與工件表面相接觸時(shí)，工件表面與工藝氣體之間勢(shì)必存在一定范圍內(nèi)的溫差，兩個(gè)具有溫差的物體互相接觸，必然就會(huì)產(chǎn)生熱量傳遞，如此工件表面的瞬時(shí)溫度就會(huì)在與工藝氣體接觸時(shí)發(fā)生變化，可能升高也可能會(huì)降低。而控制器7就根據(jù)各個(gè)溫度探頭8所檢測(cè)到的工件表面各個(gè)部位的瞬時(shí)溫度變化，形成工件表面的全面積瞬時(shí)溫度變化分布圖，根據(jù)此分布圖即可較精確地判斷出工件表面與工藝氣體的接觸面積，也即工件表面的燒結(jié)均勻程度。

在關(guān)于擾流部件2的另一種優(yōu)選實(shí)施方式中，該擾流部件2無(wú)需外部的驅(qū)動(dòng)電機(jī)4的驅(qū)動(dòng)，當(dāng)其設(shè)置在內(nèi)膽1內(nèi)時(shí)，可以自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。具體的，該擾流部件2為螺旋槳葉，設(shè)置在內(nèi)膽1側(cè)壁上的進(jìn)氣口處，并且螺旋槳葉具有沿軸向傾斜一定角度的螺旋流線型形狀，該形狀使得進(jìn)氣口中通入快速流動(dòng)的工藝氣體時(shí)，能夠?qū)⒐に嚉怏w與螺旋槳葉的軸向撞擊力轉(zhuǎn)化為沿著周向分布的扭矩載荷，從而推動(dòng)螺旋槳葉周向旋轉(zhuǎn)。如此設(shè)置，擾流部件2即可利用工藝氣體的動(dòng)能推動(dòng)自身進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)，將工藝氣體吹散，節(jié)省了外部驅(qū)動(dòng)的能源。

當(dāng)然，相比于驅(qū)動(dòng)電機(jī)4主動(dòng)驅(qū)動(dòng)的方式，被動(dòng)旋轉(zhuǎn)的擾流部件2對(duì)工藝氣體的攪動(dòng)程度較低，針對(duì)此，本實(shí)施例在螺旋槳葉的內(nèi)膽1的側(cè)壁上設(shè)置了多個(gè)螺旋槳葉，并且各螺旋槳葉沿著內(nèi)膽1的軸向方向均勻分布。如此，當(dāng)工藝氣體通過(guò)進(jìn)氣口高速涌入內(nèi)膽1時(shí)，各個(gè)螺旋槳葉即可同時(shí)旋轉(zhuǎn)，并且迅速地將工藝氣體團(tuán)分散到工件表面的各個(gè)角落。

不僅如此，考慮到氣氛燒結(jié)爐在工作時(shí)，內(nèi)膽1的溫度較高，為此，本實(shí)施例在擾流部件2的表面上設(shè)置了用于抗高溫的碳-碳復(fù)合材料層，該碳-碳復(fù) 合材料層是由碳纖維及其增強(qiáng)的碳基復(fù)合材料，其強(qiáng)度隨著溫度的升高而升高，能夠耐2800℃以上的高溫。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。