[實用新型]可用于ITO靶材燒結(jié)的氣氛鐘罩爐

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420350758.3
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN204268872U
• 公開（公告）日: 2015-04-15
• 發(fā)明（設計）人: 歐陽建;張勛郎;卓曉軍;陳立三;趙為上;楊克輝;彭偉;高平立;侯季淹;易煥能;歐旭明
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙礦冶研究院有限責任公司
• 主分類號: F27B9/04
• 分類號: F27B9/04;F27B9/40;F27B9/30
• 代理公司: 上海金盛協(xié)力知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31242
• 代理人: 段迎春

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種工業(yè)用燒結(jié)爐，尤其涉及一種氣氛鐘罩爐。

背景技術(shù)

ITO靶材是氧化銦和氧化錫粉末按一定比例混合后經(jīng)過一系列的生產(chǎn)工藝加工成型，再高溫氣氛燒結(jié)(1600℃以上，通氧氣燒結(jié))形成的黑灰色陶瓷半導體。ITO靶材是一種新型的銦錫氧化物特種功能陶瓷材料，是稀散金屬銦的深加工高新技術(shù)產(chǎn)品。ITO靶材是生產(chǎn)透明導電膜玻璃極其重要的材料之一，加之價格昂貴，生產(chǎn)制作工藝難度較大，至今仍是國際市場短缺的材料，目前國際上只有少數(shù)發(fā)達國家能夠生產(chǎn)高性能的ITO靶材。

按目前的生產(chǎn)工藝分，ITO靶材主要有三種制備方法：熱壓法、熱等靜壓法和氣氛燒結(jié)法。然而前兩種制備方法由于存在工藝上固有的一些缺陷，產(chǎn)品質(zhì)量難以得到質(zhì)的提升。采用燒結(jié)法工藝制備ITO靶材，需要特定的燒結(jié)爐，窯爐最高溫度要求達到1600℃，因這種裝備技術(shù)含量高，國內(nèi)尚未掌握該窯爐的制造技術(shù)。并且，這種高溫窯爐維護工作量很大，現(xiàn)有技術(shù)很難保證有效的售后服務。雖然部分國外廠家有嘗試生產(chǎn)此類型的燒結(jié)爐，但結(jié)構(gòu)異常復雜，且設備價格昂貴。

因此，對ITO靶材的核心設備——大型氣氛燒結(jié)爐進行設計和改進，使其更加適應自身工藝的需求，進而促進ITO靶材研發(fā)生產(chǎn)水平的提高，這是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待的解決的問題。

實用新型內(nèi)容

本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、維護方便、燒結(jié)效果好、且特別適用于ITO靶材燒結(jié)的氣氛鐘罩爐。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出的技術(shù)方案為一種可用于ITO靶材燒結(jié)的氣氛鐘罩爐，包括爐體、爐架、冷卻系統(tǒng)、氣氛控制調(diào)節(jié)管道系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)，所述爐體為一安裝于爐架上的中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部的腔體設置為爐膛，爐體的底部設有作為活動爐門的窯車，且窯車作為活動爐門關(guān)閉時能與爐體形成密封連接，所述爐膛的頂部及四周的內(nèi)壁上設置有高溫耐火材料層，所述爐體的頂部安裝有加熱元件并向下延伸至爐膛內(nèi)，所述冷卻系統(tǒng)的冷卻風管道穿過爐體底部的側(cè)壁并通向爐膛內(nèi)，所述氣氛控制調(diào)節(jié)管道系統(tǒng)的通氣管路穿過爐體底部的側(cè)壁并通向爐膛內(nèi)，所述溫度控制系統(tǒng)包括安裝于爐體上的多個測溫熱電偶。

上述本實用新型的技術(shù)方案中，通過對加熱元件的布設方向進行改進，使得整個氣氛鐘罩爐的溫度場分布更加均勻，溫區(qū)的控制更加容易，更加容易滿足ITO靶材高溫加熱的要求；另外通過將冷卻風管道和通氣管路布設在爐體的底部位置，使得氣氛氣體的進氣更加均勻，冷卻效率更加高效，更符合ITO靶材的燒結(jié)特點和要求。

上述本實用新型的氣氛鐘罩爐中，優(yōu)選的，所述窯車裝設于軌道上，且窯車通過一與其連接的升降機構(gòu)實現(xiàn)其作為活動爐門的啟閉。

上述本實用新型的氣氛鐘罩爐中，更優(yōu)選的，所述窯車作為活動爐門關(guān)閉時，窯車通過輕質(zhì)纖維毯密封結(jié)合砂封的雙密封模式與爐體形成密封連接。具體的，輕質(zhì)纖維毯密封結(jié)構(gòu)優(yōu)選是指所述窯車與爐體底部的高溫耐火材料層直接接觸的部分設置有一輕質(zhì)纖維毯。所述砂封的密封結(jié)構(gòu)優(yōu)選包括設置于窯車周圍邊緣處的砂封槽和設置于爐體底部的雙層砂封刀，所述砂封槽位于輕質(zhì)纖維毯的外側(cè)，所述雙層砂封刀設置于爐體底部的高溫耐火材料層下方，且雙層砂封刀對接插入所述砂封槽實現(xiàn)砂封。

在上述優(yōu)選的密封結(jié)構(gòu)中，本實用新型首先在窯車與窯口的高溫耐火材料層直接接觸的部分設置了一層耐高溫的輕質(zhì)纖維毯，該輕質(zhì)纖維毯特別優(yōu)選是硅酸鋁纖維毯(其中Al₂O₃含量高于95％)，其具有容重小、彈性好、耐高溫、可壓縮性強等特點，當窯車上升時，輕質(zhì)纖維毯被壓縮成常態(tài)的一半高度，能夠起到很好的初步密封隔絕作用，防止了高溫氣流的流動。在此基礎上，我們又進一步優(yōu)選設計了一套砂封系統(tǒng)。傳統(tǒng)的砂封結(jié)構(gòu)一般只使用單個砂封刀片，由于砂封槽內(nèi)部的密封砂經(jīng)過多次使用后，可能會出現(xiàn)砂子表面不平整現(xiàn)象，局部高或者局部低，從而使得砂封刀局部也會出現(xiàn)未完全插入砂中的情況，造成高溫氣體溢出，上述優(yōu)選的技術(shù)方案采用了雙層砂封刀模式，兩片尺寸相同的砂封刀同時插入到砂封槽內(nèi)，這樣一方面由于砂面不平整造成泄漏的概率少了一半，另一方面如果雙層砂封刀和密封砂都接觸充分，在雙層砂封刀之間就會形成一道空氣隔層，由于空氣的導熱系數(shù)很低，能有效的降低窯車和窯口外鋼殼的表面溫度，在起到節(jié)能的同時還可起到安全防護作用。