[發明專利]一種適用于連續排膠燒結爐的爐內氣氛凈化方法

在審

• 申請號: 201710100278.X
• 申請日: 2017-02-23
• 公開（公告）號: CN106925781A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 駱接文;林利宏
• 申請（專利權）人: 深圳市星特爍科技有限公司
• 主分類號: B22F3/10
• 分類號: B22F3/10
• 代理公司: 深圳市深聯知識產權代理事務所(普通合伙)44357
• 代理人: 楊靜

技術領域

本發明涉及一種連續爐爐內的氣氛處理工藝方法，特別是一種適用于連續排膠燒結爐的爐內氣氛凈化方法。

背景技術

粉末冶金金屬注射成型的工藝是將細小的金屬粉末與占體積約35%-50%的混合黏結劑混合成具有流變性的漿料，然后注射到模型內成形，并經排膠步驟去除黏結劑，最后燒結可得制品。

排膠工藝原理是在低溫（150℃-500℃）和保護氣氛下，使黏結劑（如PW、CW、PP、PE等）蒸發或者熱分解生成氣體小分子（如甲醛、乙烯、苯乙烯等），氣體小分子通過擴散或滲透方式傳輸到成形坯表面，然后黏結劑分解氣體脫離成形坯表面進入外部氣氛，完成排膠脫黏工作；燒結工藝原理是注射成形坯經過脫黏后是一個多孔體，在高溫（1100℃-1500℃）下，使因脫黏后留下的空隙各向同性均勻收縮，達到致密化和化學成分均勻性程度，密度可達90%-100%。

目前，排膠過程中常用的保護劑是氫氣（H₂），強還原性的氫氣（H₂）能保護易被氧化的金屬粉末或還原已被氧化的金屬，氫氣（H₂）的氫原子很小，極易進入成形坯內部，帶動黏結劑小分子快速擴散或滲透到成形坯表面，還可以還原被氧化了的金屬。而且氫氣（H₂）不會和金屬反應。

傳統的氣體凈化裝置大多使用吸附、酸堿中和、置換等方式去除雜質，但是在粉末冶金金屬注射成型技術中，需要保留氫氣（H₂），不能讓它跟氧氣接觸，故設備需要密封，這樣才能保證氫氣（H₂）不跟氧氣混合，能二次利用，故傳統的氣體凈化裝置不宜在這技術領域里使用。其次，傳統的氣體凈化裝置從廢氣進入設備后，要先經過過濾器過濾掉顆粒物，然后再進入吸附區吸附凈化。但是雜質中的PW、PE等的粘性太高，不易流動，容易堵住過濾器，也不宜在這方面使用。之后凈化的氣體由通風機排入大氣或者進入其他儀器利用。如圖1所示。

傳統的熱處理爐在排膠后，尾氣會排放到燃燒室燃燒，但是，因為爐體內部的流動性不佳，往往排膠產生的雜質會堵塞脫脂產品微觀上的孔洞，影響產品的排膠及阻礙氫氣（H₂）氣體進入產品深層內部，導致排膠階段浪費熱量，排膠時間長，產量低，良率低。

現有技術存在的主要缺陷在于：

1.傳統的排膠燒結爐內部沒有氣氛循環

傳統的排膠燒結爐在排膠階段，排膠脫黏產生的尾氣和氫氣一起通入燃燒室燃燒，這樣就加大了氫氣的使用量。而且排膠產生的雜質會堵塞脫脂產品微觀上的孔洞，影響產品的排膠脫黏及阻礙氫氣（H₂）氣體進入產品深層內部，導致排膠階段浪費熱量，排膠時間長，產量低，良率低；

2.爐體內部氣氛流動性不強，影響產生良率

因為排膠脫黏產生的雜質，如石蠟、（CH₂O）、PE、PP等的粘性太高，流動性差，容易在爐腔內積累，堵住通氣口等，導致設備一些功能散失，清理困難，維修困難等。而且加工原件也會受到影響，使其排膠脫黏不完全，受熱不均等問題。

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種新的技術方案以解決現存的技術缺陷。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明提供一種適用于連續排膠燒結爐的爐內氣氛凈化方法，解決了現有技術連續爐沒有氣氛循環功能、爐體內部氣體流通不暢、浪費熱量嚴重、排膠效果差、產量低、產品良品率低等技術缺陷。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種適用于連續排膠燒結爐的爐內氣氛凈化方法，在連續排膠燒結爐外部設置與爐體內部連通的氣體凈化分離裝置，所述氣體凈化分離裝置將爐體內部產生的尾氣進行尾氣處理，所述尾氣通過氣體凈化分離裝置后產生雜質和可回收氣體，所述雜質被收集起來，所述可回收氣體重新輸入爐體內部循環利用。

作為上述技術方案的改進，所述連續排膠燒結爐的內部熱加工區域包括排膠區域、燒結區域和冷卻區域，連續排膠燒結爐內部加工過程包括排膠階段、燒結階段和冷卻階段。

作為上述技術方案的進一步改進，所述氣體凈化分離裝置的入氣口與所述排膠區域連通，氣體凈化分離裝置的可回收氣體的出口與燒結區域及冷卻區域連通，所述排膠階段產生的尾氣可進入氣體凈化分離裝置中進行氣體處理，廢氣處理后產生的雜質被回收利用，廢氣處理后分離的可回收氣體進入燒結階段和冷卻階段參與循環利用。