[發明專利]一種加熱體及實現多區域控溫的真空燒結爐

有效

• 申請號: 201810283615.8
• 申請日: 2018-04-02
• 公開（公告）號: CN108458589B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 劉鵬;徐文立;杜霆
• 申請（專利權）人: 寧波恒普真空技術有限公司
• 主分類號: F27B5/05
• 分類號: F27B5/05;F27B5/14;F27B5/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王戈

本發明公開一種加熱體及實現多區域控溫的真空燒結爐。該真空燒結爐包括密封箱、加熱裝置和隔熱筒；加熱裝置包括多個加熱體組均勻的分布在密封箱的外部，每個加熱體組包括兩個結構相同且環繞在密封箱的側面的加熱體；加熱體包括第一加熱結構和第二加熱結構；第一加熱結構和第二加熱結構的首端與單相變壓器的輸出端相連，第一加熱結構與第二加熱結構的末端通過長連接片連接；單相變壓器、第一加熱結構與第二加熱結構構成電流回路。采用本發明的加熱體及真空燒結爐，每個加熱體對對應區域進行加熱，實現加熱體的加熱溫度的自動調節，采用多個加熱體構成的加熱裝置對真空燒結爐的多個區域進行加熱，實現對真空燒結爐爐內溫度均一性的控制。

技術領域

本發明涉及溫度控制領域，特別是涉及一種加熱體及實現多區域控溫的真空燒結爐。

背景技術

真空燒結爐為了提高產能，需要加大爐內空間，但爐內空間加大，會導致爐內不同區域的溫度存在很大的差異，通常會＞±10℃，并且隨著爐內空間加大，不同區域在升溫過程中，由于熱容、加熱、保溫等因素，不同區域的溫差反會更大，通常＞±20℃。另一方面，由于真空爐的發熱體熱傳導主要是以輻射方式，但由于不同溫度下(光的強度)輻射熱傳導效率不同，低溫下的爐內區域間溫度的差異性是高溫的3倍，對帶脫脂功能的真空爐低溫的溫度區域均勻性會直接影響產品的脫脂效果，使最終產品的碳含量等出現偏差。低溫：脫脂工藝，溫度一般為≤600℃，高溫：燒結工藝，溫度一般為≥1000℃，低溫時，前后相差10℃，造成前后產品尺寸相差較大，即使高溫燒結時前后溫度接近，也無法彌補之前脫脂工藝造成的影響。低溫溫度區域均勻性與高溫溫度區域均勻性不一致，導致實際生產中無法同時兼顧。因此，溫度分布均勻性是檢測真空燒結爐性能的一項非常重要的指標，爐內，前、中、后、上、下等各區溫度偏差越小，處理物燒結后的尺寸和性能控制越好,出爐良率越高，生產成本越低。

現有的真空燒結爐通常通過一體的加熱裝置對密封箱進行加熱，當前后或上下溫度相差較大時，通過調節發熱體的尺寸來調整電阻值，然后通過進口的保溫材料進行保溫，以減小真空燒結爐的各區溫度的差值。因此，現有的真空燒結爐的控溫方式溫度不易調節，而且成本較高。

發明內容

本發明的目的是提供一種加熱體及實現多區域控溫的真空燒結爐，以解決現有的一體的加熱裝置而出現上下、前后溫度偏差較大，造成產品尺寸和性能偏差較大、設備控溫可調性差的問題，從而降低真空燒結爐的制造成本和產品生產成本。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種加熱體，所述加熱體組成棱柱體的三個相鄰側面，所述加熱體包括第一加熱結構和第二加熱結構；所述第一加熱結構包括第一電極棒、多個第一加熱片和多個第一角連接片，相鄰兩個所述第一加熱片之間通過一個所述第一角連接片連接，所述第一角連接片位于所述棱柱體的側棱位置，所述第一加熱片位于所述棱柱體的側面位置；所述第一電極棒的電流輸出端與所述第一加熱結構的首端的第一加熱片連接，所述第一電極棒的電流輸入端與單相變壓器的輸出端的第一端連接；

所述第二加熱結構包括第二電極棒、多個第二加熱片和多個第二角連接片，相鄰兩個所述第二加熱片之間通過一個所述第二角連接片連接，所述第二角連接片位于所述棱柱體的側棱位置，所述第二加熱片位于所述棱柱體的側面位置，所述第二電極棒的電流輸入端與所述第二加熱結構的首端的第二加熱片連接，所述第二電極棒的電流輸出端與所述單相變壓器的輸出端的第二端連接；

所述第一加熱結構的末端的第一加熱片與所述第二加熱結構的末端的第二加熱片通過長連接片連接；所述單相變壓器、所述第一加熱結構與所述第二加熱結構構成電流回路。

可選的，所述單相變壓器的輸入端與功率控制器的輸出端連接，所述功率控制器的控制輸入端與PID控制器的控制輸出端連接，所述PID的PV輸入端與設置于待加熱物體區域內的熱電偶連接，所述熱電偶用于將所述加熱體對應的待加熱物體的溫度測量值傳輸至所述PID控制器，所述PID控制器用于通過控制所述功率控制器的輸出功率從而控制所述單相變壓器的輸出功率，進而調節所述加熱體的加熱溫度。