[發明專利]燒結爐的冷卻方法、燒結工藝以及燒結爐

在審

• 申請號: 201610362085.7
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN107436097A
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 涂偉倫
• 申請（專利權）人: 東庚實業股份有限公司
• 主分類號: F27D9/00
• 分類號: F27D9/00;F27B5/04
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司11508
• 代理人: 林樂飛

技術領域

本發明涉及一種燒結工藝，更具體地說，它涉及一種燒結爐的冷卻方法以及燒結爐的燒結工藝。

背景技術

燒結爐是利用感應加熱對被加熱物品進行保護性燒結的爐子，可分為工頻、中頻、高頻等類型，可以歸屬于燒結爐的子類。真空感應燒結爐是在真空或保護氣氛條件下，利用中頻感應加熱的原理使硬質合金刀頭及各種金屬粉末壓制體實現燒結的成套設備，是為硬質合金、金屬鏑、陶瓷材料的工業生產而設計的。

以鋼為例，鋼材料要想獲得某些工件特性，需要對其進行熱處理，使其晶體結構發生變化，達到需要的物理性能。而鋼材料在經過燒結爐燒結之后，由于現有技術中燒結爐的冷卻技術的冷卻速率有限，無法實現快速的冷卻，因此無法達到熱處理中迅速冷卻的要求，因此當鋼材料完成燒結工藝之后，需要將其轉移至熱處理爐內進行熱處理。如圖1a表示的現有技術中鋼材料在燒結爐內工藝曲線，圖1b表示的是現有技術中鋼材料在熱處理爐中的工藝曲線。由于燒結爐在燒結完成之后，需要等待材料的冷卻，增加了生產所需要的時間，冷卻完畢之后再轉移至熱處理爐，增加了生產的工序，導致生產效率低下。另外燒結爐中的材料從高溫冷卻，轉移到熱處理爐中又要重新進行加熱，導致了能量的浪費。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種燒結爐的冷卻方法以及燒結爐的燒結工藝，使燒結與熱處理都可以在燒結爐內完成，增加生產的效率。

為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種燒結爐的冷卻方法，將惰性冷卻氣體通入至裝料室內，使惰性冷卻氣體與裝料室內的材料進行熱交換，將裝料室內的惰性冷卻氣體從裝料室內排出。

通過采用上述技術方案，將惰性冷卻氣體直接通入到裝料室內，低溫的惰性冷卻氣體與裝料室內的材料直接進行熱交換，將材料內部的熱量帶走，由于低溫的惰性氣體與材料之間的溫差較大，所以可以非常高效的對材料進行冷卻，使材料的冷卻速率符合熱處理的要求，完成對材料進行熱處理，在燒結完成之后無需轉移到熱處理爐中，減少了生產的時間，生產工序，提高了生產效率。惰性冷卻氣體不斷進入至裝料室內同時不斷的從裝料室內抽出，通過控制惰性冷卻氣體的進氣量與出氣量，實現對爐體內的氣壓進行控制，是材料在冷卻的過程中，使爐體內的壓強符合生產的條件。

本發明進一步設置為：連通保溫室與散熱室，使惰性冷卻氣體在保溫室與散熱室之間循環流動。

通過采用上述技術方案，連通保溫室與散熱室，使保溫室內惰性氣體與殼體中間的冷卻夾層進行熱交換，同時使惰性冷卻氣體與裝料室內的材料充分的進行熱交換，增加惰性冷卻氣體的利用效率，

本發明進一步設置為：通過離心風機使惰性冷卻氣體在裝料室與保溫室內循環。

通過采用上述技術方案，通過循環風機的作用，加速惰性冷卻氣體在散熱室、裝料室內部迅速的流動，增加熱交換效率。

本發明的目的二在于提供一種燒結工藝，使燒結與熱處理都在燒結爐內完成，增加生產的效率。

一種燒結爐的燒結工藝，其特征是：包括以下步驟，

（1）負壓脫蠟；降低燒結爐內的氣壓至脫蠟氣壓，并通入惰性冷卻氣體，對燒結爐內進行加溫并保持脫蠟溫度直至臘氣化隨惰性冷卻氣體排出；

（2）真空燒結；對燒結爐內升溫至真空燒結溫度，控制燒結爐內的氣壓至真空燒結氣壓，并完成真空燒結；

（3）分壓燒結；控制燒結爐內的溫度至分壓燒結溫度，控制燒結爐內的氣壓至分壓燒結氣壓，并完成分壓燒結；

（4）熱處理；將惰性冷卻氣體通入至裝料室內，使惰性冷卻氣體與裝料室內的材料進行熱交換，將裝料室內的惰性冷卻氣體從裝料室內排出；

（5）工藝結束。

通過采用上述技術方案，熱處理循環過程中直接想裝料室內通入低溫的惰性冷卻氣體，對材料實現迅速的降溫，使降溫的速率達到熱處理的要求，在燒結爐內完成熱處理的過程，

本發明進一步設置為：所述的熱處理包括急速冷卻、分壓持溫、負壓強冷，其中急速冷卻采用將惰性冷卻氣體通入至裝料室內，使惰性冷卻氣體與裝料室內的材料進行熱交換，將裝料室內的惰性冷卻氣體從裝料室內排出的冷卻方法，負壓強冷采用爐冷或采用將惰性冷卻氣體通入至裝料室內，使惰性冷卻氣體與裝料室內的材料進行熱交換，將裝料室內的惰性冷卻氣體從裝料室內排出的冷卻方法。

通過采用上述技術方案，分級淬火的原理，對于生產的零件比較薄的，可以防止材料開裂，負壓強冷的工藝根據材料的不同，可以選擇爐冷或采用與急速強冷相同的方法，根據實際的需求生產不同的零件。