專利名稱：一種金屬注射成型連續(xù)式燒結(jié)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及粉末冶金技術(shù)，尤其涉及金屬注射成型用的燒結(jié)爐。
背景技術(shù)：
金屬注射成型是由塑料注射成型技術(shù)引入到粉末冶金領(lǐng)域的一種全新的零部件加工技術(shù)。粉末注射成型能夠象生產(chǎn)塑料一樣，一次成型非常復(fù)雜的零部件。粉末注射成型是小型復(fù)雜零部件成型與加工加工工藝的一場革命。目前，金屬粉末注射成型廠家都采用傳統(tǒng)的熱塑性粘結(jié)系統(tǒng)(聚脂石蠟、聚脂油、聚脂化合物等)，聚甲醛體系等。體系不同，脫脂工藝不同。目前，溶劑脫脂和催化脫脂正在 普及推廣。體系不同，燒結(jié)設(shè)備差異很大。目前，比較流行的是燒結(jié)設(shè)備為真空燒結(jié)爐(設(shè)備)。連續(xù)式燒結(jié)爐目前已經(jīng)在聚甲醛體系方面獲得應(yīng)用，如公告號為CN201311177的中國實用新型于2009年9月16日公開了一種燒結(jié)爐，它包括爐體，所述爐體從其進口到出口依次為脫脂段、燒結(jié)段和冷卻段，該脫脂段、燒結(jié)段和冷卻段為直線式排列；脫脂段的入口處設(shè)置有爐門，脫脂段與燒結(jié)段之間設(shè)置有至少一道爐門，燒結(jié)段與冷卻段之間設(shè)置有至少一道爐門，冷卻段的出口處設(shè)置有爐門；所述脫脂段與燒結(jié)段均設(shè)置有加熱裝置，冷卻段設(shè)置有冷卻裝置；所述脫脂段、燒結(jié)段和冷卻段均設(shè)置有傳動機構(gòu)。其采用直線式結(jié)構(gòu)，將傳統(tǒng)的MM工藝中脫脂、燒結(jié)、冷卻等單一工序集成為綜合工序。但連續(xù)式脫脂燒結(jié)設(shè)備技術(shù)不夠成熟，存在很多問題?，F(xiàn)有蠟基、塑性體系，連續(xù)式燒結(jié)設(shè)備主要問題為脫脂段設(shè)備密封及氣流供氣不合理，產(chǎn)品均勻性差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種金屬注射成型連續(xù)式燒結(jié)爐，能夠有效解決設(shè)備密封、氣流不合理的問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種金屬注射成型連續(xù)式燒結(jié)爐，包括一組合式爐體，所述爐體的爐頭設(shè)有可升降爐門和進料口，爐尾設(shè)有可升降爐門和出料口，所述爐體從爐頭到爐尾依次設(shè)置有脫脂段、燒結(jié)段、緩冷段、冷卻段，其特征在于所述脫脂段設(shè)有至少一根惰性氣體管道，所述惰性氣體管道的出氣口分段設(shè)置在脫脂段爐膛內(nèi)，同時脫脂段設(shè)有至少一根控碳氣體管道，所述控碳氣體管道的出氣口分段設(shè)置在脫脂段爐膛內(nèi)。作為優(yōu)選，所述惰性氣體管道從脫脂段左端進入爐膛，所述控碳氣體管道從脫脂段右端進入爐膛，所述惰性氣體管道及控碳氣體管道上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥。作為優(yōu)選，所述脫脂段設(shè)有至少兩個連通爐膽與爐體外空氣的冷卻通氣孔，該冷卻通氣孔為可關(guān)閉及調(diào)節(jié)通氣量的可調(diào)通氣孔。作為優(yōu)選，所述控碳氣體管道內(nèi)的控碳氣體采用脫碳性氣氛，該脫碳性氣氛為H2或者H2O或者氨分解氣體或者CO2或者O2也或者是上述氣體的組合。作為優(yōu)選，所述脫脂段前端下方設(shè)置積蠟罐，所述積蠟罐上設(shè)有接蠟口、惰性氣體入口及排空閥。 作為優(yōu)選，所述爐體在脫脂段與燒結(jié)段的連接段上設(shè)有取樣口，所述取樣口采用上開口或側(cè)開口方式。作為優(yōu)選，所述燒結(jié)爐在脫脂段、燒結(jié)段設(shè)置燒結(jié)尺寸圖象采集系統(tǒng)。作為優(yōu)選，所述脫脂段及燒結(jié)段的發(fā)熱體采用碳化硅發(fā)熱體，所述脫脂段及燒結(jié)段上均設(shè)有一主測溫熱電偶及一跟蹤測溫熱電偶，所述主測溫熱電偶及及跟蹤測溫熱電偶與控制柜連接，控制柜上設(shè)有一跟蹤超溫報警器。作為優(yōu)選，所述冷卻段中段或后段設(shè)置一可升降分隔門將冷卻段隔開，所述冷卻段在可升降分隔門前側(cè)及后側(cè)分別設(shè)有進氣管道，所述分隔門前側(cè)的進氣管道用來輸送還原性氣體，所述分隔門后側(cè)的進氣管道用來輸送惰性氣體。作為優(yōu)選，所述緩冷段設(shè)置風冷夾套結(jié)構(gòu)，所述風冷夾套內(nèi)腔由一鼓風機吹風。 本發(fā)明在脫脂段分段增設(shè)惰性氣體管道，管道可根據(jù)需要在不同溫區(qū)進行流量及氣流方向調(diào)節(jié)，能夠有效解決設(shè)備密封、氣流不合理的問題。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步描述圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為脫脂段惰性氣體管道結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為脫脂段冷卻通氣孔結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為脫脂段積蠟罐結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為緩冷段結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為冷卻段結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為冷卻段進氣管道結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為冷卻段進氣管道中布氣管結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為溫度報警裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為溫度報警裝置控制原理示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，為本發(fā)明的金屬注射成型連續(xù)式燒結(jié)爐，其包括一組合式爐體，所述爐體的爐頭設(shè)有可升降爐門和進料口 6、爐尾設(shè)有可升降爐門和出料口 60，所述爐體從爐頭到爐尾依次設(shè)置有脫脂段I、燒結(jié)段2、緩冷段3、冷卻段4。所述爐體結(jié)構(gòu)為網(wǎng)帶爐或者步進梁式連續(xù)爐；采用推舟結(jié)構(gòu)燒結(jié)爐時，料舟尺寸與爐膛溫度呈整數(shù)倍關(guān)系。所述進料口 6與出料口 60之間采用外置循環(huán)機構(gòu)。該外循環(huán)機構(gòu)采用鏈輪、皮帶或齒輪傳動機構(gòu)實現(xiàn)。所述爐體在脫脂段與燒結(jié)段的連接段15上設(shè)有取樣口 150，所述取樣口采用上開口或側(cè)開口方式。該取樣口采用機械拉桿或螺栓緊固方式打開或關(guān)閉取樣口。如圖2至圖4所示為脫脂段的具體結(jié)構(gòu)，所述脫脂段設(shè)有至少一根惰性氣體管道11，所述惰性氣體管道的出氣口分段設(shè)置在脫脂段爐膛13內(nèi)，同時脫脂段設(shè)有至少一根控碳氣體管道12，所述控碳氣體管道的出氣口分段設(shè)置在脫脂段爐膛13內(nèi)。惰性氣體管道11及控碳氣體管道12可沿軸向設(shè)置一排或多排出氣口。圖2中惰性氣體管道11設(shè)有三根，分別為第一惰性氣體管道110、第二惰性氣體管道111、第三惰性氣體管道112，其伸入爐膛13內(nèi)部的長度不同?？靥細怏w管道12也可以采用與惰性氣體管道11相同的結(jié)構(gòu)?？靥細怏w氣流方向的調(diào)節(jié)可通過轉(zhuǎn)動控碳氣體管道12進行，控碳氣體管道兩端轉(zhuǎn)動連接在調(diào)向活節(jié)上，具體可采用螺紋聯(lián)接，控碳氣體管道上設(shè)有手柄，轉(zhuǎn)動手柄，則出氣口方向隨控碳氣體管道12轉(zhuǎn)動發(fā)生變化，當然，為了實現(xiàn)惰性氣體管道11的出氣口方向的調(diào)節(jié)，其也可以采用調(diào)向活節(jié)結(jié)構(gòu)。所述脫脂段設(shè)有至少兩個連通爐膽與爐體外空氣的冷卻通氣孔131，該冷卻通氣孔為可關(guān)閉及調(diào)節(jié)通氣量的可調(diào)通氣孔。該冷卻通氣孔131穿過保溫層130與脫脂段爐膽連通。通氣孔131采用自然通氣方式。當需要調(diào)節(jié)區(qū)段溫度時，可通過打開該區(qū)段上開口的開口大小來實現(xiàn)，可以用一個可轉(zhuǎn)動的擋板來遮住開口，轉(zhuǎn)動擋板即可調(diào)節(jié)開口大小。所述控碳氣體管道內(nèi)的控碳氣體采用脫碳性氣氛，該脫碳性氣氛為H2或者H2O或 者氨分解氣體或者CO2或者O2也或者是上述氣體的組合。
所述脫脂段前端下方設(shè)置積蠟罐14，所述積蠟罐上設(shè)有接蠟口 140、惰性氣體入口 141及排空閥142。如圖5所示為緩冷段的具體結(jié)構(gòu)，所述緩冷段3設(shè)置風冷夾套結(jié)構(gòu)，即將緩冷段設(shè)置為夾套管結(jié)構(gòu)，外管套在內(nèi)管上，外管與內(nèi)管之間有一定的空間形成風冷夾套內(nèi)腔30，所述風冷夾套內(nèi)腔30由一鼓風機31向內(nèi)吹風。如圖6至圖8所示為冷卻段具體結(jié)構(gòu)，所述冷卻段設(shè)置一可升降分隔門40將冷卻段隔開，所述冷卻段在可升降分隔門前側(cè)及后側(cè)分別設(shè)有進氣管道41，所述分隔門前側(cè)的進氣管道用來輸送還原性氣體，所述分隔門后側(cè)的進氣管道用來輸送惰性氣體。其中，所述進氣管道41包括一橫向伸入冷卻段的布氣管411，該布氣管兩端為活結(jié)413，布氣管上設(shè)有若干個出氣口 412?；罱Y(jié)與布氣管采用螺紋聯(lián)結(jié)，當需要調(diào)整氣流方向時，通過轉(zhuǎn)動布氣管角度來實現(xiàn)。如圖9和圖10所示，以脫脂段上的溫度報警裝置為例進行說明，脫脂段爐膛13外的保溫層130上設(shè)有一主測溫熱電偶51及一跟蹤測溫熱電偶50，所述主測溫熱電偶及及跟蹤測溫熱電偶與控制柜5連接，控制柜上設(shè)有一跟蹤超溫報警器52。控制柜5內(nèi)控制器根據(jù)主測溫熱電偶51及一跟蹤測溫熱電偶50測得的數(shù)據(jù)判斷是否超溫，如果超溫，則控制跟蹤超溫報警器52報警。燒結(jié)段上的溫度報警裝置與上述脫脂段上的溫度報警裝置結(jié)構(gòu)相同。另外，所述脫脂段及燒結(jié)段的發(fā)熱體采用碳化硅發(fā)熱體，所述燒結(jié)爐在脫脂段、燒結(jié)段設(shè)置燒結(jié)尺寸圖象采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有光電耦合機構(gòu)，具有光學系統(tǒng)、信號處理系統(tǒng)、燒結(jié)收縮曲線設(shè)定程序及推舟時間設(shè)定程序等組成。緩冷段設(shè)置了保護氣體進氣管道32，作為通入燒結(jié)氣體保護氣體之用，緩冷段設(shè)置熱電偶測溫裝置，用于監(jiān)測緩冷段的溫度，便于及時調(diào)整冷卻速度，減少產(chǎn)品變形。本發(fā)明的有益效果為I、在脫脂段分段增設(shè)惰性氣體管道，管道可根據(jù)需要在不同溫區(qū)進行流量及氣流方向調(diào)節(jié)；2、為避免氣流影響溫度場的均勻性，在脫脂段爐膽外側(cè)設(shè)冷卻通氣孔，避免爐膛內(nèi)部溫度無法控制；3、在脫脂段設(shè)置控碳氣體管道，控碳氣體根據(jù)需要可在不同區(qū)段進行調(diào)整，控碳氣體進入爐膛內(nèi)部后氣流方向可調(diào)；4、控碳氣體米用脫碳性氣氛,這些氣氛包括H2、H20、氨分解氣體、CO2> O2以及它們的組合，以適應(yīng)控碳需要。含O2混合氣體氣體比例控制在非爆炸范圍。5、為確保尺寸均勻，采用網(wǎng)帶爐、步進梁式連續(xù)爐；推舟結(jié)構(gòu)燒結(jié)爐時，料舟尺寸與爐膛溫度呈整數(shù)倍關(guān)系。6、在緩冷段(燒結(jié)段與冷卻段)進氣設(shè)置控溫手段，控制冷卻速度，減少產(chǎn)品變形；
7、在冷卻段設(shè)置分隔門，分隔門前段配置還原性氣體管道，以保證產(chǎn)品冷卻時的電位；8、為確保分隔爐門開啟時氧化性氣體的混入，在分隔爐門后段設(shè)置惰性氣體密封措施，以避免氧化性氣氛進入分隔門前段而引起產(chǎn)品冷卻時氧化。9、為避免產(chǎn)品脫脂及燒結(jié)過程的溫度場不均勻而造成產(chǎn)品變形，優(yōu)選優(yōu)質(zhì)溫度控制措施，溫度的控制精度截面溫差±5°C以內(nèi)。這些措施包括優(yōu)質(zhì)炭化硅發(fā)熱體、對稱設(shè)置的溫度傳感檢測跟蹤措施；10、為有效實現(xiàn)燒結(jié)過程尺寸可控，在脫脂段、燒結(jié)段設(shè)置燒結(jié)尺寸圖象采集系統(tǒng)，自動跟蹤產(chǎn)品燒結(jié)尺寸變化情況，以調(diào)整脫脂、燒結(jié)工藝制度；11、為避免爐頭積蠟，在爐頭下設(shè)置積蠟罐體；積蠟罐體上設(shè)置惰性氣體管道，以保證排蠟過程不需要停爐操作，無氧化性氣體破壞系統(tǒng)平衡；12、為實現(xiàn)過程生產(chǎn)連續(xù)性，采用外置循環(huán)機構(gòu)，確保系統(tǒng)連續(xù)循環(huán)運行。13、在脫脂段后續(xù)設(shè)置取樣口，便于取樣分析脫脂過程情況并做調(diào)整。本發(fā)明適用于蠟基、塑性體系的連續(xù)脫脂燒結(jié)，燒結(jié)過程可實現(xiàn)碳可控，氣氛可控、溫度可控，產(chǎn)品尺寸可控，產(chǎn)品精度高，可與真空爐燒結(jié)產(chǎn)品媲美。
權(quán)利要求
1.一種金屬注射成型連續(xù)式燒結(jié)爐，包括一組合式爐體，所述爐體的爐頭設(shè)有可升降爐門和進料口(6)，爐尾設(shè)有可升降爐門和出料口(60)，其特征在于所述爐體從爐頭到爐尾依次設(shè)置有脫脂段(I)、燒結(jié)段(2)、緩冷段(3)、冷卻段(4)，所述脫脂段設(shè)有至少一根惰性氣體管道(11)，所述惰性氣體管道的出氣口分段設(shè)置在脫脂段爐膛(13)內(nèi)，同時脫脂段設(shè)有至少一根控碳氣體管道(12)，所述控碳氣體管道的出氣口分段設(shè)置在脫脂段爐膛(13)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)式燒結(jié)爐，其特征在于所述惰性氣體管道從脫脂段左端進入爐膛，所述控碳氣體管道從脫脂段右端進入爐膛，所述惰性氣體管道及控碳氣體管道上設(shè)有流量調(diào)節(jié)閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)式燒結(jié)爐，其特征在于所述脫脂段設(shè)有至少兩個連通爐膽與爐體外空氣的冷卻通氣孔(131)，該冷卻通氣孔為可關(guān)閉及調(diào)節(jié)通氣量的可調(diào)通氣孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)式燒結(jié)爐，其特征在于所述控碳氣體管道內(nèi)的控碳氣體采用脫碳性氣氛，該脫碳性氣氛為H2或者H2O或者氨分解氣體或者CO2或者O2也或者是上述氣體的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)式燒結(jié)爐，其特征在于所述脫脂段前端下方設(shè)置積蠟罐(14)，所述積蠟罐上設(shè)有接蠟口( 140)、惰性氣體入(141)及排空閥(142)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)式燒結(jié)爐，其特征在于所述爐體在脫脂段與燒結(jié)段的連接段(15)上設(shè)有取樣(150)，所述取樣口采用上開口或側(cè)開口方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)式燒結(jié)爐，其特征在于所述燒結(jié)爐在脫脂段、燒結(jié)段設(shè)置燒結(jié)尺寸圖象采集系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)式燒結(jié)爐，其特征在于所述脫脂段及燒結(jié)段的發(fā)熱體采用碳化硅發(fā)熱體，所述脫脂段及燒結(jié)段上均設(shè)有一主測溫熱電偶(51)及一跟蹤測溫熱電偶(50)，所述主測溫熱電偶及及跟蹤測溫熱電偶與控制柜(5)連接，控制柜上設(shè)有一跟蹤超溫報警器(52)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)式燒結(jié)爐，其特征在于所述冷卻段中段或后段設(shè)置一可升降分隔門(40)將冷卻段隔開，所述冷卻段在可升降分隔門前側(cè)及后側(cè)分別設(shè)有進氣管道(41)，所述分隔門前側(cè)的進氣管道用來輸送還原性氣體，所述分隔門后側(cè)的進氣管道用來輸送惰性氣體。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的連續(xù)式燒結(jié)爐，其特征在于所述緩冷段(3)設(shè)置風冷夾套結(jié)構(gòu)，所述風冷夾套內(nèi)腔(30)由一鼓風機(31)吹風。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬注射成型連續(xù)式燒結(jié)爐，包括一組合式爐體，所述爐體的爐頭設(shè)有可升降爐門和進料口，爐尾設(shè)有可升降爐門和出料口，所述爐體從爐頭到爐尾依次設(shè)置有脫脂段、燒結(jié)段、緩冷段、冷卻段，所述脫脂段設(shè)有至少一根惰性氣體管道，所述惰性氣體管道的出氣口分段設(shè)置在脫脂段爐膛內(nèi)，同時脫脂段設(shè)有至少一根控碳氣體管道，所述控碳氣體管道的出氣口分段設(shè)置在脫脂段爐膛內(nèi)。本發(fā)明在脫脂段分段增設(shè)惰性氣體管道，管道可根據(jù)需要在不同溫區(qū)進行流量及氣流方向調(diào)節(jié)，能夠有效解決設(shè)備密封、氣流不合理的問題。
文檔編號B22F3/10GK102962461SQ20121049255
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者申建中 申請人:浙江一火科技有限公司