气氛烧结设备的制作方法

1.本实用新型涉及烧结领域，具体而言，涉及一种气氛烧结设备。


背景技术：

2.气氛烧结炉是一种结构简单、操作方便的设备，气氛烧结管式炉、气氛烧结箱式炉等广泛应用于特定气氛下的材料烧结、材料制备等领域。现有的大部分气氛烧结设备只能够耐受负压和一定程度的正压，通常在真空、常压流动气氛或者密闭条件下进行烧结。
3.然而，一些特殊工艺还要求物料在特定稳定的气氛压力条件下进行烧结，以达到特殊的烧结效果。这就需要准确控制并维持气氛烧结炉内部的压力，保证气氛烧结炉内部的压力在设备耐受压力范围内的条件下达到特定压力烧结的工艺条件。而目前的烧结设备一般不具有安全的特定压力烧结的功能。
4.此外，在气氛烧结过程中，烧结的材料常常会发生粉体飞扬堵塞出气口、高温下烧结材料发生反应释放大量气体等工况，导致气氛烧结炉内部压力突增，造成烧结设备的损坏甚至爆炸，严重的还会造成人员伤亡。
5.在现有技术中的第一个实施例中，提供了一台压力控制仪表，接受气氛烧结炉的压力传感器信号与设定信号比较后，经过仪表本身的pid计算，通过流量控制器控制炉子的进气流量，达到控制压力的目的。此现有技术未考虑炉内压力突增的工况的发生，当气氛烧结炉设备由于出口堵塞、炉内烧结物料在高温下释放气体导致炉内压力突然增加时，单纯减少工艺气体的进入不能使烧结炉内部的压力降低，其气氛烧结炉内压力控制装置并未形成联动调节的系统，气氛烧结过程存在安全隐患；该炉内压力控制装置不能提供特定负压条件的烧结。
6.在现有技术的第二个实施例中，提供了一台压力控制仪表，接受炉子压力传感器的输入信号，经过仪表本身的pid运算，通过出口端控制器调节管路阀门开度大小，调节炉内压力，达到控制压力目的。此现有技术若出现出口管路的阀门堵塞的情况，仅调节出口管路阀门不能使烧结炉排出的气体量增加，烧结炉内的压力不能下降，工艺气体还在持续通入，烧结炉内超压工况未与烧结炉加热电源联动，气氛烧结过程依然存在安全隐患；该炉内压力控制装置不能提供特定负压条件的烧结。
7.由上可见，现有的气氛烧结设备虽结构简单、应用广泛，适用于大多数的气氛烧结工况，但安全地在特定压力下进行气氛烧结的功能还不具备，气氛烧结过程中产生出气口堵塞、烧结物料突然释放大量气体导致炉内压力突增等情况时有发生，因此气氛烧结过程需要人工长时间持续值守，浪费人力资源，处理不当还会造成事故。


技术实现要素：

8.本实用新型的主要目的在于提供一种气氛烧结设备，以解决现有技术中的气氛烧结设备的容易出现烧结炉内压力突增的问题。
9.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种气氛烧结设备，包括气氛烧结炉，气氛
烧结设备还包括：进气组件，进气组件包括与气氛烧结炉连通的进气管和设置在进气管上的进气调节阀；出气组件，出气组件包括与气氛烧结炉连通的出气管和设置在出气管上的出气调节阀，以根据气氛烧结炉内的气压调节进气调节阀和出气调节阀的开度。
10.进一步地，气氛烧结设备包括：压力检测装置，压力检测装置与气氛烧结炉连通，以检测气氛烧结炉内的气压，以根据压力检测装置所检测的气压信息控制进气调节阀和出气调节阀的开度。
11.进一步地，气氛烧结设备还包括：控制装置，控制装置与进气调节阀、出气调节阀以及压力检测装置均连接，以使控制装置根据压力检测装置所检测的气压信息控制进气调节阀和出气调节阀的开度。
12.进一步地，气氛烧结设备还包括：声光报警器，声光报警器与控制装置连接，以在压力检测装置检测到气氛烧结炉内的气压超过预定报警压力后，通过控制装置控制声光报警器发出声光报警。
13.进一步地，气氛烧结设备还包括：缓冲容器，缓冲容器与出气管连接，以收集并冷凝挥发物质。
14.进一步地，缓冲容器为冷凝管或干燥管；和/或缓冲容器设置在气氛烧结炉和出气调节阀之间。
15.进一步地，气氛烧结设备还包括：抽气组件，抽气组件包括真空泵，真空泵用于与气氛烧结炉连通。
16.进一步地，真空泵设置在出气管上；或者抽气组件包括抽气管，抽气管与气氛烧结炉连通，真空泵设置在抽气管上。
17.进一步地，进气调节阀和/或出气调节阀为电磁开关阀、或电磁球阀、或电动球阀、气动开关阀、气动球阀。
18.进一步地，出气组件为多个，多个出气组件的出气管间隔设置；和/或进气组件为多个，多个进气组件的进气管间隔设置。
19.应用本实用新型的技术方案，本实用新型的气氛烧结设备包括气氛烧结炉、进气组件和出气组件，进气组件包括与气氛烧结炉连通的进气管和设置在进气管上的进气调节阀，出气组件包括与气氛烧结炉连通的出气管和设置在出气管上的出气调节阀，以根据气氛烧结炉内的气压调节进气调节阀和出气调节阀的开度。本技术能够根据气氛烧结炉内的压力调节进气调节阀和出气调节阀的开度，以使气氛烧结设备在特定压力或常压下安全烧结，从而避免出气口堵塞和烧结释放大量气体等导致气氛烧结炉内压力突增，提高了气氛烧结设备使用的安全性，避免因压力过高导致的安全事故。
附图说明
20.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
21.图1示出了根据本实用新型的气氛烧结设备的第一个实施例的结构示意图；以及
22.图2示出了根据本实用新型的气氛烧结设备的第二个实施例的结构示意图。
23.其中，上述附图包括以下附图标记：
24.100、气氛烧结炉；10、进气组件；11、进气管；110、进气调节阀；120、质量流量计；20、出气组件；21、出气管；210、出气调节阀；211、第一出气调节阀；212、第二出气调节阀；200、压力检测装置；300、控制装置；400、声光报警器；500、缓冲容器；30、抽气组件；31、真空泵。
具体实施方式
25.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
26.请参考图1至图2，本实用新型提供了一种气氛烧结设备，包括气氛烧结炉100，气氛烧结设备还包括：进气组件10，进气组件10包括与气氛烧结炉100连通的进气管11和设置在进气管11上的进气调节阀110；出气组件20，出气组件20包括与气氛烧结炉100连通的出气管21和设置在出气管21上的出气调节阀210，以根据气氛烧结炉100内的气压调节进气调节阀110和出气调节阀210的开度。
27.本实用新型的气氛烧结设备包括气氛烧结炉100、进气组件10和出气组件20，进气组件10包括与气氛烧结炉100连通的进气管11和设置在进气管11上的进气调节阀110，出气组件20包括与气氛烧结炉100连通的出气管21和设置在出气管21上的出气调节阀210，以根据气氛烧结炉100内的气压调节进气调节阀110和出气调节阀210的开度。本技术能够根据气氛烧结炉100内的压力调节进气调节阀110和出气调节阀210的开度，以使气氛烧结设备在特定压力或常压下安全烧结，从而避免出气口堵塞和烧结释放大量气体等导致气氛烧结炉100内压力突增，提高了气氛烧结设备使用的安全性。
28.具体地，气氛烧结设备包括：压力检测装置200，压力检测装置200与气氛烧结炉100连通，以检测气氛烧结炉100内的气压，以根据压力检测装置200所检测的气压信息控制进气调节阀110和出气调节阀210的开度。
29.其中，压力检测装置200为压力传感器。
30.具体地，气氛烧结设备还包括：控制装置300，控制装置300与进气调节阀110、出气调节阀210以及压力检测装置200均连接，以使控制装置300根据压力检测装置200所检测的气压信息控制进气调节阀110和出气调节阀210的开度。
31.其中，控制装置300为电源控制器。
32.具体地，控制装置300接收压力检测装置200的压力信号，并根据获取到的压力信号控制进气调节阀110和出气调节阀210的开度或开关。
33.在本实用新型的第二个实施例中，如图2所示，气氛烧结设备还包括：声光报警器400，声光报警器400与控制装置300连接，以在压力检测装置200检测到气氛烧结炉100内的气压超过预定报警压力(即气氛烧结炉100内的气压超过安全阀值)后，通过控制装置300控制声光报警器400发出声光报警，同时控制装置300控制气氛烧结炉100切断加热开关，从而停止加热。
34.具体地，气氛烧结设备还包括：缓冲容器500，缓冲容器500与出气管21连接，以收集并冷凝挥发物质。
35.可选地，出气组件20为多个，多个出气组件20的出气管21间隔设置；和/或进气组件10为多个，多个进气组件10的进气管11间隔设置。
36.在本实用新型的实施例中，进气组件10为1个，出气组件20为两个，两个出气组件20均包括出气管21和出气调节阀210，两个出气组件20并联设置，两个出气组件20的出气调节阀210可以独立控制相对应的出气管21的开度或开关。
37.具体地，出气调节阀210包括第一出气调节阀211和第二出气调节阀212，第一出气调节阀211与控制装置300的距离小于第二出气调节阀212与控制装置300的距离。
38.可选地，缓冲容器500为冷凝管或干燥管；和/或缓冲容器500设置在气氛烧结炉100和出气调节阀210之间。
39.可选地，缓冲容器500设置在第一出气调节阀211和第二出气调节阀212中的一个所在出气管21上，以在烧结过程中，通过缓冲容器500将气氛烧结炉100生成的水蒸气、焦油等可冷凝挥发物冷凝于缓冲容器500中，从而防止冷凝物堵塞或腐蚀下游管件及管路。
40.如图2所示，气氛烧结设备还包括：抽气组件30，抽气组件30包括真空泵31，真空泵31用于与气氛烧结炉100连通。
41.具体地，真空泵31设置在出气管21上；或者抽气组件30包括抽气管，抽气管与气氛烧结炉100连通，真空泵31设置在抽气管上。
42.可选地，抽气组件30第一出气调节阀211和第二出气调节阀212中的一个所在的出气管21上。
43.在本实用新型的实施例中，真空泵31和缓冲容器500均设置在第二出气调节阀212所在出气管21上。其中，沿出气管21内的气体流动方向，缓冲容器500设置在抽气组件30的上游，第二出气调节阀212设置在缓冲容器500和抽气组件30之间。
44.具体地，真空泵31可以直接连接在出气管21的第二出气调节阀212的排气端，通过配置真空泵31调整出气管21的第二出气调节阀212打开的压力值和开度，以达到特定负压烧结或超压工况快速泄压的目的。
45.可选地，气氛烧结设备可以单独设置一个抽气管，抽气管可与出气管21并联设置，该抽气管包括一个开度调节阀和一台真空泵31，以对气氛烧结炉100进行抽真空操作。
46.其中，各个调节阀、抽气组件和压力检测装置均可作为一个独立的系统加装在气氛烧结设备的进气管11和出气管21上，以使气氛烧结设备的安全性提高和增加特定压力下的烧结功能，具体地，压力检测装置200、出气管21的第一出气调节阀211、第二出气调节阀212和抽气管均可以由气氛烧结设备炉膛单独接出一条管路进行连接，或任意两个或多个管路通过三通或四通组合连通至气氛烧结炉100的炉膛。
47.具体地，进气调节阀110和出气调节阀210应为可以根据输入信号控制开关或调节开度的阀门。
48.可选地，进气调节阀110和/或出气调节阀210为电磁开关阀、或电磁球阀、或电动球阀、气动开关阀、气动球阀。
49.优选地，应采用异常断电或断气时可自动开启、保持或具备安全位的阀门。
50.如图2所示，进气组件10还包括质量流量计120，质量流量计120与进气调节阀110串联设置，并且，沿气体的流动方向，质量流量计120设置在进气调节阀110的上游，以通过质量流量计120检测流经进气管11的进气流量。
51.压力检测装置200在三个压力值a、b和c下做出响应，其中，a为气氛烧结设备在烧结过程中期望的工作压力，b为气氛烧结设备在烧结过程中压力升高需要适当增大排气时
对应的炉膛压力，c为需气氛烧结炉100泄压时对应的炉膛压力，a、b、c值可根据实际设备的进出气管路管径、炉膛容积、设备耐压情况和烧结工艺进行设置。其中，常压《a《b《c《炉膛安全压力。
52.在气氛烧结设备关机断电的状态下，进气调节阀110处于关闭状态、第一出气调节阀211和第二出气调节阀212均处于开启状态，此默认状态的设定可以避免高温烧结过程中突然断电或断气时，内部物料在高温状态下释放气体导致设备超压的危险；气氛烧结设备通电后，气氛烧结炉100膛内处于常压条件或压力小于a条件下，此时进气调节阀110为开启状态，第一出气调节阀211和第二出气调节阀212均为关闭状态。
53.进一步地，由于此时气氛烧结炉100的出气管21的出气调节阀210全部为关闭状态，随着气氛烧结炉100的进气管11持续通入气体，气氛烧结炉100膛内压力升高至a时，进气调节阀110保持打开，出气端的第一出气调节阀211由关闭变为打开，其开度根据进气管11、出气管21和气氛烧结炉100的膛体积设定，以维持进排气平衡，使气氛烧结炉100内的压力维持在设定的a值。
54.当粉尘、冷凝物等导致出气管21的第一出气调节阀211排气不畅或烧结物料热处理释放大量气体等造成气氛烧结炉100膛内压力升高，当压力检测装置200检测到气氛烧结炉100的内部压力大于或等于b时，进气端的进气调节阀110保持开启，出气端的第一出气调节阀211开度缓慢增大，其开度根据进气管11、出气管21和炉膛体积设定，以缓慢增大排气量，使气氛烧结炉100内的压力缓慢降低，炉膛内的压力降低至a值时，出气端第一出气调节阀211的开度恢复至压力值为a时的开度，以维持炉内压力。
55.因粉尘、冷凝物等导致出气管21的第一出气调节阀211上下游堵塞或烧结物料热处理释放大量气体等造成炉膛内压力继续升高，当压力检测装置200检测到气氛烧结炉100的内部压力升高至c时，进气端的进气调节阀110由开启变为关闭，出气端的第一出气调节阀211和第二出气调节阀212完全开启，此时气氛烧结设备的声光报警器400开始鸣响，气氛烧结炉100的加热开关自动切断，炉膛内压力随着出气管21的第一出气调节阀211和第二出气调节阀212的完全打开、进气调节阀110的关闭和加热开关的切断而下降。
56.当炉膛内压力下降至b值以下，进气调节阀110由关闭变为打开，出气端的第一出气调节阀211为压力值b下的开度，出气端的第二出气调节阀212关闭；当炉膛压力下降至a值以下，进气调节阀110维持打开状态，出气端的第一出气调节阀211为压力值a下的开度，出气端的第二出气调节阀212关闭，声光报警器400持续鸣响，需人工操作，排除危险源后将其重置，停止鸣响。
57.进一步地，进气端的进气调节阀110和出气端的两个出气调节阀210的开度调节均可以通过pid方式进行。
58.具体地，在气氛烧结炉100内压力为a(小于气氛烧结炉100耐受的最高正压)时，使进气管11的进气调节阀110保持全开状态、出气管21的第一出气调节阀211，打开至开度α，以使气氛烧结设备在烧结过程中气氛烧结炉100内的压力保持为a。
59.在气氛烧结炉100内的压力为b时，进气调节阀110保持开启状态，出气管21的第一出气调节阀211的开度为β(α《β)，此时排气量增加，气氛烧结炉100内的压力开始降低，当炉内压力降低至小于b时，出气管21的第一出气调节阀211的开度恢复至α，以保持炉内的特定烧结压力。
60.在气氛烧结炉100内的压力持续增加至c时，进气调节阀110关闭，出气管21的第一出气调节阀211和第二出气调节阀212均完全开启，以迅速降低炉内的压力，声光报警器400鸣响，气氛烧结炉100的加热电源自动切断，以保证烧结过程的安全。在上述实施方案下，烧结炉在设定的a～b压力范围内进行特定压力下的气氛烧结。
61.从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：
62.本实用新型的气氛烧结设备包括气氛烧结炉100、进气组件10和出气组件20，进气组件10包括与气氛烧结炉100连通的进气管11和设置在进气管11上的进气调节阀110，出气组件20包括与气氛烧结炉100连通的出气管21和设置在出气管21上的出气调节阀210，以根据气氛烧结炉100内的气压调节进气调节阀110和出气调节阀210的开度。本技术能够根据气氛烧结炉100内的压力调节进气调节阀110和出气调节阀210的开度，以使气氛烧结设备在特定压力或常压下安全烧结，从而避免出气口堵塞和烧结释放大量气体等导致气氛烧结炉100内压力突增，提高了气氛烧结设备使用的安全性，避免因压力过高导致的安全事故。
63.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。