烧结炉:在高温下,使陶瓷生坯固体颗粒的彼此键联,晶粒长大,空隙(气孔)和晶界渐趋削减,通过物质的传递,其总体积缩短,密度增加,之后成为具有某种显微结构的细密多晶烧结体的炉具,称为烧结炉。
烧结炉要求:
为了保证粉末压坯在烧结过程中的脱蜡(润滑剂或成形剂)、还原、合金化、组织转变等顺利进行,烧结时需要对烧结温度、保护气氛、压坯传送方式、加热和冷却速度等进行的控制。
因此,烧结炉在结构上应满足以下要求:
(1)具有完善的润滑剂烧除装置(俗称脱蜡带)。
(2)具有气密性,即能隔绝炉外空气并保证炉内保护气氛畅通。
(3)炉内的各段温度可控,烧结气氛可调。
(4)具有快速冷却装置,可将烧结零件快速冷却到出炉温度而不会氧化。
烧结炉使用的注意事项:
(1)当使用氢气或分解氨时,要先通入氮气,在确保炉中的空气完全被排出时,才能通电升温,以防止打鸣和爆炸。
(2)对钼丝作加热元件的烧结炉,在通电前炉体中应通入保护气体,以防止钼丝氧化而脆断。
(3)炉门及气体排出口应点明火烧除,以防止氧气进入或氢气排出而发生爆炸危险和煤气中毒危险。
(4)若电热元件为铁铬铝电阻丝,在升温至1100℃时应停留一段时间(30min左右)再升温,以防止电阻丝表面温度过高而损坏。
(5)在升温前和操作中应不时检查气流、水流是否符合要求,以及检查设备、电和炉温的控制仪表是否正常。
(6)停炉前应先断电,在炉温降到200℃以下时再停气和停水。
(7)除了因维修必须停炉外,要避免频繁停炉。烧结炉的频繁开停,会造成加热元件易于老化,耐火材料易于碎裂,炉内气氛不纯,炉温容易波动等弊端。
烧结炉维护:
(1)新炉以及更换筑炉耐火材料后应进行烘干处理。烘炉要分阶段升温。在烘干初期,升温速度低,时间长,因刚升温时炉子是冷的,炉体材料中的水分高。在低于400℃以下时,要敞开炉门排出水汽。在升至700℃时应保温一段时间,以使炉体的温度均匀。若是网带炉,在炉温升至400℃时应运转一段时间,以进行预氧化处理,提高网带的寿命。
(2)压坯中的低熔点杂质(硫、铅、锌等)对炉膛材料和加热元件均会产生侵蚀作用,为了提高炉子的使用寿命,应定期净化炉膛,尤其是预烧区。在粉末冶金配料中尽量避免添加硫等元素,以免污染炉膛和发热元件。
(3)炉子要定期清理。在使用一氧化碳或其他含碳气体时,有可能会从碳氢化合物中分解出碳,这部分碳会沉积在炉壁和加热元件上,这样会污染炉子、侵蚀耐火材料和损坏电热元件。
(4)保持炉体清洁,定期清理炉内的氧化铁皮、碎石墨、等杂物。
(5)检查电热元件和导线的连接情况,防止接触不良打弧。
(6)因炉内需要在低下进行作业,所以对用螺栓封闭的法兰盘部位要定期进行泄漏检测。
(7)勿将附有油污的烧舟送入炉内。油污进入炉内会使急剧增加,影响正常运转。
(8)严禁超温运行。
网带烧结炉的特点:
(1)通常条件下,不必使用烧舟,烧结件加热均匀、变形较小。
(2)操作简单,自动化程度高。
(3)可以使用快速烧除(RBO)机构加速润滑剂的烧除,以及碳补偿保证炉内碳势。
(4)具有驱动、传动装置,进料、出料稳定并连续地进行。传送带的速度可以在1.4~14m/h之间进行调节,以适应各种压坯烧结时间不同的要求。
(5)有各种安全装置。为了确保运转安全,采用能应用的所有警报系统和相应措施。例如气体低压报警,冷却水断流报警,温度异常报警等。
(6)设有部分。每个烧结加热带的温度、缓冷区的温度都有自动控制装置,并有自动记录烧结气氛纯度的装置、气体压力与流量的自动控制装置。
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