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钟罩炉做好这几点,气氛和炉温均匀性有保证

发布日期:2016-06-21

前  言

钟罩炉气氛烧结炉具有批次产量大、温度和气氛均匀性好,被烧结产品一致性高、成品率高等优越特性。与隧道式推板窑相比操作使用更加灵活,控制精度更高,特别适用于锰锌高导软磁铁氧体和低功耗软磁铁氧体等高档铁氧体材料的烧结。本文介绍保证钟罩炉炉温和气氛均匀性的几点措施。


对生产型烧结炉来说,重点应解决有效工作区内的温度和气氛均匀性,只有温度和气氛均匀性满足一定的要求,才能保证批量烧结产品的一致性。

 

钟罩炉气氛烧结过程中,每一时刻的温度与气氛要求是要一一对应的。在间歇工作的钟罩式气氛烧结炉中,温度是一条实时变化的曲线,则气氛也是一条实时变化的曲线,只有两条曲线同步运行,才能保证一一对应的关系。对生产型烧结炉来说,更重要的是要保证温度与气氛曲线在空间的一致性,对温度和气氛曲线中的平台段,这是容易实现的,只要时间足够长就总能达到热平衡和气氛平衡状态,关键是升降温过程中温度和气氛保持一致,即温度、气氛同步动态均匀。只有这样才能提高产品的一致性和成品率。

 

事实上,温度与气氛的均匀是相互矛盾和相互依存的。一方面,温度过于均匀不利于气体的扩散,即气氛均匀速度慢。另一方面,若气氛是均匀的,温度有可能不均匀,不均匀的温度必然会产生对流破坏气氛的均匀。解决这个矛盾的方法是加快气体对流,使温度、气氛均趋于均匀。


 


图示:钟罩式烧结炉

 

综上考虑,在设计中主要对钟罩炉和钟罩炉自动化控制系统采取了如下措施:

 

(1)通过配置控制计算机,实现温度和气氛曲线在时间轴上的同步运行。

 

(2)全陶瓷纤维炉衬。多年研制设备的实践证明,全陶瓷纤维炉比砖砌炉的温度均匀性要好一些,因为纤维炉衬的保温性能好,散热缓慢而均匀:同时因其惰性小为快速升降温提供了可能。

 

(3)分区分段加热控温。生产型烧结炉炉腔大,上下分布温差可能超出设计要求;同时,摆料可能也不均匀,各处吸放热不一致也将造成温差。

    分区分段加热控温,就是在工件堆两侧布置多根加热器,分区分组分别控制加热,以补偿各处的温差。详细的可以参考《多温区功率自动平衡技术》

 

(4)分堆摆料,减小加热距离。将料堆分开,料堆之间保持一定的空隙,并在分开的料堆之间插入加热器,缩短传热距离,增大工件的辐射受热面积,形成气体扩散通道,方便气体扩散,减小承烧板中部与边缘的传导温差与气氛差,使承烧板上的所有工件尽可能同步吸放热和浸润新鲜气氛,进而保持温度或气氛的一致


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