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井式气氛保护炉用途和冷却速度的优化

更新时间:2017-10-17      点击次数:1862
井式气氛保护炉的特点是可以一炉多胆轮流加热处理,加热结束后把炉胆吊到冷却筒中可实现快冷或缓冷,而加热炉又可继续加热另一只炉胆,充分利用余热,节约能源。
 
井式气氛保护炉在工业领域用途很广。尤其适用于磁性材料行业磁芯的烧结,主要用于实验室的小试及小批量生产。磁芯的烧结过程对氧分压有一定的要求,通常是抽真空后充入氮气保护进行烧结。
传统气氛炉的结构如图1所示,采用硅碳棒加热,烧结温度低,炉腔温度均匀性差,维修工作量大,自动化程度低,相应的烧结产品档次低,性能一致性差。随着磁性材料行业的发展、电子设备的小型化、集成化,高性能产品的市场需求量越来越大,相应地气氛炉也提出了更高的要求。
基于传统井式气氛保护炉的不足,结合烧结工艺对气氛炉的具体要求,我们进行了针对性的改进与优化设计。
 
井式气氛保护炉冷却速度的优化
传统的气氛炉冷却主要靠炉体夹层内的循环水带走部分的热量,冷却速度比较慢。有时长达36h左右才能冷却到150℃左右。
而高性能磁芯要求快速降温,在优化设计中提出以下几种方案:
(1)循环风冷法:冷却时把充入炉内的氮气抽出来经过凝塔,再送入炉内,循环使用。同时为了防止泄漏,需要向炉内不断补充一部分氮气,以保证炉内的氮分压;
(2)箱式炉底开孔,与硅钼棒的冷端的缝隙形成气体对流,带走箱式炉内的热量;
(3)箱式炉内通入氮气,带走烧结产品的热量;
(4)加快炉体夹层内的水流速度。 这几种方案*可以同时使用,冷却时间能缩短到15h左右。

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