一種交流大功率真空熱壓燒結爐的制作方法
【專利摘要】本發明涉及使用交流電源的真空熱壓燒結爐，該燒結爐包括爐體和兩塊進電極，其特征在于，所述的爐體的一頭設有進電極安裝孔，該安裝孔內設有兩塊進電極及其固定裝置，其中所述的固定裝置由進電極固定板、進電極密封板、固定板密封圈、進電極密封圈、固定板連接螺栓和密封板連接螺栓組成。本發明所述的燒結爐不僅密封性能得以改善，進電極密封元件的使用壽命長，而且可節約電能。
【專利說明】一種交流大功率真空熱壓燒結爐
【技術領域】
[0001]本發明涉及在真空中處理爐料的燒結設備，具體涉及使用交流電源的真空熱壓燒結爐。
【背景技術】
[0002]現有真空熱壓燒結爐，按爐體的安裝方式分為臥式和立式兩種；按加壓方式分為由爐體上方或下方單向加壓和由爐體上、下方同時加壓的雙向加壓兩種；按兩塊進電極引入爐體內的方式分為兩塊進電極分別從爐體的上下兩側、左右兩側和前后兩端引入，以及兩塊進電極從爐體的一端引入等幾種方式；按使用電源類型分為直流供電和交流供電兩種；按加熱方式分為感應加熱和電阻加熱兩種。其中，電阻加熱方式雖然可以使用直流供電，但是由于兩塊進電極之間的模具和粉體材料相當串聯于兩石墨壓頭之間的電阻與電容的并聯回路，因此，為了增大電流，提高輸出功率，大多數大功率電阻加熱式真空熱壓燒結爐仍都采用交流電源供電。
[0003]近年來，隨著真空熱壓燒結技術的發展，可加工工件的外形尺寸越來越大，所消耗的功率也隨之增大。比如，所消耗的功率為200Kw時，采用36V以下的安全電壓供電，流過進電極的電流則大于5000A。本發明人在實際工作中發現，對于大功率真空熱壓燒結爐來說，當兩塊進電極從爐體的一端引入時，如果采用交流電源供電，兩塊進電極之間的燒結爐爐體發熱嚴重，導致兩塊進電極周圍的密封材料軟化而漏氣，即使采用耐高溫的高分子密封材料，因其老化速度加快也嚴重影響使用壽命。
[0004]為了便于公眾理解現有真空熱壓燒結爐產生渦流效應的原理，以下結合說明書附圖7和8簡要說明如下:
[0005]真空熱壓燒結爐的爐體通常采用奧氏體(A)型不銹鋼、奧氏體-鐵素體(A-F)型雙相不銹鋼、鐵素體(F)型不銹鋼或馬氏體(M)型不銹鋼制造，其中，后三種不銹鋼均導磁，奧氏體(A)型不銹鋼理論上是不會導磁的，但是在實際使用中，還會因為加工工藝、使用條件等問題產生導磁的現象。因此，當兩塊進電極從爐體的一端引入并采用交流供電時，兩塊進電極間的爐體就會產生渦電流。
[0006]參見圖7和圖8，假設在某周期內，進電極A中的電流Ia由下向上流動，進電極B中的電流Ib由上向下流動時，由右手螺旋定則可知，電流Ia在進電極A周圍的爐體內產生順時針轉動的旋轉磁場，電流Ib在進電極B周圍的爐體內產生逆時針轉動的旋轉磁場。由此可見，在進電極A和B的外側，兩磁場因旋轉方向相反而相互抵消(見圖7)，而兩磁場在進電極A和B之間疊加，因此由楞次定律可確定進電極A和B之間產生如圖8所示的渦電流。在使用超大電流的環境下，渦電流會十分強大。
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的技術問題是提供一種交流大功率真空熱壓燒結爐，該燒結爐不僅密封性好，進電極密封元件的使用使命長，而且可節約電能。[0008]本發明的技術方案如下所述:
[0009]一種交流大功率真空熱壓燒結爐，該燒結爐包括爐體和兩塊進電極，其特征在于，
[0010]所述的爐體的一頭設有進電極安裝孔，該安裝孔內設有兩塊進電極及其固定裝置，其中所述的固定裝置由進電極固定板、進電極密封板、固定板密封圈、進電極密封圈、固定板連接螺栓和密封板連接螺栓組成，其中，
[0011]所述的進電極固定板覆蓋在所述進電極安裝孔的外側并由固定板連接螺栓固定在爐體上；所述的進電極固定板的中部設有兩個電極引入孔，所述的固定板密封圈設在進電極固定板與進電極安裝孔周圍的爐體之間；
[0012]所述的兩塊進電極分別從進電極固定板上所設的電極引入孔中穿入爐體內；
[0013]所述的進電極密封板套裝在兩塊進電極上并由密封板連接螺栓固定于進電極固定板上；所述的電極引入孔在靠進電極密封板的一頭向四周擴展形成一密封槽，所述的進電極密封圈設在該密封槽內；
[0014]所述的進電極固定板和進電極密封板均為非導磁耐熱絕緣板。
[0015]上述方案中，所述的非導磁耐熱絕緣板可以是環氧樹脂板、聚四氟乙烯板或電工板。
[0016]上述方案中，所述的固定板密封圈和進電極密封圈可以分別是銅密封墊、聚四氟乙烯密封墊和O形橡膠密封圈中的一種。
[0017]在本發明所述的燒結爐中的進電極安裝孔是供一并弓丨入并安裝兩塊進電極之用，因此它形狀沒有任何限制。但是，由于所述的進電極的橫截面通常為矩形，因此本發明所述的電極安裝孔優選矩形孔，以便于保證進電極外表面至進電極安裝孔的內表面距離相等。
[0018]本發明所述的燒結爐中的進電極密封板塊數可以是一塊，也可以是兩塊，但是由于功率大，流過所述的進電極的電流也相對較大，因此為了增大兩塊進電極之間的距離，避免鄰近效應，所述的進電極密封板塊數優選兩塊，以節約材料。
[0019]為了進一步改善密封效果，本發明所述的燒結爐中的固定板連接螺栓和密封板連接螺栓在爐體內的釘頭與爐體之間均設有的密封墊。
[0020]本發明所述的交流大功率真空熱壓燒結爐采用以下技術措施，即在爐體的一頭設有進電極安裝孔，并將兩塊進電極一并從所述進電極引入孔內引入，且進電極固定板和進電極密封板均為非導磁耐熱絕緣板，從而摒棄了兩塊進電極之間產生磁場強度疊加的磁路，有效避免因渦流效應而產生高溫。因此，本發明所述的燒結爐不僅密封性能得以改善，進電極密封元件的使用壽命長，而且可節約渦流所消耗的電能。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1和圖2為本發明所述的交流大功率真空熱壓燒結爐的一個具體實施例的結構不意圖，其中，圖1為主視圖，圖2為左視圖；圖中的虛線表不石墨壓頭和|旲具。
[0022]圖3和圖4為圖1和圖2所示燒結爐中進電極固定裝置的局部結構示意圖(放大)，其中，圖3為主視圖，圖4為圖3的A-A剖視圖。
[0023]圖5和圖6為本發明所述的交流大功率真空熱壓燒結爐另一具體實施例中進電極固定裝置的結構示意圖，其中，圖5為主視圖，圖6為圖5的B-B剖視圖。
[0024]圖7和圖8為現有真空熱壓燒結爐產生渦流效應的原理圖示意圖，其中，圖7為主視圖，圖8為圖7的C-C剖視圖。
【具體實施方式】
[0025]實施例1
[0026]參見圖1和圖2，本例的燒結爐包括由底座9支承的圓筒狀爐體1，兩塊進電極4通過進電極固定裝置14從爐體I的左端引入爐體內，其中，在上的一塊進電極4經在上的一塊過渡電極10與固定連接在經由爐體I伸進爐體內的活塞桿12端面上的在上的一塊熱電極11連接，在下的另一塊進電極4經在下的另一塊過渡電極10與固定連接在支座13上的在下的另一塊熱電極11連接。參見圖1，在上的一塊進電極4、在上的一塊過渡電極10和在上的一塊熱電極11組成一串聯電路，在下的另一塊進電極4、在下的另一塊過渡電極10和在下的另一塊熱電極11組成另一串聯電路，兩串聯電路經設在兩熱電極11之間的位于在上的一塊熱電極11下方的石墨壓頭、位于在下的另一塊熱電極11上方的另一石墨壓頭和位于所述兩石墨壓頭之間的模具及其內部的粉體原料構成燒結爐的電阻式加熱電路。
[0027]參見圖3和圖4，上述進電極固定裝置14由進電極固定板2、進電極密封板3、固定板密封圈6、進電極密封圈5、固定板連接螺栓8和密封板連接螺栓7組成。其中，
[0028]進電極固定板2覆蓋在爐體I上所設的矩形的進電極安裝孔的外側并由固定板連接螺栓8固定在爐體I上；爐體I外側面上沿進電極安裝孔周圍設有密封槽，固定板密封圈6置于所述密封槽內并由進電極固定板2壓在爐體I的外側面上；其中，進電極固定板2為矩形環氧樹脂板，其中部設有兩個電極引入孔；
[0029]兩塊進電極4是橫截面為矩形的銅排，分別從進電極固定板2中部所設的兩個矩形電極引入孔中穿入爐體I內；
[0030]進電極密封板3的數量為兩塊,每一塊的中部設有一矩形孔；每一塊進電極密封板3通過所述的矩形孔套裝在進電極4上，并由密封板連接螺栓7固定于進電極固定板2上；進電極固定板2上所設的電極引入孔在靠進電極密封板3的一頭向四周擴展形成一密封槽，進電極密封圈5設在該密封槽內并由電極密封板3壓緊；其中兩塊進電極密封板3均為矩形的環氧樹脂板。
[0031]參見圖3和圖4，固定板連接螺栓8和密封板連接螺栓7在爐體I內的釘頭與爐體I之間均設有密封墊。
[0032]實施例2
[0033]參見圖5和圖6，本例與實施例1的不同之處在于:
[0034]1、進電極密封板3為一塊，其中部在進電極固定板2上所設的兩個電極引入孔的對應處設有與所述的電極引入孔的形狀、大小相同的兩矩形孔；該進電極密封板3通過所述兩矩形孔套裝在兩進電極4上。
[0035]2、進電極固定板2和進電極密封板3均為聚四氟乙烯板。
[0036]本實施例上述以外的其它結構均與實施例1相同。
【權利要求】
1.一種交流大功率真空熱壓燒結爐，該燒結爐包括爐體和兩塊進電極，其特征在于， 所述的爐體的一頭設有進電極安裝孔，該安裝孔內設有所述兩塊進電極及其固定裝置，其中所述的固定裝置由進電極固定板、進電極密封板、固定板密封圈、進電極密封圈、固定板連接螺栓和密封板連接螺栓組成，其中， 所述的進電極固定板覆蓋在所述進電極安裝孔的外側并由固定板連接螺栓固定在爐體上；所述的進電極固定板的中部設有兩個電極引入孔，所述的固定板密封圈設在進電極固定板與進電極安裝孔周圍的爐體之間； 所述的兩塊進電極分別從進電極固定板上所設的電極引入孔中穿入爐體內； 所述的進電極密封板套裝在兩塊進電極上并由密封板連接螺栓固定于進電極固定板上；所述的電極引入孔在靠進電極密封板的一頭向四周擴展形成一密封槽，所述的進電極密封圈設在該密封槽內； 所述的進電極固定板和進電極密封板均為非導磁耐熱絕緣板。
2.如權利要求1所述的一種交流大功率真空熱壓燒結爐，其特征在于，所述的進電極安裝孔為矩形孔。
3.如權利要求1或2所述的一種交流大功率真空熱壓燒結爐，其特征在于，所述的進電極密封板是兩塊。
4.如權利要求3所述的一種交流大功率真空熱壓燒結爐，其特征在于，所述的非導磁耐熱絕緣板是環氧樹脂板、聚四氟乙烯板或電工板。
【文檔編號】F27B5/05GK103822471SQ201410090403
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月12日 優先權日:2014年3月12日
【發明者】吳宣成 申請人:安徽金泰爾合金新材料有限公司