一种交流大功率真空热压烧结炉

摘要

本发明涉及使用交流电源的真空热压烧结炉，该烧结炉包括炉体和两块进电极，其特征在于，所述的炉体的一头设有进电极安装孔，该安装孔内设有两块进电极及其固定装置，其中所述的固定装置由进电极固定板、进电极密封板、固定板密封圈、进电极密封圈、固定板连接螺栓和密封板连接螺栓组成。本发明所述的烧结炉不仅密封性能得以改善，进电极密封元件的使用寿命长，而且可节约电能。

权利要求

1.一种交流大功率真空热压烧结炉，该烧结炉包括炉体和两块进电极，其特征在于，所述的炉体的一头设有进电极安装孔，该安装孔内设有所述两块进电极及其固定装置，其中所述的固定装置由进电极固定板、进电极密封板、固定板密封圈、进电极密封圈、固定板连接螺栓和密封板连接螺栓组成，其中，所述的进电极固定板覆盖在所述进电极安装孔的外侧并由固定板连接螺栓固定在炉体上；所述的进电极固定板的中部设有两个电极引入孔，所述的固定板密封圈设在进电极固定板与进电极安装孔周围的炉体之间；

所述的两块进电极分别从进电极固定板上所设的电极引入孔中穿入炉体内；

所述的进电极密封板套装在两块进电极上并由密封板连接螺栓固定于进电极固定板上；所述的电极引入孔在靠进电极密封板的一头向四周扩展形成一密封槽，所述的进电极密封圈设在该密封槽内；

所述的进电极固定板和进电极密封板均为非导磁耐热绝缘板。

2.如权利要求1所述的一种交流大功率真空热压烧结炉，其特征在于，所述的进电极安装孔为矩形孔。

3.如权利要求1或2所述的一种交流大功率真空热压烧结炉，其特征在于，所述的进电极密封板是两块。

4.如权利要求3所述的一种交流大功率真空热压烧结炉，其特征在于，所述的非导磁耐热绝缘板是环氧树脂板、聚四氟乙烯板或电工板。

说明书

一种交流大功率真空热压烧结炉

技术领域

[0001] 本发明涉及在真空中处理炉料的烧结设备，具体涉及使用交流电源的真空热压烧结炉。

背景技术

[0002] 现有真空热压烧结炉，按炉体的安装方式分为卧式和立式两种；按加压方式分为由炉体上方或下方单向加压和由炉体上、下方同时加压的双向加压两种；按两块进电极引入炉体内的方式分为两块进电极分别从炉体的上下两侧、左右两侧和前后两端引入，以及两块进电极从炉体的一端引入等几种方式；按使用电源类型分为直流供电和交流供电两种；按加热方式分为感应加热和电阻加热两种。其中，电阻加热方式虽然可以使用直流供电，但是由于两块进电极之间的模具和粉体材料相当串联于两石墨压头之间的电阻与电容的并联回路，因此，为了增大电流，提高输出功率，大多数大功率电阻加热式真空热压烧结炉仍都采用交流电源供电。

[0003] 近年来，随着真空热压烧结技术的发展，可加工工件的外形尺寸越来越大，所消耗的功率也随之增大。比如，所消耗的功率为200Kw时，采用36V以下的安全电压供电，流过进电极的电流则大于5000A。本发明人在实际工作中发现，对于大功率真空热压烧结炉来说，当两块进电极从炉体的一端引入时，如果采用交流电源供电，两块进电极之间的烧结炉炉体发热严重，导致两块进电极周围的密封材料软化而漏气，即使采用耐高温的高分子密封材料，因其老化速度加快也严重影响使用寿命。

[0004] 为了便于公众理解现有真空热压烧结炉产生涡流效应的原理，以下结合说明书附图7和8简要说明如下：

[0005] 真空热压烧结炉的炉体通常采用奥氏体（A）型不锈钢、奥氏体-铁素体（A-F）型双相不锈钢、铁素体（F）型不锈钢或马氏体（M）型不锈钢制造，其中，后三种不锈钢均导磁，奥氏体（A）型不锈钢理论上是不会导磁的，但是在实际使用中，还会因为加工工艺、使用条件等问题产生导磁的现象。因此，当两块进电极从炉体的一端引入并采用交流供电时，两块进电极间的炉体就会产生涡电流。

[0006] 参见图7和图8，假设在某周期内，进电极A中的电流Ia由下向上流动，进电极B中的电流Ib由上向下流动时，由右手螺旋定则可知，电流Ia在进电极A周围的炉体内产生顺时针转动的旋转磁场，电流Ib在进电极B周围的炉体内产生逆时针转动的旋转磁场。由此可见，在进电极A和B的外侧，两磁场因旋转方向相反而相互抵消（见图7），而两磁场在进电极A和B之间叠加，因此由楞次定律可确定进电极A和B之间产生如图8所示的涡电流。在使用超大电流的环境下，涡电流会十分强大。

发明内容

[0007] 本发明所要解决的技术问题是提供一种交流大功率真空热压烧结炉，该烧结炉不仅密封性好，进电极密封元件的使用使命长，而且可节约电能。

[0008] 本发明的技术方案如下所述：

[0009] 一种交流大功率真空热压烧结炉，该烧结炉包括炉体和两块进电极，其特征在于，[0010] 所述的炉体的一头设有进电极安装孔，该安装孔内设有两块进电极及其固定装置，其中所述的固定装置由进电极固定板、进电极密封板、固定板密封圈、进电极密封圈、固定板连接螺栓和密封板连接螺栓组成，其中，

[0011] 所述的进电极固定板覆盖在所述进电极安装孔的外侧并由固定板连接螺栓固定在炉体上；所述的进电极固定板的中部设有两个电极引入孔，所述的固定板密封圈设在进电极固定板与进电极安装孔周围的炉体之间；

[0012] 所述的两块进电极分别从进电极固定板上所设的电极引入孔中穿入炉体内；

[0013] 所述的进电极密封板套装在两块进电极上并由密封板连接螺栓固定于进电极固定板上；所述的电极引入孔在靠进电极密封板的一头向四周扩展形成一密封槽，所述的进电极密封圈设在该密封槽内；

[0014] 所述的进电极固定板和进电极密封板均为非导磁耐热绝缘板。

[0015] 上述方案中，所述的非导磁耐热绝缘板可以是环氧树脂板、聚四氟乙烯板或电工板。

[0016] 上述方案中，所述的固定板密封圈和进电极密封圈可以分别是铜密封垫、聚四氟乙烯密封垫和O形橡胶密封圈中的一种。

[0017] 在本发明所述的烧结炉中的进电极安装孔是供一并引入并安装两块进电极之用，因此它形状没有任何限制。但是，由于所述的进电极的横截面通常为矩形，因此本发明所述的电极安装孔优选矩形孔，以便于保证进电极外表面至进电极安装孔的内表面距离相等。

[0018] 本发明所述的烧结炉中的进电极密封板块数可以是一块，也可以是两块，但是由于功率大，流过所述的进电极的电流也相对较大，因此为了增大两块进电极之间的距离，避免邻近效应，所述的进电极密封板块数优选两块，以节约材料。

[0019] 为了进一步改善密封效果，本发明所述的烧结炉中的固定板连接螺栓和密封板连接螺栓在炉体内的钉头与炉体之间均设有的密封垫。

[0020] 本发明所述的交流大功率真空热压烧结炉采用以下技术措施，即在炉体的一头设有进电极安装孔，并将两块进电极一并从所述进电极引入孔内引入，且进电极固定板和进电极密封板均为非导磁耐热绝缘板，从而摒弃了两块进电极之间产生磁场强度叠加的磁路，有效避免因涡流效应而产生高温。因此，本发明所述的烧结炉不仅密封性能得以改善，进电极密封元件的使用寿命长，而且可节约涡流所消耗的电能。

附图说明

[0021] 图1和图2为本发明所述的交流大功率真空热压烧结炉的一个具体实施例的结构示意图，其中，图1为主视图，图2为左视图；图中的虚线表示石墨压头和模具。

[0022] 图3和图4为图1和图2所示烧结炉中进电极固定装置的局部结构示意图(放大)，其中，图3为主视图，图4为图3的A-A剖视图。

[0023] 图5和图6为本发明所述的交流大功率真空热压烧结炉另一具体实施例中进电极固定装置的结构示意图，其中，图5为主视图，图6为图5的B-B剖视图。

[0024] 图7和图8为现有真空热压烧结炉产生涡流效应的原理图示意图，其中，图7为主视图，图8为图7的C-C剖视图。

具体实施方式

[0025] 实施例1

[0026] 参见图1和图2，本例的烧结炉包括由底座9支承的圆筒状炉体1，两块进电极4通过进电极固定装置14从炉体1的左端引入炉体内，其中，在上的一块进电极4经在上的一块过渡电极10与固定连接在经由炉体1伸进炉体内的活塞杆12端面上的在上的一块热电极11连接，在下的另一块进电极4经在下的另一块过渡电极10与固定连接在支座13上的在下的另一块热电极11连接。参见图1，在上的一块进电极4、在上的一块过渡电极10和在上的一块热电极11组成一串联电路，在下的另一块进电极4、在下的另一块过渡电极10和在下的另一块热电极11组成另一串联电路，两串联电路经设在两热电极11之间的位于在上的一块热电极11下方的石墨压头、位于在下的另一块热电极11上方的另一石墨压头和位于所述两石墨压头之间的模具及其内部的粉体原料构成烧结炉的电阻式加热电路。

[0027] 参见图3和图4，上述进电极固定装置14由进电极固定板2、进电极密封板3、固定板密封圈6、进电极密封圈5、固定板连接螺栓8和密封板连接螺栓7组成。其中，[0028] 进电极固定板2覆盖在炉体1上所设的矩形的进电极安装孔的外侧并由固定板连接螺栓8固定在炉体1上；炉体1外侧面上沿进电极安装孔周围设有密封槽，固定板密封圈6置于所述密封槽内并由进电极固定板2压在炉体1的外侧面上；其中，进电极固定板2为矩形环氧树脂板，其中部设有两个电极引入孔；

[0029] 两块进电极4是横截面为矩形的铜排，分别从进电极固定板2中部所设的两个矩形电极引入孔中穿入炉体1内；

[0030] 进电极密封板3的数量为两块，每一块的中部设有一矩形孔；每一块进电极密封板3通过所述的矩形孔套装在进电极4上，并由密封板连接螺栓7固定于进电极固定板2上；进电极固定板2上所设的电极引入孔在靠进电极密封板3的一头向四周扩展形成一密封槽，进电极密封圈5设在该密封槽内并由电极密封板3压紧；其中两块进电极密封板3均为矩形的环氧树脂板。

[0031] 参见图3和图4，固定板连接螺栓8和密封板连接螺栓7在炉体1内的钉头与炉体1之间均设有密封垫。

[0032] 实施例2

[0033] 参见图5和图6，本例与实施例1的不同之处在于：

[0034] 1、进电极密封板3为一块，其中部在进电极固定板2上所设的两个电极引入孔的对应处设有与所述的电极引入孔的形状、大小相同的两矩形孔；该进电极密封板3通过所述两矩形孔套装在两进电极4上。

[0035] 2、进电极固定板2和进电极密封板3均为聚四氟乙烯板。

[0036] 本实施例上述以外的其它结构均与实施例1相同。