一种高效钟罩炉及烧结施工方法与流程

本发明属于工业用炉，具体涉及一种高效钟罩炉及烧结施工方法。

背景技术：

1、钟罩炉是一种常用于实验室或工业中的设备，主要用于高温加热和材料的处理，其设计特点是较为封闭的结构，通过加热装置提供稳定的高温环境。

2、现有钟罩炉设备炉腔的封闭不严密且冷却往往采用水冷方式，冷却所需时间较长，冷却加工效果较差，进而烧结效果有限，因此亟需一种冷却效率高且烧结效果好的高效钟罩炉及烧结施工方法。

技术实现思路

1、本发明针对上述的问题，提供了一种高效钟罩炉及烧结施工方法。

2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种高效钟罩炉，包括钟罩炉体机构，所述钟罩炉体机构包括钟罩炉壳体、隔板一、隔板二、底板和加热装置，所述钟罩炉壳体为筒状，所述隔板一和隔板二均安装于钟罩炉壳体腔体内，所述底板与钟罩炉壳体下端可拆卸连接，所述隔板一位于隔板二正上方，所述隔板一和隔板二将钟罩炉壳体内腔分为加热层、中间层和冷却层，所述加热装置位于加热层内，所述加热装置与钟罩炉壳体内侧壁可拆卸连接，所述高效钟罩炉还包括气氛置换机构、风冷机构、水冷风冷分隔板、水冷机构和控制器；

3、所述水冷风冷分隔板与钟罩炉壳体内侧面可拆卸连接，所述水冷风冷分隔板位于冷却层，所述水冷风冷分隔板将冷却层分为风冷却层和水冷却层；

4、所述气氛置换机构包括气氛置换进气管、气氛置换出气管、u型管和氮气输送泵一，所述气氛置换进气管和气氛置换出气管均与风冷却层连通，所述气氛置换进气管远离钟罩炉壳体的一端与u型管连通，所述氮气输送泵一两端分别与u型管和气氛置换出气管连通；

5、所述风冷机构包括风冷进气管、风冷出气管和氮气输送泵二，所述氮气输送泵二两端分别与风冷进气管和风冷出气管连通，所述风冷进气管和风冷出气管均与风冷却层连通；

6、所述水冷机构包括外循环水管组件、内循环水管组件、水泵和散热器，所述水泵和散热器均与外循环水管组件可拆卸连接，所述外循环水管组件和内循环水管组件连通，所述内循环水管组件位于水冷却层；

7、所述加热装置、氮气输送泵一、氮气输送泵二和水泵均与控制器通信连接，所述控制器与钟罩炉壳体可拆卸连接。

8、作为优选，还包括导流风扇机构，所述导流风扇机构和控制器通信连接，所述导流风扇机构上端与隔板二下端面可拆卸连接，所述导流风扇机构位于风冷却层，所述导流风扇机构自身转动方向为逆时针方向，所述内循环水管组件包括第一冷却液，所述内循环水管组件内第一冷却液流动方向为顺时针方向。

9、作为优选，所述导流风扇机构包括扇叶和电动伸缩杆，所述电动伸缩杆长度方向竖直，所述电动伸缩杆下端与扇叶可拆卸连接，所述电动伸缩杆上端与隔板二下端面可拆卸连接，所述扇叶和电动伸缩杆均与控制器通信连接。

10、作为优选，所述内循环水管组件包括进液管部、出液管部、环形方管部和水冷散热片组件，所述进液管部和出液管部均与环形方管部连通，所述水冷散热片组件与环形方管部固定连接，所述进液管部远离环形方管部的一端与外循环水管组件连通，所述出液管部远离环形方管部的一端与外循环水管组件连通，所述环形方管部侧面与水冷风冷分隔板贴合。

11、作为优选，所述水冷散热片组件包括内散热片和外散热片，所述内散热片安装于环形方管部内侧面，所述外散热片上端与环形方管部下端面固定连接。

12、作为优选，所述钟罩炉体机构还包括出料管和出料阀门，所述水冷风冷分隔板包括分隔板主体、上散热片和下散热片，所述分隔板主体为开口朝上的喇叭形，所述上散热片下端与分隔板主体固定连接，所述下散热片上端与分隔板主体下端固定连接，所述出料管穿过底板与分隔板主体连通，所述出料阀门安装于出料管，所述出料阀门与控制器通信连接。

13、作为优选，所述钟罩炉体机构还包括过渡管、连通管一、喇叭形下料件和连通管二，所述隔板一和隔板二中心均开设有连通孔，所述连通管一与隔板一的连通孔可拆卸连接，所述连通管二与隔板二的连通孔可拆卸连接，所述过渡管上端与连通管一连通，所述过渡管下端与连通管二连通，所述连通管二下端与喇叭形下料件连通，所述喇叭形下料件为开口向下的喇叭形。

14、作为优选，所述钟罩炉体机构还包括进料管，所述进料管安装于钟罩炉壳体，所述进料管与加热层连通，所述气氛置换出气管、风冷进气管、风冷出气管和进料管均包括阀门和气缸，所述气缸与阀门可拆卸连接，所述气缸和控制器通信连接。

15、作为优选，所述风冷进气管位于气氛置换出气管正上方，所述气氛置换进气管位于风冷出气管正上方。

16、一种高效钟罩炉烧结施工方法，利用所述的高效钟罩炉，包括以下步骤：

17、步骤一：将磁芯通过进料管进入加热层进行烧结：

18、步骤二烧结后的磁芯依次通过过渡管和喇叭形下料件进入风冷却层内，烧结后的磁芯在风冷却层内进行风冷和水冷的混合冷却：

19、步骤三：将u型管内灌满水，起到密封作用，而后通过气氛置换机构将钟罩炉壳体腔体内的气体置换为氮气，通过控制器将气氛置换出气管和进料管的气缸密封阀门，将与u型管相连的氮气输送泵一闭合，将u型管内注入水；

20、步骤四：通过风冷机构进行风冷，控制器控制氮气输送泵二将氮气从风冷进气管流入，而后从风冷出气管流出，控制器控制电动伸缩杆下降直至扇叶位于水冷风冷分隔板腔体内，控制器控制扇叶逆时针转动，同时控制器启动水泵，第一冷却液在内循环水管组件内顺时针转动，风冷与水冷同步进行，同时水冷却层内包括第二冷却液，水冷却层对水冷风冷分隔板底面进行冷却，内循环水管组件对于水冷风冷分隔板侧面进行冷却；

21、步骤五：当冷却完毕，通过控制器关闭扇叶和水泵；

22、步骤六：打开出料管，冷却后的烧结磁芯经由出料管输出。

23、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

24、（1）气氛置换进气管远离钟罩炉壳体的一端与u型管连通，u型管一方面实现高效钟罩炉的炉腔的封闭，有效隔绝空气，确保磁芯冷却加工环境的稳定，另一方面由于u型管内的水能够移动，因此增加炉体内部左右气流扰动，提高磁芯烧结质量，且能通过观察u型管来观察炉体内部气压大小；

25、（2）水冷风冷分隔板将冷却层分为风冷却层和水冷却层，水冷不与管壁接触的地方一般冷却较慢，相较于仅通过水冷进行冷却，风冷与烧结的磁芯直接且全面的接触，且风冷大大促进了水冷的效率，风冷与水冷混合冷却，冷却效率更高，冷却效果更好；

26、（3）氮气输送泵二和水泵均与控制器通信连接，氮气输送泵二输送的气体为氮气，氮气不与烧结的磁芯反应，氮气起到导热介质的作用；

27、（4）导流风扇机构自身转动方向为逆时针方向，内循环水管组件内第一冷却液流动方向为顺时针方向，两者方向相反，导热效率更高，降温更迅速；

28、（5）上散热片下端与分隔板主体固定连接，下散热片上端与分隔板主体下端固定连接，上散热片增大了与风冷却层内气体的接触面积，下散热片增大了与水冷却层的接触面积，起到增强导热效果的作用，散热效率更高；

29、（6）扇叶和电动伸缩杆均与控制器通信连接，能够依据待冷却的磁芯的量上下调整扇叶的位置，从而具备更好的风冷效果，适用范围更大；

30、（7）气缸与阀门可拆卸连接，气缸和控制器通信连接，通过气缸密封阀门保证了密封效果，且起到预紧作用，提高了烧结质量；

31、（8）风冷进气管位于气氛置换出气管正上方，气氛置换进气管位于风冷出气管正上方，风冷进气管和气氛置换进气管均为进气管，气氛置换出气管和风冷出气管均为出气管，由于目的是降温因此输入的气体温度低，因此从顶部输入，更能保证输入的气体与炉内原有的热空气上升后充分接触换热。

技术特征：

1.一种高效钟罩炉，包括钟罩炉体机构（1），所述钟罩炉体机构（1）包括钟罩炉壳体（11）、隔板一（12）、隔板二（13）、底板（18）和加热装置，所述钟罩炉壳体（11）为筒状，所述隔板一（12）和隔板二（13）均安装于钟罩炉壳体（11）腔体内，所述底板（18）与钟罩炉壳体（11）下端可拆卸连接，所述隔板一（12）位于隔板二（13）正上方，所述隔板一（12）和隔板二（13）将钟罩炉壳体（11）内腔分为加热层（7）、中间层（8）和冷却层（9），所述加热装置位于加热层（7）内，所述加热装置与钟罩炉壳体（11）内侧壁可拆卸连接，其特征在于：所述高效钟罩炉还包括气氛置换机构（2）、风冷机构（3）、水冷风冷分隔板（4）、水冷机构（6）和控制器；

2.根据权利要求1所述的一种高效钟罩炉，其特征在于：还包括导流风扇机构（5），所述导流风扇机构（5）和控制器通信连接，所述导流风扇机构（5）上端与隔板二（13）下端面可拆卸连接，所述导流风扇机构（5）位于风冷却层（91），所述导流风扇机构（5）自身转动方向为逆时针方向，所述内循环水管组件包括第一冷却液，所述内循环水管组件内第一冷却液流动方向为顺时针方向。

3.根据权利要求2所述的一种高效钟罩炉，其特征在于：所述导流风扇机构（5）包括扇叶（51）和电动伸缩杆（52），所述电动伸缩杆（52）长度方向竖直，所述电动伸缩杆（52）下端与扇叶（51）可拆卸连接，所述电动伸缩杆（52）上端与隔板二（13）下端面可拆卸连接，所述扇叶（51）和电动伸缩杆（52）均与控制器通信连接。

4.根据权利要求3所述的一种高效钟罩炉，其特征在于：所述内循环水管组件包括进液管部（64）、出液管部（65）、环形方管部（66）和水冷散热片组件（67），所述进液管部（64）和出液管部（65）均与环形方管部（66）连通，所述水冷散热片组件（67）与环形方管部（66）固定连接，所述进液管部（64）远离环形方管部（66）的一端与外循环水管组件（61）连通，所述出液管部（65）远离环形方管部（66）的一端与外循环水管组件（61）连通，所述环形方管部（66）侧面与水冷风冷分隔板（4）贴合。

5.根据权利要求4所述的一种高效钟罩炉，其特征在于：所述水冷散热片组件（67）包括内散热片（68）和外散热片（69），所述内散热片（68）安装于环形方管部（66）内侧面，所述外散热片（69）上端与环形方管部（66）下端面固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种高效钟罩炉，其特征在于：所述钟罩炉体机构（1）还包括出料管（16）和出料阀门，所述水冷风冷分隔板（4）包括分隔板主体（41）、上散热片（42）和下散热片（43），所述分隔板主体（41）为开口朝上的喇叭形，所述上散热片（42）下端与分隔板主体（41）固定连接，所述下散热片（43）上端与分隔板主体（41）下端固定连接，所述出料管（16）穿过底板（18）与分隔板主体（41）连通，所述出料阀门安装于出料管（16），所述出料阀门与控制器通信连接。

7.根据权利要求6所述的一种高效钟罩炉，其特征在于：所述钟罩炉体机构（1）还包括过渡管（14）、连通管一、喇叭形下料件（17）和连通管二（19），所述隔板一（12）和隔板二（13）中心均开设有连通孔，所述连通管一与隔板一（12）的连通孔可拆卸连接，所述连通管二（19）与隔板二（13）的连通孔可拆卸连接，所述过渡管（14）上端与连通管一连通，所述过渡管（14）下端与连通管二（19）连通，所述连通管二（19）下端与喇叭形下料件（17）连通，所述喇叭形下料件（17）为开口向下的喇叭形。

8.根据权利要求7所述的一种高效钟罩炉，其特征在于：所述钟罩炉体机构（1）还包括进料管（15），所述进料管（15）安装于钟罩炉壳体（11），所述进料管（15）与加热层（7）连通，所述气氛置换出气管（22）、风冷进气管（31）、风冷出气管（32）和进料管（15）均包括阀门和气缸，所述气缸与阀门可拆卸连接，所述气缸和控制器通信连接。

9.根据权利要求1所述的一种高效钟罩炉，其特征在于：所述风冷进气管（31）位于气氛置换出气管（22）正上方，所述气氛置换进气管（21）位于风冷出气管（32）正上方。

10.一种高效钟罩炉烧结施工方法，其特征在于：利用权利要求8所述的高效钟罩炉，包括以下步骤：

技术总结
本发明属于工业用炉技术领域，具体涉及一种高效钟罩炉及烧结施工方法，包括钟罩炉体机构，钟罩炉体机构包括钟罩炉壳体、隔板一、隔板二和底板、气氛置换机构、风冷机构、水冷风冷分隔板、水冷机构和控制器，水冷风冷分隔板与钟罩炉壳体内侧面可拆卸连接，水冷风冷分隔板将冷却层分为风冷却层和水冷却层，气氛置换机构包括气氛置换进气管、气氛置换出气管和U型管，气氛置换进气管和气氛置换出气管均与风冷却层连通，气氛置换进气管远离钟罩炉壳体的一端与U型管连通；与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：U型管一方面实现高效钟罩炉的炉腔的封闭，增加炉体内部左右气流扰动，提高磁芯烧结质量。

技术研发人员：南凯亮
受保护的技术使用者：莱芜成威电子材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5