真空燒結(jié)爐的結(jié)構(gòu)及使用說明

     隨著國內(nèi)對真空燒結(jié)工件需求量的日益增加及真空燒結(jié)工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，對各種真空燒結(jié)爐的需要更加迫切。近年來國內(nèi)已經(jīng)制成了各種類型的真空燒結(jié)爐。這些設(shè)備不但結(jié)構(gòu)新穎，用途廣泛，其性能也逐漸趕上了發(fā)達(dá)國家所生產(chǎn)的某些設(shè)備，現(xiàn)僅就用于硬質(zhì)合金系列的燒結(jié)爐做一簡單的介紹。

       國內(nèi)近年來用于生產(chǎn)硬質(zhì)合金的一種真空燒結(jié)爐，由于它集脫蠟—預(yù)燒—真空燒結(jié)—快速冷卻等工藝于一體， 可以在爐內(nèi)一次性地完成其整個工藝過程，因此被稱為真空燒結(jié)一體爐。真空燒結(jié)一體爐的爐體結(jié)構(gòu)自帶內(nèi)膽和快速冷卻系統(tǒng)。它是由帶夾套的不銹鋼外殼、工作內(nèi)膽、加熱器、保溫層、熱電偶、帶滾輪的導(dǎo)軌、三個電極以及一個快速冷卻裝置所組成。此外設(shè)備的脫蠟系統(tǒng)是由臥式圓筒收蠟器、立式圓筒分離器、列管式冷凝器所組成，所有設(shè)備及管道均帶有夾套，在脫蠟時通以70～80℃的熱水。

    真空燒結(jié)爐的電控系統(tǒng)是由總動率180kW的變壓器、主線路框、電控柜等組成，主要用于控制爐子的加熱速率和溫度。真空系統(tǒng)則由前級機(jī)械泵、主泵羅茨泵、真空管道、真空閥門壓力開關(guān)管等元件組成。它分為兩個支路，一個是對爐腔進(jìn)行抽空，用于真空燒結(jié)工藝。另一個是對爐膽內(nèi)進(jìn)行真空車?yán)铮糜诿撓?。在抽氣主管道上設(shè)置旁通閥、壓力自動調(diào)節(jié)閥，在負(fù)壓脫蠟氣氛燒結(jié)、分壓燒結(jié)時可以調(diào)節(jié)爐內(nèi)的壓力。

冷熱水供給系統(tǒng)由加熱系統(tǒng)、多個閥門及水流，量監(jiān)控裝置所組成。冷熱水攻擊系統(tǒng)的主要作用是在脫蠟時供給爐體、收蠟系統(tǒng)與管道70～80℃的熱水。燒結(jié)時供給爐體、電極與冷工作內(nèi)膽，以防石蠟蒸氣污染爐膛，從而保障爐內(nèi)碳?xì)夥辗€(wěn)定及工作區(qū)溫度的均勻性。分壓脫蠟，也稱負(fù)壓脫蠟，是在送氬氣的同時抽真空，在一定壓力下脫除石蠟成形劑。一般壓力控制在1～10kPa，氬氣流量控制在0.2～0.5m3/h，這種方法既發(fā)揮了真空脫蠟快的優(yōu)點(diǎn)，且由于載體氬氣的作用，使蠟蒸氣流動加快，很快被載體帶出爐膛。因工藝需要進(jìn)行滲碳或脫碳時，可在某一溫度下導(dǎo)入CH4或H2或混合氣體，并可任意調(diào)節(jié)爐內(nèi)壓力以滿足工藝要求。一般壓力控制在1～10kPa，導(dǎo)入的溫度控制在900～1100℃之間，氣體流量控制在0.25～0.3L/h。

      某些工藝為防止鈷的揮發(fā)，以及達(dá)到控制爐內(nèi)碳?xì)夥盏哪康?，在燒結(jié)溫度下導(dǎo)入一定量得氬氣，在達(dá)到所要求壓力以后，既不抽真空也不送氬氣進(jìn)行燜燒。也可以邊抽真空邊送氨氣，保持爐內(nèi)一定壓力的同時進(jìn)行分壓燒結(jié)。一般情況下，壓力控制在1～10kPa，氨氣流量0.2～0.5m3/h。設(shè)備配置的快冷系統(tǒng)，不但極大地加快了冷卻速度，縮短了生產(chǎn)的周期，且也有效提高了工作效率。當(dāng)終溫降至900℃時，打開內(nèi)膽爐門并通入氬氣，爐內(nèi)壓力控制在50～80kPa，進(jìn)行2～3小時的自然冷卻。900℃ 時快速啟動冷風(fēng)煽，爐內(nèi)壓力控制在80kPa以內(nèi)，然后進(jìn)行3～4小時的強(qiáng)制冷卻，直至100℃。