真空烧结炉结构的探讨

于洪斌

（沈阳沈真真空技术有限责任公司）

摘 要：真空烧结炉的各個结构是相互配合运行的，任何一个结构出现故障或者使用方式不合理，都会影响到烧结炉的运行。文章将针对真空烧结炉的不同结构展开探讨，优化各结构的内部系统，以达到能够为设备运行使用减少能源损耗，达到更理想的燃烧效果。

关键词：真空烧结炉；结构；结构探讨

1加热室

加热室的作用顾名思义就是在使用阶段能够向炉内提供热量，只有在热量达到一定的标准设备才能正常运行，从而使各个结构在系统内发生配合，从而达到真空烧结的目的。加热器的温度提升变动性比较大，为了能够在短时间内实现更高效的使用，通常是由三层温度变化组成的，可以根据产品的不同类型和要求对系统内部进行调节，使温度能够与需求的标准保持一致。加热室的外部是保温结构，当炉内温度升高至产品所需温度要求后，会自动启动保温功能，以达到烧结产品所需的温度区间，这样可以避免使用阶段出现温度损耗，也能为设备运行使用提供更有利的内部温度环境。当产品烧结所需的温度达到一个临界值时，加热室会自动散发出热量，炉内需要加热的部分在热量作用下才能达到燃点，该结构的温度补偿是由自动化控制系统自主完成的，使用阶段遇到温度损耗也能自动补偿，从而将温度控制在一个合理的范围内。

加热室的外部结构中会设计报警系统，当炉内温度出现异常或者温度过量损耗时，报警系统会自动导通，并将检验得到的参数反馈至总控制系统中。技术人员通过观察参数变化能够初步的判断损坏区域，这样才能在接下来所进行的运行检测中采取更有效的方式，从而在短时间内通过测量了解到故障的影响程度并判断需要采取的处理方法。

2隔热屏

该结构是以圆板和圆筒形状出现的，能够将热量与外部环境相隔离，这样既能保障使用阶段的安全性，同时也能避免能源损耗。该结构在系统中处于封闭的状态，并且由多层结构组成，投入使用后的隔热效果也更理想。圆板和圆筒一起组成隔热屏，形成封闭并且呈现真空状态，当温度由在隔热屏中向周边散发时，真空部分也能起到保护作用，达到更理想的使用效果。隔热屏的温度也是有控制标准的，当超出了这一控制标准，隔热屏的效果便会逐渐丧失，这也是系统设计时需主要优化的部分，其中要针对隔热材料进行探讨，并将温度控制在低于加热室温度的标准范围内。只有材料使用与加热室温度保持均衡时，才能使烧结炉发挥最大的使用效果，其中隔热屏根据不同的需要有不同的材质，如：石墨、钼片、陶瓷纤维、碳毡等。

隔热屏在设计阶段材料的辐射范围能够通过公式计算得到，尤其是在处理阶段，想要判断损耗量是否控制合理，必然要采取计算方法。计算时可以设计两个不同的隔热参数，将两组数据对比，达到更理想的隔热效果。这样也能准确的判断出在真空烧结炉使用中是否存在严重的热量损耗现象，为工作任务开展打下良好的基础。

3、低温冷阱

阱广泛用于超高真空（或高真空）系统，作用类似于挡板，一般真空烧结炉为提升燃烧的效率，并节省时间，会采用低温冷阱的形式来降炉内的空气抽离，这样能够确保在真空的环境下运行使用，才能避免出现使用不稳定现象，并达到设备的安全控制标准。该结构能够在短时间内将热空气替换掉，空气流动阶段能带走一部分热量，达到冷却的作用。技术改进后能够将水冷挡板表面的温度快速降低，与传统技术方法相比较能够节省一半的时间，并且投入使用后效果也更明显。气体流出后如果不采用控制方法会造成温度的降低，炉内温度降低后燃烧效率也造成了不同程度的影响，再次升高温度自然会增大能源的损耗量，在设计低温冷却结构时，会在自动化系统中设计具体的温度，只有当水冷挡板表面所附着的油污温度超出这一标准时，才会自动导通冷却系统，炉内的真空处理才不会影响到温度提升。温度与时间之间的变化关系可以通过计算协调优化来得到，为所开展的管理计划创造了有利空间。

当炉内的温度向周边零件结构散发时，会造成真空系统中机械泵油向上逆流，这样在设备导通使用后所提供的油品供应也将极其不稳定，增大了设备运行使用的荷载压力。但通过使用低温冷阱处理后，就能够达到燃油输送稳定的标准，进而使真空抽离处理也能达到标准，最后为系统的运行创造高效的环境。

4、真空测量

真空测量是针对炉内运行使用状态来进行的。测量是定期进行的，达到间隔时间后，测量模块能够自动导通。由于烧结炉的规模比较大，使用期间检测得到的参数中存在很大的变化因素，因此误差是不可以避免的。为确保管理工作能够高效的进行，会将允许的误差范围输入到系统中，这样只有在误差超出安全范围后才会启动报警系统，也提升了真空测量结构的可靠性。温度也是影响真空测量的重要部分，在开展监测任务时，技术人员也要定期对设备的使用状况做出评判，发现在检测中存在不合理的现象后，更要采取积极有效的测量方法，并在处理后进行二次检验，确保设备的运行良好并且合理。这样对于在真空状态下所进行的燃烧处理将十分有效。其中技术改进后的测量中可以加入微计算机技术，这样就能够将所检测得到的参数变化充分引入其中，并采取内部调控措施来重点解决，这样就减轻了人工作业量并且减少其中的误差。

使用测量气体密度的真空规（如电离规和热传导规等）进行真空测量时，由于温度与校准温度的差别很大，因此，真空烧结炉的真空测量值存在着较严重的误差。如果采用热传导真空规，由于规管壁温度的升高，其测量误差比电离规的更加严重，甚至可能产生虚假响应。为了提高真空烧结炉真空测量的准确性，防止真空表指示的大幅度变化，建议真空规管与烧结炉室体间的连接管道用水冷降温。

结语：文章对真空烧结炉的结构进行详细的探讨，虽然目前的技术理念已经十分成熟，但在使用时仍然需要对现场设备采取全面监控的方法，以确保燃烧效率能够达到预期标准。综上所述在设计真空烧结炉时，要考虑各个结构最终的配合形式是否高效合理，节约设备运行使用中的成本损耗为主要目的。

参考文献：

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