[发明专利]烧结炉

说明书

本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的烧结炉。

烧结可以区分为真空烧结、低压烧结、热等静压烧结(HIP-烧结)或过压烧结。

过压烧结炉的缺点是，它需要有较长的冷却时间。从50bar、1500℃降到30bar、80℃需持续约7小时。在这期间烧结炉不能使用，工作人员只能等待，常常不能做其它的工作。

本发明的目的是提供一种缩短冷却时间的烧结炉，特别是热等静压烧结炉。

根据权利要求1的特征实现了该目的。

本发明涉及一种烧结炉，它在烧结过程结束后能迅速地冷却。在烧结炉中通入惰性气体形成环流，惰性气体将它的热量传输给一个热交换器，由此加速了冷却。

本发明的特殊优点是用简单的措施就能加速烧结炉的冷却。仅仅通过在炉中冷却系统的不对称排列使气体自身产生对流，它起着强制冷却装置作用。

下面结合附图和图中本发明的实施形式对本发明作进一步的详细说明。

图1a是通常的烧结炉的冷却与根据本发明烧结炉的冷却比较的温度变化过程。

图1b是通常烧结炉的冷却与根据本发明烧结炉的冷却比较的压力变化过程。

图2是一台烧结炉的透视图。

图3是图2中的烧结炉，在炉门开启时的前视图。

图4是根据本发明的烧结炉的内部结构的详细示意图。

在图1a中显示了在一台通常的烧结炉和一台根据本发明的烧结炉的温度变化过程。

图1b显示与此相似的压力-时间变化过程。温度过程曲线被分成多个段落。由附图标记1和2表示的段落显示加热过程，即在此阶段中，要烧结的材料由0℃加热到如1370℃。该阶段持续例如4小时。接着在到达的终点温度1370℃下保持大约2小时。该阶段是在图1a中用附图标记2和3表示的段落。

在达到附图标记2表示的终点温度约90分钟以后，如图1b中曲线Ⅱ所示，压力由0提高到约500MPa。压力提高通过附图标记4和5表示。在通常的烧结炉和根据本发明的烧结炉的温度和压力变化过程，直至图1a中的点3的时间点或直至图1b的中点8表示的压力点，二条线均是平行的。

在紧接着的冷却阶段中，相应的曲线互相分开延伸。这在图1a中用附图标记Ⅲ或Ⅳ表示和在图1b中用附图标记Ⅴ和Ⅵ表示。此时曲线Ⅲ或Ⅴ表示通常的烧结炉的温度和压力变化过程，而曲线Ⅳ和Ⅵ表示根据本发明的烧结炉的温度和压力变化过程。

在冷却阶段中，在通常烧结炉的操作中的温度由点3降到点6，再从那里降到点7。而根据本发明的烧结炉的冷却过程，不同的是温度由点3通过点11降到点12。在此可以看到，点12的终点温度与点7的终点温度相同，其中根据本发明的烧结炉，相应于曲线Ⅳ，更快地达到冷却。

在曲线Ⅲ或Ⅳ的点6或点11中出现的曲线折断是喇叭管炉门开启的结果。

相应于在图1a中显示的温度变化过程，在图1b中显示的是压力变化过程。在通常烧结炉的冷却过程中，压力由点8通过点9降到点10，而根据本发明烧结炉的冷却过程由点8通过点13降到点14。其中可以看到，根据本发明的烧结炉的压力比通常的烧结炉冷却时更快地达到终点状态。

图2表示烧结炉20的透视图。烧结炉的外形为圆柱形，它被安放在一个支架21上。在炉的正面有一个炉门22，它围绕绞链23可以旋转。

图3是同一个烧结炉20，只是它的正面示意图，此时炉门22是开启的。其中可看到一个装料室24，在整个烧结过程中，待烧结的材料放在此室。装料室24被热敏感体25围绕着，而它的周围有加热体26。在一个本发明的替代方案中，热敏感体25可以切去。在发热体26的周围安放了一个绝缘圆柱体27。在图4中可以看到烧结炉20的详细内部结构。

图4是带有周围结构件的装料室24的截面示意图。该前视图大致上与前视图3相应，此处只是除去炉门22。圆柱形的烧结炉20放置在支架21上，它具有两个并列的支柱30、31。钢壳32组成了烧结炉20的外壳。离钢壳32很小的间距处同心地安置了另一个钢壳33。在钢外壳32和钢内壳33之间有冷却介质34，如冷却水。