[发明专利]一种适用于连续排胶烧结炉的炉内气氛净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续炉炉内的气氛处理工艺方法，特别是一种适用于连续排胶烧结炉的炉内气氛净化方法。

背景技术

粉末冶金金属注射成型的工艺是将细小的金属粉末与占体积约35%-50%的混合黏结剂混合成具有流变性的浆料，然后注射到模型内成形，并经排胶步骤去除黏结剂，最后烧结可得制品。

排胶工艺原理是在低温（150℃-500℃）和保护气氛下，使黏结剂（如PW、CW、PP、PE等）蒸发或者热分解生成气体小分子（如甲醛、乙烯、苯乙烯等），气体小分子通过扩散或渗透方式传输到成形坯表面，然后黏结剂分解气体脱离成形坯表面进入外部气氛，完成排胶脱黏工作；烧结工艺原理是注射成形坯经过脱黏后是一个多孔体，在高温（1100℃-1500℃）下，使因脱黏后留下的空隙各向同性均匀收缩，达到致密化和化学成分均匀性程度，密度可达90%-100%。

目前，排胶过程中常用的保护剂是氢气（H₂），强还原性的氢气（H₂）能保护易被氧化的金属粉末或还原已被氧化的金属，氢气（H₂）的氢原子很小，极易进入成形坯内部，带动黏结剂小分子快速扩散或渗透到成形坯表面，还可以还原被氧化了的金属。而且氢气（H₂）不会和金属反应。

传统的气体净化装置大多使用吸附、酸碱中和、置换等方式去除杂质，但是在粉末冶金金属注射成型技术中，需要保留氢气（H₂），不能让它跟氧气接触，故设备需要密封，这样才能保证氢气（H₂）不跟氧气混合，能二次利用，故传统的气体净化装置不宜在这技术领域里使用。其次，传统的气体净化装置从废气进入设备后，要先经过过滤器过滤掉颗粒物，然后再进入吸附区吸附净化。但是杂质中的PW、PE等的粘性太高，不易流动，容易堵住过滤器，也不宜在这方面使用。之后净化的气体由通风机排入大气或者进入其他仪器利用。如图1所示。

传统的热处理炉在排胶后，尾气会排放到燃烧室燃烧，但是，因为炉体内部的流动性不佳，往往排胶产生的杂质会堵塞脱脂产品微观上的孔洞，影响产品的排胶及阻碍氢气（H₂）气体进入产品深层内部，导致排胶阶段浪费热量，排胶时间长，产量低，良率低。

现有技术存在的主要缺陷在于：

1.传统的排胶烧结炉内部没有气氛循环

传统的排胶烧结炉在排胶阶段，排胶脱黏产生的尾气和氢气一起通入燃烧室燃烧，这样就加大了氢气的使用量。而且排胶产生的杂质会堵塞脱脂产品微观上的孔洞，影响产品的排胶脱黏及阻碍氢气（H₂）气体进入产品深层内部，导致排胶阶段浪费热量，排胶时间长，产量低，良率低；

2.炉体内部气氛流动性不强，影响产生良率

因为排胶脱黏产生的杂质，如石蜡、（CH₂O）、PE、PP等的粘性太高，流动性差，容易在炉腔内积累，堵住通气口等，导致设备一些功能散失，清理困难，维修困难等。而且加工原件也会受到影响，使其排胶脱黏不完全，受热不均等问题。

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种新的技术方案以解决现存的技术缺陷。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种适用于连续排胶烧结炉的炉内气氛净化方法，解决了现有技术连续炉没有气氛循环功能、炉体内部气体流通不畅、浪费热量严重、排胶效果差、产量低、产品良品率低等技术缺陷。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种适用于连续排胶烧结炉的炉内气氛净化方法，在连续排胶烧结炉外部设置与炉体内部连通的气体净化分离装置，所述气体净化分离装置将炉体内部产生的尾气进行尾气处理，所述尾气通过气体净化分离装置后产生杂质和可回收气体，所述杂质被收集起来，所述可回收气体重新输入炉体内部循环利用。

作为上述技术方案的改进，所述连续排胶烧结炉的内部热加工区域包括排胶区域、烧结区域和冷却区域，连续排胶烧结炉内部加工过程包括排胶阶段、烧结阶段和冷却阶段。

作为上述技术方案的进一步改进，所述气体净化分离装置的入气口与所述排胶区域连通，气体净化分离装置的可回收气体的出口与烧结区域及冷却区域连通，所述排胶阶段产生的尾气可进入气体净化分离装置中进行气体处理，废气处理后产生的杂质被回收利用，废气处理后分离的可回收气体进入烧结阶段和冷却阶段参与循环利用。