一、烧结基本原理
烧结机工作原理

烧结机工作原理烧结机是一种常用的冶金设备,主要用于将粉状或颗粒状的原料在高温下进行烧结,使其变成块状物质。
烧结机的工作原理是通过热风和压力作用下,将原料颗粒之间的间隙填充,使其相互结合,形成块状物质。
一、烧结机的组成部分烧结机主要由烧结炉、燃烧系统、热风系统、冷却系统、控制系统等组成。
1. 烧结炉:烧结炉是烧结机的核心部分,用于容纳和加热原料。
烧结炉通常由炉体、燃烧室、热风管道等部分组成。
2. 燃烧系统:燃烧系统负责提供燃料和氧气,以产生高温燃烧火焰。
常见的燃料有煤粉、天然气、液化气等。
3. 热风系统:热风系统通过风机将燃烧产生的热风送入烧结炉,使原料达到烧结温度。
热风系统还包括预热器,用于提高热风温度和热效率。
4. 冷却系统:冷却系统用于降低烧结后的物料温度,以便进一步处理或储存。
常见的冷却方式包括自然冷却和气体冷却。
5. 控制系统:控制系统用于监控和调节烧结机的工作参数,如温度、压力、燃烧效率等。
控制系统通常由传感器、仪表、PLC等组成。
二、烧结机的工作过程烧结机的工作过程可以分为预热阶段、烧结阶段和冷却阶段。
1. 预热阶段:在烧结机启动前,预热器将热风预热至一定温度,以提高烧结过程的热效率。
2. 烧结阶段:原料通过给料装置进入烧结炉,同时燃烧系统提供燃料和氧气,形成高温火焰。
热风系统将热风送入烧结炉,使原料达到烧结温度。
在高温和压力的作用下,原料颗粒之间的间隙填充,相互结合,形成块状物质。
3. 冷却阶段:烧结后的块状物质通过出料装置排出烧结炉,进入冷却系统。
冷却系统通过自然冷却或气体冷却的方式,将烧结物料的温度降低到适合后续处理或储存的温度。
三、烧结机的工作特点1. 高效节能:烧结机采用燃烧系统和热风系统,能够将能量充分利用,达到高热效率和低能耗的目的。
2. 适应性强:烧结机可以适应不同种类、不同粒度的原料,具有较强的适应性和灵活性。
3. 产品质量稳定:烧结机能够在高温和压力作用下,使原料颗粒结合紧密,形成均匀、致密的烧结物料,提高产品的质量和强度。
热压烧结原理

热压烧结原理热压烧结是一种常见的粉末冶金工艺,广泛应用于陶瓷、金属和塑料等材料的制备过程中。
它通过高温和高压的作用,将粉末颗粒紧密结合,形成致密的块状材料。
本文将介绍热压烧结的原理及其应用。
首先,热压烧结的原理是利用高温和高压使粉末颗粒之间产生扩散和结合。
在热压烧结过程中,首先需要将粉末颗粒在模具中进行成型,然后通过加热和施加压力使其结合成块状材料。
在高温下,粉末颗粒表面会产生液相,使得颗粒之间产生扩散,从而实现颗粒之间的结合。
同时,施加的压力可以使得颗粒之间更加紧密地结合,最终形成致密的块状材料。
其次,热压烧结的原理可以分为两个关键步骤,扩散和结合。
在高温下,粉末颗粒表面会产生液相,使得颗粒之间的扩散更加容易。
扩散过程中,颗粒之间会发生原子间的迁移,从而使得颗粒之间的结合更加牢固。
同时,施加的压力可以使得颗粒之间更加紧密地结合,从而提高材料的密度和强度。
热压烧结具有许多优点,首先是可以制备出高密度、高强度的材料。
由于热压烧结过程中颗粒之间的结合非常牢固,因此制备出的材料具有很高的密度和强度。
其次,热压烧结可以制备出复杂形状的材料。
通过设计不同形状的模具,可以制备出各种复杂形状的材料,满足不同工程需求。
此外,热压烧结还可以实现多种材料的复合制备,例如金属与陶瓷的复合材料,从而拓展了材料的应用领域。
总之,热压烧结是一种重要的粉末冶金工艺,通过高温和高压的作用,实现了粉末颗粒之间的紧密结合,制备出高密度、高强度的材料。
它在陶瓷、金属和塑料等材料的制备过程中具有重要的应用价值,为材料制备领域的发展提供了重要支持。
希望本文对热压烧结原理及其应用有所帮助,谢谢阅读。
烧结机工作原理

烧结机工作原理烧结机是一种常用于冶金、化工、建材等行业的设备,用于将粉状或者颗粒状的原料通过高温和压力的作用,使其在一定时间内发生烧结反应,从而形成块状的固体材料。
烧结机工作原理包括原料预处理、进料、烧结过程、卸料等几个主要步骤。
1. 原料预处理:在烧结机工作之前,需要对原料进行预处理。
这包括原料的破碎、筛分和混合等步骤,以确保原料的颗粒大小和成份均匀性,从而提高烧结的效果。
2. 进料:经过预处理的原料通过给料装置进入烧结机的进料口。
给料装置通常采用螺旋输送机或者皮带输送机等,将原料均匀地送入烧结机的烧结带上。
3. 烧结过程:进入烧结机的原料在高温下发生化学反应,形成烧结矿。
烧结机内部通常由多层烧结带组成,带有烧结带的烧结机内部被分为多个独立的烧结室。
原料在烧结带上逐渐升温,达到一定温度后,发生烧结反应。
在烧结过程中,原料颗粒间的结合力增强,逐渐形成块状的烧结矿。
4. 卸料:经过烧结反应后的烧结矿通过卸料装置从烧结机中卸出。
卸料装置通常采用振动机构或者螺旋输送机等,将烧结矿从烧结带上卸下,并送往后续的处理环节。
烧结机工作原理的关键是通过高温和压力的作用,使原料颗粒间的结合力增强,形成块状的固体材料。
烧结过程中,原料的颗粒在高温下逐渐熔融,颗粒间的结合力增加,最终形成块状的烧结矿。
烧结机的工作原理可分为物理和化学两个方面。
物理上,原料颗粒在烧结带上受到高温和压力的作用,颗粒间的结合力增强;化学上,原料颗粒在高温下发生化学反应,形成烧结矿。
烧结机工作原理的效果主要取决于原料的成份、颗粒大小和烧结温度等因素。
不同行业和工艺要求对烧结机的工作原理有不同的要求。
通过调整烧结机的工作参数,如温度、压力和停留时间等,可以实现不同的烧结效果。
烧结机的工作原理在冶金、化工、建材等行业中具有重要的应用价值,可以提高原料的利用率和产品质量,减少生产成本。
总结起来,烧结机是一种通过高温和压力的作用,使原料发生烧结反应,形成块状固体材料的设备。
烧结法的原理和基本流程

烧结法的原理和基本流程第一节烧结法的原理随着矿石铝硅比的降低,拜耳法生产氧化铝的经济效果明显恶化。
对于铝硅比低于7的矿石,单纯的拜耳法就不适用了。
处理铝硅比在4以下的矿石,碱石灰烧结法几乎是唯一得到实际应用的方法。
在处理SiO2含量更高的其它炼铝原料时,如霞石、绢云母以及正长石时,它也得到应用,可以同时制取氧化铝、钾肥和水泥等产品,实现了原料的综合利用。
据报导,国外以霞石为原料的烧结法企业,由于原料综合利用,实现了无废料生产,氧化铝的生产成本反而最低。
在我国已经查明的铝矿资源中,高硅铝土矿占有很大的数量,因而烧结法对于我国氧化铝工业具有很重要的意义。
我国第一座氧化铝厂——山东铝厂就是采用碱石灰烧结法生产的。
它在改进和发展碱石灰烧结法方面作出了许多贡献,其Al2O3的总回收率,碱耗等指标都居于世界先进水平。
法国人勒·萨特里在1858年提出了碳酸钠烧结法,即用碳酸钠和铝土矿烧结,得到含固体铝酸钠Na2O· Al2O3的烧结产物。
这种产物称为熟料或烧结块,将其用稀碱溶液溶出便可以得到铝酸钠溶液。
往溶液中通入CO2气体,即可析出氢氧化铝。
残留在溶液中的主要是碳酸钠,可以再循环使用。
这种方法,原料中的SiO2仍然是以铝硅酸钠的形式转入泥渣,而成品氧化铝质量差,流程复杂,耗热量大,所以拜耳法问世后,此法就被淘汰了。
用碳酸钠和石灰石按一定比例与铝土矿烧结,可以在很大程度上减轻SiO2的危害,使Al2O3和Na2O的损失大大减少。
这样就形成了碱石灰烧结法。
在处理高硅铝土矿时,它比拜耳法比越。
除了这两种烧结法外,还有单纯用石灰与矿石烧结的石灰烧结法,它比较适用干处理粘土类原料,特别是含有一定可燃成分的煤矸石、页岩等。
这时原料中的Al 2O 3,烧结成铝酸钙,经碳酸钠溶液溶出后,可得到铝酸钠溶液。
目前用在工业上的只有碱石灰烧结法。
它所处理的原料有铝土矿、霞石和拜耳法赤泥。
这些炉料分别称为铝土矿炉料。
烧结工艺的主要设备及其工作原理

烧结工艺的主要设备及其工作原理烧结技术是一种重要的粉末冶金技术,用于制备具有高密度和优异性能的金属、陶瓷和复合材料。
在烧结过程中,粉末颗粒通过热源和压力相互结合,形成致密的固体制品。
以下是烧结工艺的主要设备及其工作原理的详细介绍。
1.烧结炉烧结炉是烧结工艺中最关键的设备之一、它提供了所需的高温环境,使粉末颗粒能够熔融和结合成固体制品。
烧结炉通常由加热区、保温区和冷却区组成。
粉末颗粒在加热区内迅速升温,到达熔点后开始熔融和结合成形,然后在保温区内维持一定的温度和时间以确保完全烧结,最后在冷却区中冷却至室温。
2.加热元件加热元件是烧结炉的重要组成部分,用于提供高温环境。
常用的加热元件包括电阻线圈、电阻片和电炉管。
当通电时,加热元件会产生热量,将烧结炉内的温度升高到所需的烧结温度。
3.压力设备压力设备用于施加压力,使粉末颗粒之间发生变形和结合。
常见的压力设备包括冷压机、热压机和等离子压机等。
在烧结工艺中,压力可以促进粉末颗粒的扩散和结合,提高制品的致密性和强度。
4.模具模具用于塑造和限制粉末颗粒的形状和尺寸。
它们通常由金属或陶瓷制成,并具有所需的形状和孔结构。
在烧结过程中,粉末颗粒被放置在模具中,并在加热和压力的作用下,与模具中的空隙形成制品。
5.辅助设备在烧结工艺中,还需要一些辅助设备来辅助完成烧结过程,例如真空泵、气体循环系统和温度控制系统等。
真空泵常用于制备气密陶瓷制品,通过减少压力,可以排出气体和提高制品的致密性。
气体循环系统能够提供一种具有控制气氛的环境,以改善烧结反应的进行。
温度控制系统能够监测和调节烧结炉的温度,使其能够稳定控制在所需的温度范围内。
总的来说,烧结工艺的主要设备包括烧结炉、加热元件、压力设备、模具和辅助设备等。
烧结工艺的工作原理是通过高温和压力作用下,粉末颗粒之间发生扩散和结合,形成致密的固体制品。
这些设备与技术的应用使得粉末颗粒能够成功烧结形成优质的制品,广泛应用于航空航天、汽车、电子和医学等领域。
烧结工艺原理及方法

生烧结
爆炸机理:
➢ 颗粒的塑性变形以及颗粒间的相互碰撞、 孔隙塌缩、颗粒表层的破坏导致颗粒表 面的沉热和融化-发生焊接 ➢ 颗粒破碎、孔隙的填充、颗粒表面由于 热量的沉积而发生部分熔焊和固态扩散 结合
烧结设备
烧结是在热工设备中进行的,这里热工设备指的是先进陶瓷生产
窑炉及附属设备。烧结陶瓷的窑炉类型很多,同一制品可以在不 同类型的窑内烧成,同一种窑也可烧结不同的制品。主要介绍常
液相烧结过程及机理
有液相参加的烧结称为液相烧结。粉料中含少量杂质,在烧结中 出现液相;或某一组分在高温下熔融出现液相 流动传质比扩散传质速度要快的多,烧结速率高,导致在更低的 温度下获得致密的烧结体
➢ ➢
液相烧结具体的条件:
液相对固相颗粒的润湿 固相在液相中有相当的溶解度
➢
➢
液相具有合适的粘度
表面扩散
晶格扩散 蒸发-凝聚 气相扩散
晶粒表面
晶粒表面 晶粒表面 晶粒表面
颈部
颈部 颈部 颈部
表面扩散率Ds
晶格扩散率D1 蒸气压差Δp 气相扩散率Dg
固相烧结的主要传质方式是扩散传质 存在表面扩散、晶界扩散和体积扩散,不是每种扩散传质均能
导致材料收缩或气孔率降低。
物质以表面扩散或晶格扩散方式从表面传递到颈部,不会引起 中心间距的减小,不会导致收缩和气孔率降低 颗粒传质从颗粒体积内或从晶界上传质到颈部,会引起材料的 收缩和气孔消失,真正导致材料致密化 材料的组成、颗粒大小、显微结构(气孔、晶界)、温度、气氛 及添加剂等都会影响扩散传质,进而影响材料的烧结。
用的间歇式窑炉、连续式窑炉和辅助设备。
间歇式窑炉按其功能新颖性可分为电炉、高温倒焰窑、梭式窑和 钟罩窑
烧结机工作原理

烧结机工作原理烧结机是一种用于冶金、化工等行业的设备,主要用于将粉状或颗粒状原料通过高温和压力的作用,使其粒子间发生结合,形成块状物质的过程。
烧结机工作原理主要包括原料准备、烧结过程和冷却处理三个阶段。
一、原料准备阶段:在烧结机工作前,需要将原料进行准备。
通常原料是由各种矿石、粉煤灰、焦炭等混合而成。
首先,将原料送入破碎机进行破碎,使其颗粒度适宜。
然后,通过给料机将破碎后的原料均匀地送入烧结机。
二、烧结过程阶段:烧结过程是烧结机的核心部分。
在烧结机内部,原料在高温条件下逐渐烧结,形成块状物质。
烧结过程主要包括预热、烧结和冷却三个阶段。
1. 预热阶段:原料在进入烧结机之前,需要经过预热处理。
预热的目的是将原料中的水分和挥发物蒸发掉,提高原料的烧结性能。
预热阶段通常在烧结机的前部进行,通过燃烧炉或燃气加热器提供热源,将原料加热至一定温度。
2. 烧结阶段:在预热后,原料进入烧结机的烧结区域。
烧结区域通常是由多层烧结机筛板组成,每层筛板上都有一定的孔径。
原料在筛板上不断下降,同时受到热风的吹扫,使其逐渐烧结。
烧结的过程中,原料颗粒间的粘结力逐渐增强,最终形成块状物质。
3. 冷却阶段:烧结后的块状物质需要进行冷却处理,以降低其温度。
冷却的目的是防止烧结块在运输和储存过程中重新烧结。
通常采用风冷或水冷的方式进行冷却。
在烧结机的后部,通过风冷器或水冷器,将烧结块的温度逐渐降低至合适的水平。
三、烧结机的特点和应用:1. 高效节能:烧结机采用热风循环系统,能够充分利用热风中的热能,提高热能利用效率,降低能耗。
2. 适应性强:烧结机可以适应不同种类和粒度的原料,能够烧结各种矿石、焦炭、粉煤灰等。
3. 产品质量好:烧结机烧结出的块状物质密度高、强度大,具有良好的机械性能和化学性能。
4. 应用广泛:烧结机广泛应用于冶金、化工、建材等行业,用于生产各种块状物质,如铁矿石烧结、石灰石烧结等。
总结:烧结机工作原理主要包括原料准备、烧结过程和冷却处理三个阶段。
烧结机工作原理

烧结机工作原理烧结机是一种重要的冶金设备,用于将粉末矿石或者颗粒状原料在高温下烧结成块状物。
它在钢铁、有色金属、陶瓷等行业中有着广泛的应用。
本文将详细介绍烧结机的工作原理,包括烧结过程、主要部件及其功能。
一、烧结过程烧结是将细粉末或者颗粒状原料加热到一定温度,使其颗粒间发生结合,形成块状物的过程。
烧结机的工作原理可以分为以下几个步骤:1. 预处理:将原料经过破碎、混合等工艺处理,使其颗粒大小均匀,确保烧结过程的均匀性。
2. 上料:将预处理好的原料通过给料装置送入烧结机的烧结带或者烧结盘。
3. 加热:烧结机内部设置有加热装置,可以通过电加热、燃气加热或者其他方式提供热源。
原料在加热过程中逐渐升温,使其颗粒表面熔融。
4. 烧结:当原料颗粒表面熔融时,颗粒间的相互作用力使其结合成块状物。
烧结带或者烧结盘的运动会使烧结块逐渐形成。
5. 冷却:烧结块在烧结过程结束后,需要进行冷却。
冷却过程中,烧结块会逐渐固化,形成坚硬的块状物。
6. 卸料:冷却结束后,烧结块通过卸料装置从烧结机中取出,进入后续的加工或者储存环节。
二、主要部件及其功能烧结机主要由以下几个部件组成,每一个部件都有着特定的功能:1. 烧结带或者烧结盘:用于承载和传输原料,使其在加热过程中均匀受热。
2. 加热装置:提供热源,使原料升温并熔融。
3. 冷却装置:用于冷却烧结块,使其固化成块状物。
4. 卸料装置:将冷却好的烧结块从烧结机中取出。
5. 控制系统:监测和控制烧结机的运行状态,确保烧结过程的稳定性和安全性。
三、烧结机的应用领域烧结机在钢铁、有色金属、陶瓷等行业中有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用领域:1. 钢铁行业:烧结机用于烧结铁矿石,将其烧结成块状物,以供高炉冶炼使用。
2. 有色金属行业:烧结机用于烧结铜、铅、锌等金属矿石,将其烧结成块状物,以供冶炼使用。
3. 陶瓷行业:烧结机用于烧结陶瓷原料,将其烧结成块状物,以供陶瓷制品的生产使用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、烧结(1)、烧结基本原理烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。
烧结对最终产品的性能起着决定性作用,因为由烧结造成的废品是无法通过以后的工序挽救的;相反,烧结前的工序中的某些缺陷,在一定的范围内可以通过烧结工艺的调整,例如适当改变温度,调节升降温时间与速度等而加以纠正。
烧结是粉末或粉末压坯,加热到低于其中基本成分的熔点温度,然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。
烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结,烧结体的强度增加。
在烧结过程中发生一系列物理和化学的变化,把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体,从而获得具有所需物理,机械性能的制品或材料。
烧结时,除了粉末颗粒联结外,还可能发生致密化,合金化,热处理,联接等作用。
人们一般还把金属粉末烧结过程分类为:1、单相粉末(纯金属、古熔体或金属化合物)烧结;2、多相粉末(金属—金属或金属—非金属)固相烧结;3、多相粉末液相烧结;4、熔浸。
通常在目前PORITE微小轴承所接触的和需要了解的为前三类烧结。
通常在烧结过程中粉末颗粒常发生有以下几个阶段的变化:1、颗粒间开始联结;2、颗粒间粘结颈长大;3、孔隙通道的封闭;4、孔隙球化;5、孔隙收缩;6、孔隙粗化。
上述烧结过程中的种种变化都与物质的运动和迁移密切相关。
理论上机理为:1、蒸发凝聚;2、体积扩散;3、表面扩散;4、晶间扩散;5、粘性流动;6、塑性流动。
(2)、烧结工艺2-1、烧结的过程粉末冶金的烧结过程大致可以分成四个温度阶段:1、低温预烧阶段,在此阶段主要发生金属的回复及吸附气体和水分的挥发,压坯内成形剂的分解和排除等。
在PORITE微小铜、铁系轴承中,用R、B、O(Rapid Burning Off)来代替低温预烧阶段,且铜、铁系产品经过R、B、O 后会氧化,但在本体中可以被还原,同时还可以促进烧结。
2、中温升温烧结阶段,在此阶段开始出现再结晶,首先在颗粒内,变形的晶粒得以恢复,改组为新晶粒,同时颗粒表面氧化物被完全还原,颗粒界面形成烧结颈。
3、高温保温完成烧结阶段,此阶段是烧结得主要过程,如扩散和流动充分地进行和接近完成,形成大量闭孔,并继续缩小,使得孔隙尺寸和孔隙总数均有减少,烧结体密度明显增加4、冷却阶段:实际的烧结过程,都是连续烧结,所以从烧结温度缓慢冷却一段时间然后快冷,到出炉量达到室温的过程,也是奥氏体分解和最终组织逐步形成阶段。
通常所说的温度,是指最高烧结温度,即保温的温度,一般是绝对熔点温度的1/2~4/5温度指数a=~,其低限略高于再结晶温度,其上限主要从经济及技术上考虑,而且与烧结时间同时选择。
2-2、影响烧结过程的因素:1、材料的性质,包括各种界面能与自由能:扩散系数;粘性系数;临界剪切应力,蒸气压和蒸发速率,点阵类型与结晶形态;异晶转变新生态等。
2、粉末的性质:包括颗粒大小;颗粒的形状与形貌;颗粒的结构;颗粒的化学组成。
3、压坯的物理性能:包括压制密度,压制残余应力,颗粒表面氧化膜的变形或破坏以及压坯孔隙中气体等。
4、烧结工艺参数:包括保温时间,加热及冷却速度,烧结气氛等。
2-3、烧结时压坯的尺寸与密度的变化在生产中对制品的尺寸与形状精度要求都非常高,因此,在烧结过程中控制压坯的密度和尺寸的变化是一个极为重要的问题。
影响烧结零件密度和尺寸变化的因素有:1、孔隙的收缩与清除:烧结会导致孔隙的收缩与清除,也就是使烧结体体积减小。
2、包裹的气体:压制成形时,可能在压坯中形成许多封闭的孤立孔隙,加热压坯量,这些孤立孔隙中的空气会发生膨胀。
3、化学反应:压坯内和烧结气氛中某些化学元素与压坯原料中含有一定量的氧发生反应,生成气体或挥发或残留在压坯中,使得压坯收缩或胀大。
4、合金化:两种或多种元素粉末间的合金化,一元素溶解于另一元素中形成固溶体时,基本点阵可能发生胀大或收缩。
5、润滑剂:当金属粉末中混有一定量润滑剂和将其压制成压坯时,在一定的温度下,混入的润滑剂被烧除使压坯产生收缩,可是若分解产生的气体物质不能到达烧结体表面时,则可能引起压坯胀大。
6、压制方向:在烧结时,压坯的尺寸变化,在垂直或平行于压制方向上是不等的,一般说,垂直方向(径向)尺寸变化率较大,平行方向(轴向)尺寸变化率较小。
2-4、烧结前的准备工作核对烧结制品与烧结温度及网带速度是否合适,检查待烧结的制品,把不合格的压坯剔出,一般情况按工艺图纸的要求来检查,通常检查几何尺寸及偏差制品的单重即压坯的密度和压坯外观是否掉边缺角,分层裂纹,严重拉毛等。
根据压坯的形状和尺寸确定其烧结方式(如站立、平躺以及排料等)。
再用气压喷嘴吹出残留在制品表面的粉尘。
特殊情况还要排高铝板烧结。
2-5、烧结后的整理工作在烧结完成后首先要对制品进行检查,把烧结不合格的零件剔出。
然后按产品的分类浸油并堆放整齐。
特殊情况下,产品要放在共摺机(滚桶)中去毛刺和把粘在一起的零件分开。
2-6、烧结炉废次品分析烧结废次品包括工艺上无法挽救的废品和通过重新处理可以转变为合格产品的“返烧品”。
1、变化与翘曲;2、起泡与裂纹;3、麻点;4、尺寸超差;5、过烧与欠烧;6、氧化与脱膜;7、金相组织缺陷(3)烧结炉的基本结构及网带式烧结炉简介为大量生产质优价廉的粉末冶金产品,烧结时必须严格控制升温速度,烧结的温度与时间,冷却速度与时间,冷却速度及炉内气氛等因素。
因此选择合适的烧结炉是粉末冶金生产中重要的一环。
3-1、烧结炉的分类按加热方式:可分为燃料加热式与电加热式;按生产方式:可分为间歇式与连续式;按烧结产品的传送方式连续烧结炉又分为网带式、辊床式、推舟式及步进梁式。
扬州PORITE轴承烧结炉是电加热、连续网带式。
3-2、连续式烧结炉的结构粉末冶金工艺对烧结炉的结构有如下要求:1、有密封的炉壳或马弗套的保持炉内的还原气氛,并防止空气进入;2、有平稳可靠的物料传送机构;3、有预热带,用以排除压坯内润滑剂及吸附的气体;4、有足够功率的高温烧结带,使制品有充分的烧结保温过程;5、有防止氧化和形成最终金相组织的水套冷却带;6、有调节控制加热速度,烧结温度和保温时间,冷却速度等的装置;7、有严格的温度控制系统;8、炉腔截面的温度分布均匀;9、加热元件需满足烧结温度条件的要求;10、电炉的开启和关闭,进料和出料时,不发生空气倒流入炉,炉内不应有水蒸气附着。
粉末冶金烧结电炉一般由预热带、烧结带、冷却带三个部份组成。
整个炉体结构纵向通常用马弗套将其贯通连成一个整体,炉管内通以保护气体(如图所示)。
烧结炉中三个带的作用如下:1、预热带:预热粉末压坯与烧除润滑剂;2、烧结带:以使压坯在规定温度下保温足够长的时间,从而获得烧结零件所需的物理-机械性能;3、冷却带:包括预冷带和水套冷却带。
以使压坯从高温缓慢冷却到再结晶温度,然后快速冷却以得到产品的最终组织结构。
3-4、网带式烧结炉简介网带式烧结炉是烧结铁基与铜基制品最常用的烧结炉。
网带是用耐热合金制成,一般情况最高烧结温度<1150℃,网带的宽度和炉膛的尺寸按照产品的大小和多少来选择,网带由传动装置使环状网带在炉膛内作连续的循环运动来达到物料传送的目的。
产品可装在铁网中也可直接放在网带上,随网带移动,使压坯进行预热、烧结、冷却最后由出口处出炉。
其具体操作过程如《300MM烧结炉操作作业标准》新近应用的装置,就是用煤气或液化石油气直接燃烧加速脱腊的方法,采用RBO方式可缩短预热带的长度,节省了设备占地面积,而且有利于排出润滑剂蒸汽,大量节约保护气,同时大幅度提高炉子的产量。
其具体操作过程如《操作程序标准》。
(4)烧结气氛4-1、烧结气氛的作用使用烧气氛的目的在于防止烧结制品氧化,控制碳势,排除杂质,净化炉气。
选择制品烧结气氛的原则是:1、烧结后制品的组分不蜕变。
即不氧化不脱碳。
2、能还原粉末颗粒表面氧化膜。
3、对烧结炉的加热元件、传送带、耐火材料腐蚀性小。
4、使用安全。
5、原料丰富,容易制取,成本低廉。
4-2、烧结气氛的种类烧结气氛可分为还原性、真空及中性(惰性)、氧化性、渗碳性(或脱碳性),氮化性等类型。
1、还原性气氛:这是最普通的烧结气氛。
工业使用的有H2、75%H2+25%N2(分解氨),煤气放热型转化气氛和吸热型转化气氛。
2、真空及中性(惰性)气氛:这类烧结气氛多用于原料对气氛有一定的溶解度或气氛可能发生有害的化学反应情况时。
真空烧结时,压坯中有有效成份的蒸汽压都必须很低。
3、氧化性气氛:包括空气、氧气或氧气中掺有空气的弱氧化性气氛。
适用于烧结那些不活泼金属或以金属氧化物为原料的铁氧体、金属陶瓷等。
铁、铜基零件在空气中预氧化烧结也是采用氧化性气氛。
4、氮基气氛:纯氮基气氛不能还原粉末表面氧化薄膜,容易造成烧结制品的氧化脱碳。
因此工业上采用的氮基气氛中常为N2>90%;碳氢化合物气体~5%;H25%;~5%。
分解氨气氛:分解氨是由液氨气化在催化剂作用下加热,分解得到的含氢气75%,氮气25%的混合气。
其化学反应为:2NH3→3H2+N2_22千卡液氨分解工艺流程为:减压气氨分解气液氨瓶分解炉冷却器净化系统分解氨具有可燃性与爆炸危险性,当与空气混合时,有爆炸的可能。
因此,使用分解氨气氛时,电炉在送电升温前必须先向炉内通入保护气氛,将炉内空气完全排除。
具体操作过程如《20、40、70 m/Hr分解炉操作作业标准》以及《AX分解炉露点、残氨测定标准》。