真空热压烧结炉设计说明书-毕业论文
真空烧结炉
烧结炉：该设备为特制专用设备，由上海顺岚热能设备有限公司生产，这是一家具有几十年从事搪瓷生产设备、喷涂设备、干燥一烧结窑炉及工艺技术，产品开发的专业公司．具有深厚的技术力量和丰富的经验，开发的产品有节能、环保、适用性广泛的特点。
炉子的具体结构和性能介绍如下：1、该烧结炉需要烧结的内胆采用湿法涂釉，一涂一烧工艺，烧结温度为840～880℃，干燥温度100～150℃，烧结时间约8～10min。
烧结炉（含干燥炉）装机功率850KW（±5%）；炉窑机械、风机能耗25KW左右；烘干线备用加热器功率60KW；2、该炉炉体采用型钢结构。
主要隔热材料采用1050级硅酸铝纤维，高温区厚度≥340mm；中温区厚度≥200mm；低温区采用100K矿棉毡隔热。
并特别设计空气保温层和铝箔隔热反射层。
炉体外表安装0.75mm彩色波纹钢板，美观耐用。
3、装置8台内循环式不锈钢风幕机（一米外测量风幕机噪音≤85分贝），阻断热流外溢，均匀炉温。
4、采用刚玉莫来石管的美式加热器。
发热体为0Cr25Al5。
耐高温、绝缘性好、寿命长、维修成本低。
该加热器在炉内排布均匀，测温点多（设20个点），使炉内温度均匀，炉内主要处温差达±5℃。
5、产品加热区加热时间保证在8～10分钟。
使瓷釉充分熔平，提高质量。
炉窑升温时间在90分钟左右。
产品出炉采用吹风冷却，改善操作条件。
6、输送机采用封闭轨240-50kg悬挂链，轨道弯曲部位采用上海优质Mn钢并热处理的悬挂链，使用可靠、灵活、寿命长。
烧结和干燥使用一条输送线，线上自动加油，张紧装置采用重锤结构。
生产中产品不用中间人工摆渡，自动化程度高。
7、采用310S高温耐热钢做炉顶吊钩，下吊工件，运行可靠。
8、控制系统：①每一组加热器都能进行控温。
该炉加热器分7-8组。
为了保证温度均匀，本设计采用上下可以同时分别控温。
②测温点总共达20点，其中在热交换带设2个测温点，干燥热风设2个测温点，全面掌握炉内温度工况。
真空热压烧结炉原理
真空热压烧结炉原理
真空热压烧结炉是一种用于制备高性能陶瓷、金属、合金等材料的关键设备。
该炉主要利用高温下的压力和真空环境，使粉末材料进行高效的烧结反应。
该炉的原理基于热力学和化学反应原理。
在高温下，粉末材料的表面能和内能都会增加，从而促进原子的扩散和晶粒的生长。
同时，由于真空环境下气体分子的压力极低，可以避免材料表面氧化或污染等不良影响。
具体来说，在烧结过程中，炉内的加热元件会将炉膛中的温度升至设定的高温，例如1500°C以上。
此时，加入的粉末材料会逐渐熔化、扩散并重新结晶，形成致密的晶界和均匀的微观结构。
同时，炉膛内的压力装置会对材料施加高压力，促进晶粒的成长，并增强材料的密度和强度。
总的来说，真空热压烧结炉可以有效地提高材料的质量和性能，并广泛应用于陶瓷、金属、合金、高分子等多种领域。
随着科技的不断发展，该炉的应用范围和性能也在不断拓展和提升。
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真空热压烧结炉的工作原理
真空热压烧结炉的工作原理真空热压烧结炉的工作原理一、烧结技术的概述烧结技术是一种将粉末材料烧结在一起形成一种固体块材料的方法。
具有优异的材料性能，特别是在高温下、高压下、高真空下等特殊条件下，对于制备高性能材料具有重要的意义。
二、烧结方式的分类烧结方式可以按照压力、温度、气体等因素进行分类。
其中，真空热压烧结是一种非常有效的烧结方式，特别是对于高温、高压的烧结。
三、真空热压烧结炉的概述真空热压烧结炉是一种高温高压下的材料烧结设备。
具有高效、安全、环保等优点，广泛应用于金属材料、硬质合金材料、陶瓷材料等领域。
四、真空热压烧结炉的工作原理真空热压烧结炉主要由加热方式、真空系统、压力系统等组成。
其工作原理是将粉末材料放入高温、高真空下进行急速加热，并在高压下形成固态材料。
五、真空热压烧结炉的加热方式真空热压烧结炉的加热方式主要有辐射加热、感应加热、电阻加热等。
其中，感应加热和电阻加热是最常用的加热方式，它们能够提供高温、高均匀度的加热效果。
六、真空系统的组成与工作原理真空系统主要由真空泵、真空计、泵油等组成。
其中，真空泵可以分为机械泵和分子泵，真空计主要有热电偶真空计和电离真空计等。
真空系统的工作原理是将烧结室内的气体抽出，从而形成高真空环境。
七、压力系统的组成与工作原理压力系统主要由压力传感器、压力表、气瓶等组成。
压力系统的主要作用是在烧结过程中提供高压环境，使得粉末材料在高温、高压下形成固态材料。
八、总结真空热压烧结炉是一种非常有效的烧结方式，特别适合用于高温、高压的烧结。
其工作原理是将粉末材料放入高温、高真空、高压下形成固态材料。
在研发新型材料方面，真空热压烧结炉具有重要的应用价值。
加热炉毕业设计论文（借鉴分享）
加热炉毕业设计论文（借鉴分享）目录1.文献综述 (1)1.1加热炉的概念及分类 (1)1.1.1加热炉的概念 (1)1.1.2加热炉的分类 (1)1.2加热炉的一般组成部分 (2)1.2.1炉膛（工作室） (2)1.2.2烟道、烟闸与烟囱 (4)1.2.3炉子基础与钢结构 (5)1.3炉子热平衡及燃料消耗 (5)1.3.1基本概念 (5)1.3.2炉子燃料消耗 (6)1.3.3燃料变化后燃料消耗量的变化 (6)1.4炉子生产率及影响因素 (6)1.4.1概述 (6)1.4.2热工因素对炉子生产率的影响 (7)1.4.3工艺因素对炉子生产率的影响 (8)1.5提高炉子热效率的途径 (9)1.5.1减少炉膛废气带走的热量 (9)1.5.2烟气余热的回收 (9)1.6加热炉的现状及发展趋势 (10)1.6.1概述 (10)1.6.2工业炉的提高和改进措施。
(10)2．方案论证 (14)2.1设计方案 (14)2.2方案论证 (15)2.2.1炉型的选择 (15)2.2.2装出料方式 (15)2.2.3供热方式 (15)2.2.4烧嘴的布置与选型 (15)2.2.5换热器结构 (15)3．热工计算 (16)3.1原始技术数据 (16)3.2热工计算 (16)3.2.1燃料燃烧计算 (16)3.2.2炉膛热交换计算 (19)3.2.3金属加热时间计算 (22)3.2.4炉子主要尺寸的计算 (28)3.2.5炉膛热平衡与燃料消耗计算 (31)3.2.6煤气烧嘴的选用 (36)3.2.7空气换热器设计计算 (37)3.2.8空气管路阻力损失及鼓风机的选择 (44)3.2.9烟道阻力损失及烟囱计算 (50)结论 (55)致谢 (56)参考文献 (57)英文原文 .............................................. 错误!未定义书签。
英文翻译 .............................................. 错误!未定义书签。
真空热压烧结炉原理
真空热压烧结炉原理
真空热压烧结炉原理
真空热压烧结炉是一种高温、高压、无氧环境下进行材料加工的设备。
其主要原理是将粉末或颗粒材料在高温、高压、无氧环境下进行加工，使其颗粒间发生化学反应或物理变化，从而形成致密的块体材料。
真空热压烧结炉由四个主要组件组成：加热系统、真空系统、压力系
统和控制系统。
其中，加热系统是最重要的组件之一，它通过电阻加
热器或电感加热器将样品加速到所需温度。
真空系统用于排除气体和
水蒸气，以保证无氧环境。
压力系统用于施加恰当的压力，以确保样
品在高温下形成致密的块体材料。
控制系统用于监测和调节温度、真
空度和压力等参数。
在真空热压烧结过程中，首先将粉末或颗粒材料放置在模具中，并施
加恰当的预压力。
然后，在高温（通常为1000-2000℃）下施加高压（通常为50-200MPa）和真空条件下进行加工。
这种条件下，粉末或颗粒材料颗粒间发生化学反应或物理变化，从而形成致密的块体材料。
真空热压烧结炉的优点是可以制备高质量、高性能、致密的块体材料。
由于在无氧环境下进行加工，因此可以防止氧化和污染等问题。
此外，
该技术还可以制备出具有复杂形状和微观结构的材料。
总之，真空热压烧结技术是一种非常重要的材料加工技术，其原理简单但实用。
它已经被广泛应用于制备各种金属、陶瓷和复合材料，并在航空航天、能源、电子等领域得到了广泛应用。
工程设备模板
真空热处理炉设计说明书（课程设计）姓名：黄承飞学号：20101547班级：材料1001班指导教师：申老师目录1.设计任务说明 (1)2.真空热处理炉的发展概况及用途 (1)2.1在马弗中加热淬火 (3)2.2气冷式真空淬火炉 (3)2.3油冷式真空淬火炉 (4)3.具体计算过程 (5)3.1确定炉体结构和尺寸 (5)3.2炉子热平衡计算 (9)3.3电热元件的选择及布置 (16)3.4其他部件的设计计算 (17)3.5真空热处理炉真空系统的设计 (19)3.6真空热处理的优点 (24)参考文献 (26)1、设计任务说明：WZC-60型真空淬火炉技术参数：2、真空热处理炉的发展概况及用途真空技术在四十年代才开始应用于热处理。
真空热处理的兴起，有两个直接原因，一是要寻找适合于活性金属(钦、错等)和高熔点金属(钥、钨等)的退火气氛。
这些金属在普通气氛(大气压、空气)中加热退火，不但表面氧化，还会因吸气而变脆。
也曾采用氢、氦等惰性气体代替普通气氛进行退火，但终因其纯度不够和成本过高而被淘汰，所以急需找到一种合适的加热环境;二是受到真空熔炼和真空脱气的启发。
金属经此种处理，由于接触的空气非常稀薄，炉气压力又很低，所以能够较彻底地脱除金属中的气体，避免非金属夹杂物和白点的形成，还可以减轻偏析。
实践表明，将真空技术应用于退火热处理后，确实能防止金属的脆化和表面氧化，使金属表面变得光亮。
到五十年代初期，真空退火就比较盛行起来，但仅限于处理精密零件和某些材料，如钟表发条、仪表小轴、不锈钢带以及硅钢片等的退火。
所采用的炉子，均为真空热壁炉，即使用热惰性很大的耐火材料作炉衬的真空热处理炉，其缺点是冷却速度小，限制了它的使用范围。
其后，人们致力于提高在真空条件下的冷却速度，以实现真空淬火。
大致可以分为三个发展阶段：2.1.在马弗中加热淬火工件装入不锈钢制成的容器中，封固，抽成真空后置于普通的热壁炉中加热，待淬火冷却后拆封，取出工件。
真空压缩烧结炉
真空压缩烧结炉
真空压缩烧结炉是由工业及实验室均可使用的多功能金属熔炼仪，其可在几乎零氧化情况下达到烧结（sintering）温度。
它是一种采用
特殊技术动力、电源和监测系统，来创造真空内低气压活性气体烧结
炉的新式技术。
凭借着其全微机化的控制系统，它可以有效运行烧结
工艺，无论是在实验室还是大型车间内。
真空压缩烧结炉结构主要由上壳、电壳和真空泵等部分组成，并
具有独特的设计及优良的制造工艺。
它的上壳和电壳均采用高精度的
烤箱厚壁结构，就可以有效地减少对烧结炉功率的损耗；而在真空泵
方面，它还采用了节能型真空泵，可以有效地提升其烧结效率。
此外，真空压缩烧结炉还具有自动控温系统及智能喷洒装置，它
可以将烧结温度和液体的流动性控制在设定范围之内，从而达到准确
的烧结温度。
而且，它还具有超声波检测系统，可以有助于发现生产
中的细小缺陷，从而大大提高该烧结炉的安全性及可靠性。
总而言之，真空压缩烧结炉是一种多功能、功效卓越的烧结仪，
可以保证在不同程度氧化情况下达到烧结温度，并有效提高烧结效率，满足用户不同类型的需求。
加热炉设计说明书
前言近年来，随着石油化学工业的迅速发展，管式加热炉技术越来越引起人们的重视。
管式加热炉消耗着大量的能量;而在制造乙烯、氢气和合成氨等工艺过程中，它己成为进行裂解或转化反应的心脏设备，支配着整个工厂或装置的产品质量、收率、能耗和操作周期等。
因此，认真总结加热炉设计、研究、操作方面的经验就显得非常必要了。
第一章 管式加热护的种类、用途和主要指标1.1概述一个设备，其有用耐火材料包围的燃烧室，利用燃料燃烧产生的热址将物质(固体或流体)加热.这样的设备叫做“炉子”。
工业上有各种各样的炉子，如冶金炉、热处理炉、窑炉、焚烧炉和燕汽锅炉等。
本书所论述的“管式加热炉，是石油炼制、石油化工和化学、化纤工业中使用的工艺加热炉，它具有其他工业炉所没有的若干特点。
管式加热炉的特征是:(1)被加热物质在管内流动，故仅限于加热气体或液体。
而且，这些气体或液体通常都是易燃易爆的烃类物质，同锅炉加热水或蒸汽相比，危险性大，操作条件要苛刻得多。
(2)加热方式为直接受火式。
(3)只烧液体或气体燃料。
(4)长周期连续运转，不间断操作。
管式加热炉最初是作为取代炼油“釜式蒸锅”的工艺设备而发明的，它的诞生在炼油工业的历史上是划时代的事件，使炼油工艺从古老的间歇式釜式蒸馏进人到近代的“连续管式燕馏”方式.从此开始逐步得到发展。
所以管式加热炉也被叫做“管式釜”。
炼油工业采用管式加热炉始于1910年左右，最初的管式炉是“堆形炉”。
它参考釜式蒸锅的原理，吸热面为一管束，管子间的联接弯头也置于炉中。
由于燃烧器直接装在管束下方，此妒各排管子的受热强度极不均匀。
当最底一排管受热强高达30000 -700002m /W 。
最顶排管子却不到800一l0002m /W ,因此底排管常常烧穿，管间联接弯头也易松淞引起火灾.当时认为这是因为辐射热太强了，于是改为用纯对流炉。
纯对流炉全部炉管都装在对流室内，用隔墙把对流室与燃烧室分开，避免炉管受到火焰的直接冲刷。
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真空热压烧结炉设计设计说明书作者姓名专业指导教师姓名专业技术职务目录摘要 (1)ABSTRACT (1)第一章绪论 (2)1.1 真空热压烧结炉概述 (2)1.2真空热压烧结炉的国内外发展现状 (3)第二章真空热压烧结炉的整体设计 (4)2.1 炉体部件设计 (5)2.1.1 炉盖设计 (5)2.1.2 炉体的设计 (6)2.1.3 保温桶的设计 (7)2.1.4 保温桶底座的设计 (7)2.1.5 加热体的设计 (8)2.2 密封处的设计 (9)2.3水冷装置的设计 (10)2.3.1 炉盖处水冷装置的设计 (10)2.3.2 炉体处水冷装置的设计 (11)2.3.3 上压头水冷装置的设计 (11)2.3.4下顶杆处的水冷装置的设计 (11)2.3.5 电极的冷却 (12)第三章辅助设备的选择 (13)3.1液压装置的设计 (13)3.1.1 液压系统的设计 (13)3.1.2 液压缸的选择 (14)3.1.3 液压泵的选择 (14)3.1.4 节流阀的选择 (14)3.1.5 先导式溢流阀 (14)3.1.6 三位四通方向阀 (15)3.2 变压器的选择 (15)3.3 电机的选择 (15)3.4 水泵的选择 (16)3.5 真空系统的选择 (16)3.5.1 真空泵的选择 (16)3.5.2 扩散泵的选用 (17)3.5.3高真空阀门 (18)3.5.4 低真空阀门 (18)3.5.5 真空计的选择 (19)3.6 压力传感器 (19)3.7 控制箱，水箱，红外测温仪的选择 (19)3.7.1 控制箱的选择 (19)3.7.2 水箱的配用 (19)3.7.3 红外测温仪的选择 (20)3.8 控制系统选择 (20)第四章优化部分-水冷系统 (21)第五章安装，使用，维护的注意事项 (22)5.1 安装 (22)5.2. 操作注意事项 (23)5.3 维护 (24)第六章结论与展望 (24)参考文献 (26)致谢 (27)摘要本文根据真空热压烧结炉的结构特点，对其水冷结构进行了优化设计，并对其主要结构的设计进行了说明。
结构设计主要包括炉体的双层结构设计，液压装置系统的结构设计和选择，上下压杆水冷部位结构设计,输电装置中导入电极与发热体接触的设计，导入电极的冷却和密封，发热区获得1700℃高温的保温措施和保温桶、隔热桶、反射桶的设计，下顶杆的密封处采用双向动密封的设计，温度探测和加热底座耐高温性能与其结构的设计。
关键词：真空热压烧结炉水冷系统保温动密封ABSTRACTIn this thesis, according to the structure of a vacuum hot press sintering furnace, The structure of the water cooling system is the main optimization design part. The structure design was including a double lining structure, hydraulic device system architecture design and choice, the next part of the structure of water-cooled pressure bar, transmission devices with the introduction of heat-electrode contact with the design, introduction of the electrode cooling, the introduction of the electrode and the insulation of high temperature insulation material properties. District heating is a temperature of 1700℃insulation measures and temperature-constant drum, and insulation barrel, reflecting the barrel design, mandrill under seal, a two-way dynamic seal design and temperature detection in the design and performance of high temperature heating base and the structural design.Key Words: vacuum hot pressing furnace; water-cooling system; thermal retardation; dynamic seal第一章绪论1.1 真空热压烧结炉概述真空烧结炉是在真空环境中对被加热物品进行保护性烧结的炉子，其加热方式比较多，如电阻加热、感应加热、微波加热等。
在真空或保护性气氛中，对金属、陶瓷及一些难熔金属中间化合物粉末加热烧结，要获得一定密度和具有一定机械性能的材料时，一般采用两种工艺：即有压烧结和无压烧结。
有压烧结工艺是将粉状材料置于真空和保护性气氛中的高碳模具中，高温加热到软化状态时，加压成型。
这种工艺需要一种真空热压烧结炉才能实现[1]。
由于现代工业生产中迫切需要这种高质密产品，从而需要一种专门用来烧结处理的加热设备。
为了避免工件在烧结过程中被氧化，须进行真空保护。
在真空中，对金属、陶瓷及一些难熔金属化合物粉末进行加热烧结。
要获得一定密度和具有一定机械性能的材料，一般还要采用有压烧结，原理是将粉末材料置于保护气氛中的高碳模具中，高温加热到软化状态时，加压成型。
这种工艺需要在一种真空热压炉中才能实现。
随着对硬质合金工具材料的要求越来越高，对烧结工序的要求也越来越高，为了满足烧结要求，新的烧结技术不断涌现，而烧结技术的真正实施需要通过烧结设备来完成，所以硬质合金烧结设备将随着烧结技术的发展不断更新。
我国高品质硬质合金生产使用的烧结设备主要依赖进口，无形中加大了生产成本，不利于我国硬质合金生产和高端产品发展，实现产品升级，所以随着真空热压烧结炉性能的稳定，技术指标的提高，并通过采用现代化仪器仪表，实现了准确的测控，对完善、发展真空烧结工艺，降低国内加工成本有重大的意义。
伴随着我国材料工业发展的需要，我国先后从国外引进及国内自行研制成功了多种新的炉种——例如气氛保护热压炉、真空热压炉、热等静压烧结炉等。
气氛保护热压炉按照其制备工件的受热形式可分为两种：其一是直热式的，即制备工件作为发热元件直接接受热量；其二是间接加热式，即制备工件是接受加热器的辐射热量。
它广泛适用于各种高性能陶瓷材料的制备，并可制作较大尺寸的构件。
同时还可应用于各类金属陶瓷、硬质合金等其他粉末冶金材料的合成，也是正在发展和未来高性能、高技术材料制备不可缺少的工艺手段和工艺设备。
该烧结炉具有温度高、真空度高、热压力高的特点。
目前这种炉型在我国尚未见定型产品。
根据制备陶瓷材料的工艺要求，经过努力，设计了一台真空热压炉。
本文对该炉在设计过程中遇到的主要技术问题予以介绍，并且主要对水冷系统进行了优化设计，以供读者借鉴。
1.2真空热压烧结炉的国内外发展现状中国航天科技集团四十三所在三十余年的科研试制中,自行制造了各种中高温电阻炉、感应炉、热压炉,形成了Φ150 至Φ850 中温石墨电阻炉, Φ50 至Φ600 高温石墨电阻炉,Φ50 至Φ300 高温热压炉三个系列[3]。
这三个系列的电炉已在航空、化工、碳素、陶瓷等行业的研究试验中发挥了巨大作用,受到科研单位、大专院校的欢迎。
这些电炉都是大型电炉厂不生产的。
现在我国东方有色金属集团已先后拥有钽钼钨坩埚的烧结、铍制品多个科研课题的研究试验设备。
我国大部分的热压炉零部件采用了标准件，具有很大的互换性。
进入90年代以来，我国的一些粉末冶金烧结设备生产企业，或与国外有关厂商合作，或参照国外相关设备试制与生产了一些粉末冶金烧结设备，诸如南京粉末冶金专用设备厂与英国FHD炉子制造公司合作，试制了推杆式高温烧结护;淄博鲁京热工技术研究所等合作生产了RST一120推杆式烧结炉;贵州高强度螺栓厂可控气氛热处理设备研究所试制了sJ100进梁式烧结炉。
日本的粉末冶金零件生产企业除60年代引进过几台步进梁式炉外，生产中主要用的是网带式炉。
在烧结不锈钢零件和烧结温度必须高于1150℃的场合，主要使用推杆式炉.80年代初，西欧粉末冶金机械零件行业共拥有网带式脚270台和步进梁式仰25台[2]。
对于真空热压烧结炉的改进中国学者也做出了很大的努力。
山东大学材料科学与工程学院的韩建德，闵光辉等研制出新型的真空热压烧结炉。
其结构特点包括热压装置中下冲头的动密封采用双向密封，输电装置中引入电极的绝缘和耐高温性能，发热区获得2300℃高温的保温措施和保温桶的设计。
合肥工业大学电气工程学院的王鹏，温阳东等教授进行了对气氛保护热压炉温度的设计。
针对烧结过程中存在的缺点，如只能单件生产、材料制备周期长、热能利用率低等缺点，哈尔滨理工大学的材料科学与工程学院及机械动力工程学院的俞泽民，郭英奎等导师共同设计出连续热压烧结炉，提高了烧结材料的生产效率。
天津大学的付桂珍，王培堂等结合了机械、电气、真空、电加热和微机控温技术设计出了一种真空热压炉，为物料工作安排了一个适合于热压工艺要求的高温、恒压、真空环境，通过液压机的加压，使物料达到理想得致密度，从而获得材质优良的特种陶瓷。
并且在主电路中还设有水压和缺相报警、操作安全可靠。
在诸多专家学者的不断努力之下中国真空热压烧结炉有了很大的完善，对中国工业发展做出了巨大贡献。
第二章真空热压烧结炉的整体设计该真空热压烧结炉工作温度高、真空度高、压合力大、冷却条件好，主要用于金属、金属复合材料、无机非金属陶瓷材料、硬质合金材料、纳米陶瓷材料的成型烧结。
整个炉体除发热和保温部件外,其余各部位均强烈冷却,这对结构设计和制造精度都提出了较高的要求。
真空热压烧结炉由炉体、炉盖、保温桶、热压装置、发热体和电源、真空系统、水冷却系统及测温系统等组成（见图2-1）。
图2-1 真空热压烧结炉结构简图主要技术参数：有效工作区（mm）Φ180×260最高温度（℃） 2000工作温度（℃） 1700炉温均匀性（℃） +5加热功率 (KW) 50压头直径（mm）Φ100压头行程（mm） 120最大压力（MPa） 30为了减小占地面积此次设计的真空热压烧结炉为立式，最高温度为2000℃，工作区温度为1700℃左右。