专利名称：卧式金属化氢炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及窑炉领域，尤其是一种在氢气气氛条件下实现陶瓷金属化的卧式 金属化氢炉，是一种隧道式的推板窑。
背景技术：
陶瓷是一种良好的耐高温非金属绝缘材料，通常不能采用焊接的方法对其实现封 接，因此限制了其在许多场合和方面的用途。为此，需在连接部位或密封面对陶瓷进行金属 化处理，涂上一层专门配制的金属化膏(一般是由金属或其氧化物粉如钼、锰、钴、银、金、 铌、钯等加陶瓷、玻璃粉、胶体、分散剂等组成)，经一定温度烧结，在陶瓷上结合成一薄层过 渡金属，然后把要连接的金属件钎焊。陶瓷金属化产品主要用于国防如真空微波器件、激光器件、航天用器件、高能核 物理用器件；高压电力高压开关管等；矿山安全电力矿用安全开关管等重要场合。目前，普遍使用的卧式陶瓷金属化工艺是在卧式氢气气氛的窑炉中进行陶瓷金属 化的烧结，该窑炉为火封式结构，无法实现窑炉内部气氛与外界的隔绝密封，由于窑炉内加 入大量易燃的氢气，故窑炉两端炉门在进出产品时火封处理，陶瓷材料进出炉时经过火封 结构的炉门，不安全且严重污产品，使产品产生氧化和火燎缺陷，并造成炉内气氛串扰、低 炉压，难以形成合理稳定的金属化工艺条件，难以满足陶瓷金属化工艺本身的要求，更无法 进行连续不间断高质量的金属化预热、金属化湿氢烧结、金属化干氢还原以及冷却的完整 工艺。另外，刚完成的陶瓷金属化薄层出炉时，在空气中经高温明火的火燎被氧化，不得 不进行下一步的处理，使金属化产品难以达到高强度、真空气密、耐久性、一致性、合理金属 化层表面微观结构、厚度均质、无氧化等产品要求。宝贵的金属化层大打折扣，品质差强人 意，且难于控制，成品率低下。为其在高可靠性的环境工作带来性能和严重安全问题。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种在氢气气氛中实现完整的金属化工艺的卧式金 属化氢炉，以克服上述弊端。本实用新型的技术方案是一种卧式金属化氢炉，包括炉体，炉体内设有推板传送通道，陶瓷材料置于推板传 送通道上，炉体一端为炉体进炉口，另一端为炉体出炉口，所述炉体内依次设有金属化预热 段、金属化湿氢烧结段、金属化干氢还原段和冷却段；炉体进炉口连接进炉置换室，炉体出 炉口连接出炉置换室。所述炉体进炉口设有炉体进炉口推进器；炉体出炉口设有炉体出炉口推出器。所述进炉置换室通过进炉置换室内门连接炉体进炉口 ；进炉置换室设有进炉置换 室外门；所述进炉置换室外门外侧设有进炉置换室进门推进器；进炉置换室上设有进炉置 换室进炉推进器。所述进炉置换室连接进炉置换室排气装置和进炉置换室加氢装置。[0011]所述出炉置换室通过出炉置换室内门连接炉体出炉口 ；出炉置换室设有出炉置换 室外门，出炉置换室上设有出炉置换室出炉推进器。进炉置换室内门、进炉置换室外门、出炉置换室内门和出炉置换室外门为封闭结 构，可为提升式窑门。所述出炉置换室连接出炉置换室加中、惰性气体装置、出炉置换室排气装置和出 炉置换室加氢装置。所述炉体的金属化预热段、金属化湿氢烧结段和金属化干氢还原段连 接加氢装置。所述炉体上设有燃放口。本实用新型的有益效果是本实用新型的卧式金属化氢炉为封闭式，无火封结构，通过设置在窑炉进、出口的 置换室，在炉体内依次设置的金属化预热段、金属化湿氢烧结段、金属化干氢还原段和冷却 段，实现与金属化理论相一致的金属化工艺过程。稳定生产出优质的陶瓷金属化产品。本实用新型安全无污染，具有明晰的陶瓷金属化工艺段，能够进行完整的连续不 间断高质量的金属化预热、金属化湿氢烧结、金属化干氢还原以及冷却工艺，形成高品质的 陶瓷金属化烧结工艺条件，可以直接产出成品，无须在进行后续处理。本实用新型设有置换室，用于在炉门开门前，将置换室内的气氛置换成和炉体相 同的氢气气氛，在炉门闭合后，陶瓷材料出炉或进炉前，将置换室内的氢气置换成中、惰性 气体，便于与外界大气连通。
图1是本实用新型的整体结构示意图。图中1为炉体、10为推板传送通道、100为陶瓷材料、11为金属化预热段、12为金 属化湿氢烧结段、13为金属化干氢还原段、14为冷却段、2为炉体进炉口、20为炉体进炉口 推进器、3为炉体出炉口、30为炉体出炉口推出器、4为进炉置换室、40为进炉置换室外门、 41为进炉置换室内门、42为进炉置换室进炉推进器、43为进炉置换室进门推进器、44为进 炉置换室排气装置、45为进炉置换室加氢装置、5为出炉置换室、50为出炉置换室外门、51 为出炉置换室内门、52为出炉置换室出炉推进器、53为出炉置换室加中、惰性气体装置、54 为出炉置换室排气装置、55为出炉置换室加氢装置。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述一种卧式金属化氢炉，包括炉体1，炉体1内设有推板传送通道10，推进速度为 15 25min/板，受推板窑具、气氛等限制，工艺调定连续可调，陶瓷材料100置于推板传送 通道10上，炉体1 一端为炉体进炉口 2，另一端为炉体出炉口 3，炉体1内依次设有金属化 预热段11、金属化湿氢烧结段12、金属化干氢还原段13和冷却段14 ；炉体进炉口 2连接进 炉置换室4，炉体出炉口 3连接出炉置换室5。金属化预热段11、金属化湿氢烧结段12、金属化干氢还原段13和冷却段14的体 积和长度均有差异，可根据陶瓷材料在各个工艺段的烧结时间的要求调整。炉体进炉口 2设有炉体进炉口推进器20;炉体出炉口 3设有炉体出炉口推出器 30。[0024]进炉置换室4通过进炉置换室内门41连接炉体进炉口 2 ；进炉置换室4设有进炉 置换室外门40 ；所述进炉置换室外门40外侧设有进炉置换室进门推进器43 ；进炉置换室4 上设有进炉置换室进炉推进器42。进炉置换室4连接进炉置换室排气装置44和进炉置换室加氢装置45。出炉置换室5通过出炉置换室内门51连接炉体出炉口 3 ；出炉置换室5设有出炉 置换室外门50，出炉置换室5上设有出炉置换室出炉推进器52。进炉置换室内门41、进炉置换室外门40、出炉置换室内门51和出炉置换室外门50 为封闭结构，可为提升式窑门。炉体进炉口推进器20、炉体出炉口推出器30、进炉置换室进门推进器43、进炉置 换室进炉推进器42和出炉置换室出炉推进器52采用气缸或液压缸驱动，活塞杆伸入炉内 或置换室内，活塞杆末端设有推头，用于推进、推出陶瓷材料。出炉置换室5连接出炉置换室加中、惰性气体装置53、出炉置换室排气装置54和 出炉置换室加氢装置55。进炉置换室排气装置44和出炉置换室排气装置54可为抽气装置，可将进炉置换 室4和出炉置换室5抽成真空状态。进炉置换室加氢装置45和出炉置换室加氢装置55连 接氢气发生装置，设有可控电磁阀门，氢气发生装置通过氨气分解、纯化后产生氢气，氢气 露点小于等于-60°C。(所用工艺氢气或采用其它配混式氢氮气)，出炉置换室加中、惰性 气体装置53连接气体发生装置，设有可控电磁阀门，气体纯度不小于99. 95%，露点小于等 于-60°C。工作的气体通过玻璃流量转子流量计监控流量。炉体1的金属化预热段11、金属化湿氢烧结段12和金属化干氢还原段13连接加 氢装置。金属化预热段11、金属化湿氢烧结段12和金属化干氢还原段13均具有可调节湿 氢气的浓度，加氢装置还可连接氢气加湿装置，以提供湿氢，加湿装置可以为湿氢桶过水方 式加湿。通过阀门控制氢气加入量，使金属化湿氢烧结段12和金属化干氢还原段13的氢 气含量在合适的露点范围内，相应地，炉体1底部还设有排水口，用于排出氢气燃烧产生的 水以及其他产物。炉体1内还设有加热元件，加热元件可为钼丝、钼丝挂绕在专用加热模组 上。智能仪表控制，可精确控制金属化预热段11、金属化湿氢烧结段12、金属化干氢还原段 13和冷却段14的温度，炉体1上设有燃放口。由于本实用新型的炉体的进出口无火封结构，故需要燃放 口，用于排出过剩氢气及金属化工艺废气。本实用新型的工作原理过程为1、氮气洗炉进炉置换室内门41和出炉置换室内门51开启，进炉置换室外门40 和出炉置换室外门50闭合，进炉置换室排气装置44和出炉置换室排气装置54将炉体1、 进炉置换室4和出炉置换室5内的气体抽尽后，出炉置换室加中、惰性气体装置53通入氮 气，然后，再由进炉置换室排气装置44和出炉置换室排气装置54将氮气排尽；关闭进炉置 换室内门41和出炉置换室内门51 ；2、烧结准备炉体1内通过加氢装置通入合适的氢气，并通过加热元件进行加热；3、进炉气氛置换进炉置换室外门40和进炉置换室内门41关闭，进炉置换室排气 装置44将进炉置换室4内的气体排空，进炉置换室加氢装置45将进炉置换室4内充满氮 气，进炉置换室外门40开启，进炉置换室进门推进器43将陶瓷材料100推土进炉置换室4，
5进炉置换室外门40关闭，进炉置换室排气装置44将进炉置换室4内的气体抽空，进炉置换 室内门41开启；4、进炉进炉置换室进炉推进器42将陶瓷材料推入炉体进炉口 2，进炉置换室内 门41关闭，炉体进炉口推进器20将陶瓷材料100推向推板向炉体内输送；5、陶瓷金属化烧结陶瓷材料100依次经过金属化预热段(11)、金属化湿氢烧结 段(12)和金属化干氢还原段(13)完成金属化后经推板传送通道10输送到炉体出炉口 3 ；6、出炉前气氛置换出炉置换室外门50、出炉置换室内门51闭合，出炉置换室排 气装置54将出炉置换室5内气体排空，出炉置换室加氢装置55将出炉置换室5充满氢气；7、出炉出炉置换室内门51开启，炉体出炉口推出器30将烧结好的陶瓷金属化成 平推出炉体1，送入出炉置换室5，出炉置换室内门51闭合；8、出炉后气氛置换出炉置换室排气装置54将出炉置换室5内氢气排空，出炉置 换室加中、惰性气体装置53将出炉置换室5充满氮气；9、成品输送出炉置换室外门50开启，出炉置换室出炉推进器52将出炉置换室5 内的陶瓷金属化成品推出，送到输送装置上，检验、包装。
权利要求一种卧式金属化氢炉，包括炉体(1)，炉体(1)内设有推板传送通道(10)，陶瓷材料(100)置于推板传送通道(10)上，炉体(1)一端为炉体进炉口(2)，另一端为炉体出炉口(3)，其特征是所述炉体(1)内依次设有金属化预热段(11)、金属化湿氢烧结段(12)、金属化干氢还原段(13)和冷却段(14)；炉体进炉口(2)连接进炉置换室(4)，炉体出炉口(3)连接出炉置换室(5)。
2.根据权利要求1所述的卧式金属化氢炉，其特征是所述炉体进炉口(2)设有炉体进 炉口推进器(20)；炉体出炉口(3)设有炉体出炉口推出器(30)。
3.根据权利要求1所述的卧式金属化氢炉，其特征是所述进炉置换室(4)通过进炉置 换室内门(41)连接炉体进炉口(2)；进炉置换室(4)设有进炉置换室外门(40)；所述进炉 置换室外门(40)外侧设有进炉置换室进门推进器(43)；进炉置换室(4)上设有进炉置换 室进炉推进器(42)。
4.根据权利要求1或3所述的卧式金属化氢炉，其特征是所述进炉置换室(4)连接进 炉置换室排气装置(44)和进炉置换室加氢装置(45)。
5.根据权利要求1所述的卧式金属化氢炉，其特征是所述出炉置换室(5)通过出炉置 换室内门(51)连接炉体出炉口(3)；出炉置换室(5)设有出炉置换室外门(50)，出炉置换 室(5)上设有出炉置换室出炉推进器(52)。
6.根据权利要求1或5所述的卧式金属化氢炉，其特征是所述出炉置换室(5)连接 出炉置换室加中、惰性气体装置(53)、出炉置换室排气装置(54)和出炉置换室加氢装置 (55)。
7.根据权利要求1所述的卧式金属化氢炉，其特征是所述炉体(1)的金属化预热段 (11)、金属化湿氢烧结段(12)和金属化干氢还原段(13)连接加氢装置。
8.根据权利要求1所述的卧式金属化氢炉，其特征是所述炉体(1)上设有燃放口。
专利摘要一种卧式金属化氢炉，包括炉体(1)，炉体(1)内设有推板传送通道(10)，陶瓷材料(100)置于推板传送通道(10)上，炉体(1)一端为炉体进炉口(2)，另一端为炉体出炉口(3)，其特征是所述炉体(1)内依次设有金属化预热段(11)、金属化湿氢烧结段(12)、金属化干氢还原段(13)和冷却段(14)；炉体进炉口(2)连接进炉置换室(4)，炉体出炉口(3)连接出炉置换室(5)。本实用新型安全无污染，具有明晰的陶瓷金属化工艺段，能够进行完整的连续不间断高质量的金属化预热、金属化湿氢烧结、金属化干氢还原以及冷却工艺，形成高品质的陶瓷金属化烧结工艺条件，可以直接产出成品，无须在进行后续处理。
文档编号F27B9/30GK201653127SQ20102014765
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者李锦桥 申请人:李锦桥