鐘罩爐做好這幾點,氣氛和爐溫均勻性有保證
發布日期:2022-10-26
前 言
鐘罩爐氣氛燒結爐具有批次產量大、溫度和氣氛均勻性好,被燒結產品一致性高、成品率高等優越特性。與隧道式推板窯相比操作使用更加靈活,控制精度更高,特別適用于錳鋅高導軟磁鐵氧體和低功耗軟磁鐵氧體等高檔鐵氧體材料的燒結。本文介紹保證鐘罩爐爐溫和氣氛均勻性的幾點措施。
對生產型燒結爐來說,重點應解決有效工作區內的溫度和氣氛均勻性,只有溫度和氣氛均勻性滿足一定的要求,才能保證批量燒結產品的一致性。
在鐘罩爐氣氛燒結過程中,每一時刻的溫度與氣氛要求是要一一對應的。在間歇工作的鐘罩式氣氛燒結爐中,溫度是一條實時變化的曲線,則氣氛也是一條實時變化的曲線,只有兩條曲線同步運行,才能保證一一對應的關系。對生產型燒結爐來說,更重要的是要保證溫度與氣氛曲線在空間的一致性,對溫度和氣氛曲線中的平臺段,這是容易實現的,只要時間足夠長就總能達到熱平衡和氣氛平衡狀態,關鍵是升降溫過程中溫度和氣氛保持一致,即溫度、氣氛同步動態均勻。只有這樣才能提高產品的一致性和成品率。
事實上,溫度與氣氛的均勻是相互矛盾和相互依存的。一方面,溫度過于均勻不利于氣體的擴散,即氣氛均勻速度慢。另一方面,若氣氛是均勻的,溫度有可能不均勻,不均勻的溫度必然會產生對流破壞氣氛的均勻。解決這個矛盾的方法是加快氣體對流,使溫度、氣氛均趨于均勻。
圖示:鐘罩式燒結爐
綜上考慮,在設計中主要對鐘罩爐和鐘罩爐自動化控制系統采取了如下措施:
(1)通過配置控制計算機,實現溫度和氣氛曲線在時間軸上的同步運行。
(2)全陶瓷纖維爐襯。多年研制設備的實踐證明,全陶瓷纖維爐比磚砌爐的溫度均勻性要好一些,因為纖維爐襯的保溫性能好,散熱緩慢而均勻:同時因其惰性小為快速升降溫提供了可能。
(3)分區分段加熱控溫。生產型燒結爐爐腔大,上下分布溫差可能超出設計要求;同時,擺料可能也不均勻,各處吸放熱不一致也將造成溫差。
分區分段加熱控溫,就是在工件堆兩側布置多根加熱器,分區分組分別控制加熱,以補償各處的溫差。詳細的可以參考《多溫區功率自動平衡技術》
(4)分堆擺料,減小加熱距離。將料堆分開,料堆之間保持一定的空隙,并在分開的料堆之間插入加熱器,縮短傳熱距離,增大工件的輻射受熱面積,形成氣體擴散通道,方便氣體擴散,減小承燒板中部與邊緣的傳導溫差與氣氛差,使承燒板上的所有工件盡可能同步吸放熱和浸潤新鮮氣氛,進而保持溫度或氣氛的一致
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