本發(fā)明涉及陶瓷加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種閃燒結(jié)構(gòu)和閃燒爐。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的瓷坯加工，一般是在真空或者氣氛保護下進行普通燒結(jié)。一般由加熱爐進行，加熱爐一般為電熱爐，由爐體、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)等組成。

采用這種工藝進行生產(chǎn)，所需燒結(jié)溫度較高、時間較長，比較浪費能源。

基于此，本發(fā)明提供了一種閃燒結(jié)構(gòu)和閃燒爐以解決上述的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種閃燒結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的普通燒結(jié)浪費能源的技術(shù)問題。

本發(fā)明的目的還在于提供一種閃燒爐,用于解決上述技術(shù)問題。

基于上述第一目的，本發(fā)明提供了一種閃燒結(jié)構(gòu)，包括上壓頭、下壓頭和模套；

所述上壓頭的一端插入所述模套內(nèi)，并與由金屬材質(zhì)制成的上熱片固接，另一端與直流電源的正級電連接；

所述下壓頭的一端插入所述模套內(nèi)，并與由金屬材質(zhì)制成的下熱片固接，另一端與直流電源的負(fù)級電連接；

所述上熱片和所述下熱片之間留有物料腔，用于放置物料。

基于上述第二目的，本發(fā)明提供了一種閃燒爐,所述閃燒爐包括如上所述的閃燒結(jié)構(gòu)，還包括爐體，所述爐體的上端與上壓頭固接，下端與下壓頭固接，所述模套位于所述爐體內(nèi)；所述爐體內(nèi)還設(shè)置有發(fā)熱體。

可選的，所述爐體包括內(nèi)層的保溫筒和外層的爐殼，所述保溫筒和所述爐殼之間設(shè)置有測溫?zé)犭娕?；所述保溫筒?nèi)也設(shè)置有測溫?zé)犭娕肌?/p>

可選的，所述上壓頭設(shè)置有測溫孔，所述測溫孔由所述上壓頭的頂部貫穿至所述上熱片；所述上壓頭的上端設(shè)置有紅外儀，所述紅外儀對準(zhǔn)所述測溫孔。

可選的，所述上熱片與物料的接觸端設(shè)置有凸起。

可選的，所述發(fā)熱體為電熱絲。

可選的，還包括液壓缸，所述液壓缸用于推動所述上壓頭壓緊物料。

可選的，還包括真空系統(tǒng)，所述真空系統(tǒng)用于使?fàn)t體內(nèi)抽真空。

可選的，所述真空系統(tǒng)包括直聯(lián)泵，所述直聯(lián)泵與爐體通過連接管連通；所述連接管上設(shè)置有真空電動閥；所述直聯(lián)泵上還連接有電磁充氣閥、放氣閥；

所述連接管上還設(shè)置有電阻式真空計。

可選的，還包括水冷系統(tǒng)，所述水冷系統(tǒng)用于降低所述爐體的溫度。

本發(fā)明提供的所述閃燒結(jié)構(gòu)，利用了閃燒的原理，直流電源通過導(dǎo)線連接在上下壓頭上，在燒結(jié)系統(tǒng)升溫的過程中對物料提供高電壓、低電流，從而促成閃燒現(xiàn)象的發(fā)生。閃燒現(xiàn)象定義為：在升溫的過程中，在陶瓷生坯兩端加載額定的直流電，同時對電流進行限制，當(dāng)溫度到達某一特征溫度的時候，生坯出現(xiàn)閃光現(xiàn)象，陶瓷生坯在一分鐘內(nèi)完成燒結(jié)，而該特征溫度比該材料的普通無壓燒結(jié)溫度低200攝氏度以上。閃燒現(xiàn)象也是一種閃燒方法，可以降低物料的燒結(jié)溫度、減少燒結(jié)時間，同時抑制晶粒的生長。

本發(fā)明提供的所述閃燒結(jié)構(gòu)，利用這一原理，對物料進行燒結(jié)，能夠有效的降低物料的紗拼接溫度，減少燒結(jié)時間，抑制晶粒的生長，提高了產(chǎn)品的性能。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的閃燒結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示的上壓頭與上熱片的部分示意圖；

圖3為圖1所示的下壓頭與下熱片的部分示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的閃燒爐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：1-上壓頭；2-下壓頭；3-模套；4-上熱片；5-直流電源；6-下熱片；7-爐體；8-保溫筒；9-爐殼；10-測溫?zé)犭娕迹?1-測溫孔；12-紅外儀；13-發(fā)熱體；14-凸起。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

閃燒結(jié)構(gòu)實施例一

如圖1-3所示，在本實施例中提供了一種閃燒結(jié)構(gòu)，所述閃燒結(jié)構(gòu)包括上壓頭1、下壓頭2和模套3；

所述上壓頭1的一端插入所述模套3內(nèi)，并與由金屬材質(zhì)制成的上熱片4固接，另一端與直流電源5的正級電連接；

所述下壓頭2的一端插入所述模套3內(nèi)，并與由金屬材質(zhì)制成的下熱片6固接，另一端與直流電源5的負(fù)級電連接；

所述上熱片4和所述下熱片6之間留有物料腔，用于放置物料。

本發(fā)明提供的所述閃燒結(jié)構(gòu)，利用了閃燒的原理，直流電源5通過導(dǎo)線連接在上下壓頭2上，在燒結(jié)系統(tǒng)升溫的過程中對物料提供高電壓、低電流，從而促成閃燒現(xiàn)象的發(fā)生。閃燒現(xiàn)象定義為：在升溫的過程中，在陶瓷生坯兩端加載額定的直流電，同時對電流進行限制，當(dāng)溫度到達某一特征溫度的時候，生坯出現(xiàn)閃光現(xiàn)象，陶瓷生坯在一分鐘內(nèi)完成燒結(jié)，而該特征溫度比該材料的普通無壓燒結(jié)溫度低200攝氏度以上。閃燒現(xiàn)象也是一種閃燒方法，可以降低物料的燒結(jié)溫度、減少燒結(jié)時間，同時抑制晶粒的生長。本申請閃燒溫度為1600℃。

本發(fā)明提供的所述閃燒結(jié)構(gòu)，利用這一原理，對物料進行燒結(jié)，能夠有效的降低物料的紗拼接溫度，減少燒結(jié)時間，抑制晶粒的生長，提高了產(chǎn)品的性能。

閃燒爐實施例

如圖1-4所示，該實施例提供了一種閃燒爐，所述閃燒爐包括如上所述的閃燒結(jié)構(gòu)，還包括爐體7，所述爐體7的上端與上壓頭1固接，下端與下壓頭2固接，所述模套3位于所述爐體7內(nèi)；所述爐體7內(nèi)還設(shè)置有發(fā)熱體13。

優(yōu)選的，所述上壓頭和所述下壓頭均設(shè)計為圓柱形，上壓頭的下端面和下壓頭的上端面為平面；上熱片和下熱片均為圓板狀；所述模套也為圓形套筒。所述上壓頭和所述下壓頭豎直放置，所述上壓頭和所述下壓頭對稱設(shè)計，以保證電流平衡。

爐體7起到保溫作用，采用雙層水冷結(jié)構(gòu)，全部采用不銹鋼材料，內(nèi)部精密拋光，外表精細(xì)拋光處理。爐體7設(shè)置有側(cè)開門，方便裝卸模具。所述爐體7安裝在一個整體框架箱體上。所述上壓頭1和所述下壓頭2由特殊耐壓高導(dǎo)電材料制成，通過耐高溫絕緣件實現(xiàn)與爐體7絕緣。優(yōu)選的，所述上壓頭1和所述下壓頭2采用石墨材料制成。所述模套3采用高溫絕緣耐壓材料，耐壓強度為30mpa。爐體與側(cè)門以及上下壓頭之間，進行密封。通過發(fā)熱體提高爐內(nèi)溫度。這樣，可在可在真空或氣氛保護下普通燒結(jié)，最高溫度可到2000℃。也在氣氛保護下進行閃燒工藝溫度為1600℃。

如圖1-4，本實施例的可選方案中，所述爐體7包括內(nèi)層的保溫筒8和外層的爐殼9，所述保溫筒8和所述爐殼9之間設(shè)置有測溫?zé)犭娕?0；所述保溫筒8內(nèi)也設(shè)置有測溫?zé)犭娕?0。

通過所述測溫?zé)犭娕?0，測量保溫筒8內(nèi)的溫度，從而便于保持保溫筒8內(nèi)的溫度，從而按照工藝來燒結(jié)。保溫筒8和外殼之間的測溫?zé)犭娕?0，也用來測量保溫筒8外的溫度，以檢測保溫筒8是否泄漏，溫度是否過高，保證設(shè)備的安全性。

如圖1-4，本實施例的可選方案中，所述上壓頭1設(shè)置有測溫孔11，所述測溫孔11由所述上壓頭1的頂部貫穿至所述上熱片4；所述上壓頭1的上端設(shè)置有紅外儀12，所述紅外儀12對準(zhǔn)所述測溫孔11。

通過所述上壓頭1設(shè)置的測溫孔11，紅外儀12可以直接探測到上壓頭1的溫度，從而確切的了解上壓頭1何時達到產(chǎn)生閃光的特定溫度，然后完成燒結(jié)，防止過熱以及燒結(jié)時間太長。

如圖1-4，本實施例的可選方案中，所述上熱片4與物料的接觸端設(shè)置有凸起14。

在上熱片4的下端設(shè)置凸起14，這樣，凸起14可以深入材料內(nèi)部，測量材料當(dāng)前最接近真實值的溫度。以便紅外測溫儀可以更加精確的了解產(chǎn)品的溫度。

如圖1-4，本實施例的可選方案中，所述發(fā)熱體為電熱絲。

通過設(shè)置所述發(fā)熱體13，加熱爐體7，使?fàn)t體7的溫度保持在一定的溫度。所述發(fā)熱體13可以如電熱扇或者電熱爐等采用的電熱絲、電熱塊，也可以根據(jù)需要來選擇其余類型的發(fā)熱體13。電熱絲通過導(dǎo)線與外部電源連接。優(yōu)選的，采用三相交流電源，配備大功率變壓器，配有電壓、電流自動反饋，系統(tǒng)故障診斷保護功能。

本實施例的可選方案中，還包括液壓缸，所述液壓缸用于推動所述上壓頭1壓緊物料。

通過液壓缸來推動所述上壓頭1和所述下壓頭2，給物料施加壓力，從而保證陶瓷物料被壓緊。液壓缸的伸縮桿，對準(zhǔn)上壓頭1，推動上壓頭1壓緊物料。上壓頭1和爐體7之間可以采用不銹鋼波紋管軸向密封，保證爐體7的密封性能。所述液壓缸也安裝在框架上，方便放置。

還可以采用由液壓泵、壓力調(diào)節(jié)閥、壓力傳感器以及節(jié)流閥組成的液壓系統(tǒng)。

本實施例的可選方案中，還包括真空系統(tǒng)，所述真空系統(tǒng)用于使?fàn)t體7內(nèi)抽真空。

通過真空系統(tǒng)，對爐內(nèi)進行抽真空，保持爐內(nèi)的真空環(huán)境。

進一步的，所述真空系統(tǒng)包括直聯(lián)泵，所述直聯(lián)泵與爐體7通過連接管連通；所述連接管上設(shè)置有真空電動閥；所述直聯(lián)泵上還連接有電磁充氣閥、放氣閥；

所述連接管上還設(shè)置有電阻式真空計。

由壹臺直聯(lián)泵、真空電動閥門等組成真空機組，真空系統(tǒng)安裝電磁充氣閥、放氣閥、真空壓力表(±pa)。真空管道與氣泵的聯(lián)接采用金屬波紋軟管，采用快速接頭聯(lián)接，真空度的測量由數(shù)顯電阻式真空計執(zhí)行。有氣泵對爐體內(nèi)部進行抽真空，或者鼓入保護氣，從而使物料可以在真空或者氣氛保護下進行普通燒結(jié)，也可以在氣氛保護下進行閃燒工藝。

本實施例的可選方案中，還包括水冷系統(tǒng)，所述水冷系統(tǒng)用于降低所述爐體7的溫度。

由各種閥、管道等相關(guān)裝置組成，具有斷水聲、光報警自動切斷加熱電源功能。包括plc邏輯控制器、水冷管道、傳感器、聲光報警器等，水冷管道圍繞爐體7設(shè)置，進行水冷降溫，水冷管道上設(shè)置有電池閥和液位傳感器，電池閥以及液位傳感器均與控制器相連，控制器控制聲光報警器報警。同時控制器控制發(fā)熱體的電源斷路。這些傳感器、報警器以及控制器均可采用市場上現(xiàn)有的型號，根據(jù)型號設(shè)置電路，這些均屬現(xiàn)有技術(shù)，就不再此一一贅述。

本實施例的可選方案中，還包括控溫系統(tǒng)，配合真空系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)等實現(xiàn)超壓、超溫、過流等自動報警保護功能，同時配合氣壓傳感器實現(xiàn)自動充放氣的保護氣氛下快速燒結(jié)。溫度控制采用plc及觸摸屏控制，系統(tǒng)具有無紙記錄和多參數(shù)聯(lián)動控制功能，能將燒結(jié)過程的溫度、真空、壓力等參數(shù)自動記錄。

還包括高壓大功率直流系統(tǒng)：最高電流50a，最大功率100kw，用于閃燒的直流電提供。該直流系統(tǒng)通過導(dǎo)線直接連接在上下壓片或者上熱片和下熱片上，在燒結(jié)系統(tǒng)升溫的過程中對物料提供高電壓、低電流，從而促成閃燒現(xiàn)象的發(fā)生。

本申請在傳統(tǒng)的加熱爐的基礎(chǔ)上，添加了閃燒系統(tǒng)，對物料進行閃燒，既可在真空或氣氛保護下普通燒結(jié)，最高溫度可到2000℃。也可在氣氛保護下進行閃燒工藝，只需1600℃，極大降低了燒結(jié)溫度，節(jié)省了能源。最大尺寸60mm，并采取了雙測溫，頂部紅外儀可以測量最接近材料的實時溫度，從而進一步精確控制加熱溫度，節(jié)省能源。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。