中温氮气烧结炉加热及通风系统设计

《中温氮气烧结炉加热及通风系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中温氮气烧结炉加热及通风系统设计第15页共15页中温氮气烧结炉加热及通风系统设计摘要：基于PTFE三层复合自润滑轴承材料的烧结工艺需求，本文在经过独立思考，借鉴大量热处理设备资料和实际观察的基础上，综合运用机械设计，材料力学，机械工程材料和计算机辅助设计等方面的知识，完成了侧热式中温氮气烧结炉通风及加热系统的设计，计算和说明。主要包括风循环系统的设计和风扇系统的设计。这种烧结炉具有节能，节气，环保的的特点，又能满足现在市场的需求。该烧结炉是对151炉的改进，能够避免材料在烧结过程的氧化和受热不均匀的情况。使材料烧结后的力学性能及使用性能有所提高。使国产复合材料的综合质量能够接

2、近或达到国际同类材料的先进水平。关键词：烧结炉通风系统侧热式高效环保全套图纸，加1引言1.1国内对三层塑料自润滑材料的需求钢背-铜粉-改性PTFE三层复合自润滑轴承材料，国内一般叫做聚四氟乙烯轴承材料，国外统称为DU轴承材料。他的基体材料可以使铜也可以是钢并以球形青铜粉为中间层，改性的聚四氟乙烯为摩擦表面层，牢固烧结在一起的三层自润滑复合材料。在现在的机械轴承产品中仅仅只有小部分已采用自润滑轴承，相信在不久的将来自润滑轴承将会以适应性强、耐磨、经济等无可争辩的优势而成为轴承行业主导产品。自润滑材料轴承的特点和优点如下：1适用于无润滑油或者少润滑油的场合，可在使用期间不加润滑油

3、保养或者少加润滑油保养，2耐磨性能好，摩擦系数较小，使用寿命较长。中温氮气烧结炉加热及通风系统设计第15页共15页3具有适量的弹塑性，能够将接触应力分布在较大的接触面上，从而提高了轴承的承载能力。4能够减少机械零件的震动，降低噪音污染，改善工作条件。5动静摩擦系数一致，能够消除低速状态的爬行现象，是机械的工作精度提高。6在工作过程中形成转移膜，可以起到保护轴承的作用，不会出现咬轴的现象。1.2国内使用烧结炉现状由于三层复合材料对磨轴的硬度要求较低，无论是经过调质处理的轴还是不未经过调制处理的轴都可以使用，从而使相关零件的加工难度得到了降低。经过常期的调查发现国产材料品质较低的

4、原因，除了原材料的原因之外，塑化烧结技术的落后也是导致材料品质较差的主要原因。由于国产的复合材料的塑化烧结主要是在大气中进行烧结的，主要是使用上海实验仪器厂生产的151炉进行烧结的，产量较低。其中在使用151炉烧结DU材料的工艺技术中具有以下的缺点：1复合材料在塑化烧结时在大气中直接进行，会使三层复合材料中的钢背和铜粉等金属在400℃下产生严重点氧化现象，使复合材料的成分和组织结构产生变化，使产品的使用性能尤其是减磨性能的下降，同时也会使轴承的制造精度降低和后续处理的困难。2151炉的炉膛温度不均匀，部分空间会产生温差，使复合材料在烧结炉内塑化烧结时产生15-20℃的温度差。

5、由于复合材料的烧结温度区间较小，塑化烧结的温度过低时会使三层复合材料的表面聚四氟乙烯的塑料层塑化效果较差；反之如果烧结温度过高时会使复合材料表面的聚四氟乙烯的塑化层分解，这些情况都会使复合材料表面的自润滑塑料层的摩擦性能的降低，并由此使国产的复合材料产品的综合性能较低，无法满足我国机械领域度材料的需求。3国产151炉是底热式的烧结炉，其加热元件使放置在炉底的下方，在塑化烧结的过程中复合材料的表面的聚四氟乙烯塑料颗粒落入炉膛底部的加热元件上后，由于高温分解会产生剧毒的气体，造成环境的污染并可能危害人体的健康。鉴于以上的种种原因需要设计一种节能，节气和对环境有好的新型中温氮气保护

6、烧结炉，包括总体图，主要部件装配图，主要零件的工作图。侧重于加热循环系统的设计，即风循环系统，风扇系统的设计。2烧结炉各种材料的选取中温氮气烧结炉加热及通风系统设计第15页共15页2.1炉体保温层材料除了有机保温材料外，其他保温材料都能耐高温，但各种材料所能承受的最高温度却有所不同，现今最常见的耐高温材料包括以下几种：硅酸钙管壳，硅酸铝棉毡，玻璃面，硅藻土，膨胀蛭石，矿棉等。由于本烧结炉要烧结DU材料，炉壁的材料要求能够承受400℃左右的高温同时还要保证材料的经济性。由于矿棉的长期使用温度高达700℃，其导热系数为0.045W(m·K)，远远小于硅酸钙管壳，硅酸铝棉毡，玻璃面

7、，硅藻土，膨胀蛭石，且其经济性较好故选用矿棉作为炉体的主要保温材料。里层选用耐热不锈钢板，外层选用不锈钢板。2.2炉门材料由于炉门离加热元件较远，在保证密闭性的前提下，可使用发泡硅橡胶或者氟橡胶密封。在相同的条件下，出于经济性的考虑使用发泡硅橡胶，其具体参数如下：最高使用温度315℃，长期工作温度为-100℃-+250℃，耐氧化程度高。炉门的保温材料的要求为耐高温和较为轻便和较低的导热系数，市场上可用的保温材料可选用玻璃面，硅藻土，膨胀蛭石，矿棉，硅酸钙管壳，硅酸铝棉毡，石棉等。出于以上的条件可选用玻璃