本發(fā)明屬于工業(yè)用爐，具體涉及一種高效鐘罩爐及燒結施工方法。

背景技術：

1、鐘罩爐是一種常用于實驗室或工業(yè)中的設備，主要用于高溫加熱和材料的處理，其設計特點是較為封閉的結構，通過加熱裝置提供穩(wěn)定的高溫環(huán)境。

2、現有鐘罩爐設備爐腔的封閉不嚴密且冷卻往往采用水冷方式，冷卻所需時間較長，冷卻加工效果較差，進而燒結效果有限，因此亟需一種冷卻效率高且燒結效果好的高效鐘罩爐及燒結施工方法。

技術實現思路

1、本發(fā)明針對上述的問題，提供了一種高效鐘罩爐及燒結施工方法。

2、為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：一種高效鐘罩爐，包括鐘罩爐體機構，所述鐘罩爐體機構包括鐘罩爐殼體、隔板一、隔板二、底板和加熱裝置，所述鐘罩爐殼體為筒狀，所述隔板一和隔板二均安裝于鐘罩爐殼體腔體內，所述底板與鐘罩爐殼體下端可拆卸連接，所述隔板一位于隔板二正上方，所述隔板一和隔板二將鐘罩爐殼體內腔分為加熱層、中間層和冷卻層，所述加熱裝置位于加熱層內，所述加熱裝置與鐘罩爐殼體內側壁可拆卸連接，所述高效鐘罩爐還包括氣氛置換機構、風冷機構、水冷風冷分隔板、水冷機構和控制器；

3、所述水冷風冷分隔板與鐘罩爐殼體內側面可拆卸連接，所述水冷風冷分隔板位于冷卻層，所述水冷風冷分隔板將冷卻層分為風冷卻層和水冷卻層；

4、所述氣氛置換機構包括氣氛置換進氣管、氣氛置換出氣管、u型管和氮氣輸送泵一，所述氣氛置換進氣管和氣氛置換出氣管均與風冷卻層連通，所述氣氛置換進氣管遠離鐘罩爐殼體的一端與u型管連通，所述氮氣輸送泵一兩端分別與u型管和氣氛置換出氣管連通；

5、所述風冷機構包括風冷進氣管、風冷出氣管和氮氣輸送泵二，所述氮氣輸送泵二兩端分別與風冷進氣管和風冷出氣管連通，所述風冷進氣管和風冷出氣管均與風冷卻層連通；

6、所述水冷機構包括外循環(huán)水管組件、內循環(huán)水管組件、水泵和散熱器，所述水泵和散熱器均與外循環(huán)水管組件可拆卸連接，所述外循環(huán)水管組件和內循環(huán)水管組件連通，所述內循環(huán)水管組件位于水冷卻層；

7、所述加熱裝置、氮氣輸送泵一、氮氣輸送泵二和水泵均與控制器通信連接，所述控制器與鐘罩爐殼體可拆卸連接。

8、作為優(yōu)選，還包括導流風扇機構，所述導流風扇機構和控制器通信連接，所述導流風扇機構上端與隔板二下端面可拆卸連接，所述導流風扇機構位于風冷卻層，所述導流風扇機構自身轉動方向為逆時針方向，所述內循環(huán)水管組件包括第一冷卻液，所述內循環(huán)水管組件內第一冷卻液流動方向為順時針方向。

9、作為優(yōu)選，所述導流風扇機構包括扇葉和電動伸縮桿，所述電動伸縮桿長度方向豎直，所述電動伸縮桿下端與扇葉可拆卸連接，所述電動伸縮桿上端與隔板二下端面可拆卸連接，所述扇葉和電動伸縮桿均與控制器通信連接。

10、作為優(yōu)選，所述內循環(huán)水管組件包括進液管部、出液管部、環(huán)形方管部和水冷散熱片組件，所述進液管部和出液管部均與環(huán)形方管部連通，所述水冷散熱片組件與環(huán)形方管部固定連接，所述進液管部遠離環(huán)形方管部的一端與外循環(huán)水管組件連通，所述出液管部遠離環(huán)形方管部的一端與外循環(huán)水管組件連通，所述環(huán)形方管部側面與水冷風冷分隔板貼合。

11、作為優(yōu)選，所述水冷散熱片組件包括內散熱片和外散熱片，所述內散熱片安裝于環(huán)形方管部內側面，所述外散熱片上端與環(huán)形方管部下端面固定連接。

12、作為優(yōu)選，所述鐘罩爐體機構還包括出料管和出料閥門，所述水冷風冷分隔板包括分隔板主體、上散熱片和下散熱片，所述分隔板主體為開口朝上的喇叭形，所述上散熱片下端與分隔板主體固定連接，所述下散熱片上端與分隔板主體下端固定連接，所述出料管穿過底板與分隔板主體連通，所述出料閥門安裝于出料管，所述出料閥門與控制器通信連接。

13、作為優(yōu)選，所述鐘罩爐體機構還包括過渡管、連通管一、喇叭形下料件和連通管二，所述隔板一和隔板二中心均開設有連通孔，所述連通管一與隔板一的連通孔可拆卸連接，所述連通管二與隔板二的連通孔可拆卸連接，所述過渡管上端與連通管一連通，所述過渡管下端與連通管二連通，所述連通管二下端與喇叭形下料件連通，所述喇叭形下料件為開口向下的喇叭形。

14、作為優(yōu)選，所述鐘罩爐體機構還包括進料管，所述進料管安裝于鐘罩爐殼體，所述進料管與加熱層連通，所述氣氛置換出氣管、風冷進氣管、風冷出氣管和進料管均包括閥門和氣缸，所述氣缸與閥門可拆卸連接，所述氣缸和控制器通信連接。

15、作為優(yōu)選，所述風冷進氣管位于氣氛置換出氣管正上方，所述氣氛置換進氣管位于風冷出氣管正上方。

16、一種高效鐘罩爐燒結施工方法，利用所述的高效鐘罩爐，包括以下步驟：

17、步驟一：將磁芯通過進料管進入加熱層進行燒結：

18、步驟二燒結后的磁芯依次通過過渡管和喇叭形下料件進入風冷卻層內，燒結后的磁芯在風冷卻層內進行風冷和水冷的混合冷卻：

19、步驟三：將u型管內灌滿水，起到密封作用，而后通過氣氛置換機構將鐘罩爐殼體腔體內的氣體置換為氮氣，通過控制器將氣氛置換出氣管和進料管的氣缸密封閥門，將與u型管相連的氮氣輸送泵一閉合，將u型管內注入水；

20、步驟四：通過風冷機構進行風冷，控制器控制氮氣輸送泵二將氮氣從風冷進氣管流入，而后從風冷出氣管流出，控制器控制電動伸縮桿下降直至扇葉位于水冷風冷分隔板腔體內，控制器控制扇葉逆時針轉動，同時控制器啟動水泵，第一冷卻液在內循環(huán)水管組件內順時針轉動，風冷與水冷同步進行，同時水冷卻層內包括第二冷卻液，水冷卻層對水冷風冷分隔板底面進行冷卻，內循環(huán)水管組件對于水冷風冷分隔板側面進行冷卻；

21、步驟五：當冷卻完畢，通過控制器關閉扇葉和水泵；

22、步驟六：打開出料管，冷卻后的燒結磁芯經由出料管輸出。

23、與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

24、（1）氣氛置換進氣管遠離鐘罩爐殼體的一端與u型管連通，u型管一方面實現高效鐘罩爐的爐腔的封閉，有效隔絕空氣，確保磁芯冷卻加工環(huán)境的穩(wěn)定，另一方面由于u型管內的水能夠移動，因此增加爐體內部左右氣流擾動，提高磁芯燒結質量，且能通過觀察u型管來觀察爐體內部氣壓大??；

25、（2）水冷風冷分隔板將冷卻層分為風冷卻層和水冷卻層，水冷不與管壁接觸的地方一般冷卻較慢，相較于僅通過水冷進行冷卻，風冷與燒結的磁芯直接且全面的接觸，且風冷大大促進了水冷的效率，風冷與水冷混合冷卻，冷卻效率更高，冷卻效果更好；

26、（3）氮氣輸送泵二和水泵均與控制器通信連接，氮氣輸送泵二輸送的氣體為氮氣，氮氣不與燒結的磁芯反應，氮氣起到導熱介質的作用；

27、（4）導流風扇機構自身轉動方向為逆時針方向，內循環(huán)水管組件內第一冷卻液流動方向為順時針方向，兩者方向相反，導熱效率更高，降溫更迅速；

28、（5）上散熱片下端與分隔板主體固定連接，下散熱片上端與分隔板主體下端固定連接，上散熱片增大了與風冷卻層內氣體的接觸面積，下散熱片增大了與水冷卻層的接觸面積，起到增強導熱效果的作用，散熱效率更高；

29、（6）扇葉和電動伸縮桿均與控制器通信連接，能夠依據待冷卻的磁芯的量上下調整扇葉的位置，從而具備更好的風冷效果，適用范圍更大；

30、（7）氣缸與閥門可拆卸連接，氣缸和控制器通信連接，通過氣缸密封閥門保證了密封效果，且起到預緊作用，提高了燒結質量；

31、（8）風冷進氣管位于氣氛置換出氣管正上方，氣氛置換進氣管位于風冷出氣管正上方，風冷進氣管和氣氛置換進氣管均為進氣管，氣氛置換出氣管和風冷出氣管均為出氣管，由于目的是降溫因此輸入的氣體溫度低，因此從頂部輸入，更能保證輸入的氣體與爐內原有的熱空氣上升后充分接觸換熱。