烧结炉原理(道客集市——烧结炉（钢铁行业）)

烧结炉的简介

烧结炉是一种在高温下，使陶瓷生坯固体颗粒的相互键联，晶粒长大，空隙(气孔)和晶界渐趋减少，通过物质的传递，其总体积收缩，密度增加，最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体的炉具。

烧结炉的原理

硬质合金烧结原理:将粘结相，以金属(Co，Ni)为主，也称金属陶瓷材料，和陶瓷相(以TiC， TaC， NbC)为基，温度高于粘结相而融为一体，达到这一过程叫做烧结工艺。

烧结炉的用途

烧结炉主要用于陶瓷粉体、陶瓷插芯和其他氧化锆陶瓷的烧结，金刚石锯片的烧结，也可用于铜材，钢带退火等热处理。

烧结炉同样可用于厚膜电路、厚膜电阻、电子元件电极、LTCC、钢加热器、太阳能电池板等类似产品的高温烧结、热处理。

烧结炉主要应用在钢铁行业、冶金行业、新材料行业等。

烧结炉工作方式：

由于烧结工艺在不同行业的用途烧结炉种类结构都有区别，有真空结构和常用的卧式、井式结构烧结炉，工件在炉膛内真空状态或空气中进行烧结热处理。烧结炉以用途为设计制造基础，如钻头烧结炉、氧化铝烧结炉等。

烧结炉的种类

工业领域烧结炉涵盖了市场上大部分的高温多晶硅铸锭炉烧结炉，按照行业来分，烧结炉的种类主要有:

1.硬质合金领域:

真空烧结炉，低压(60bar)烧结炉，真空脱脂烧结炉，低压脱脂烧结炉，低压脱脂烧结气淬炉(20bar);

2.粉末冶金领域:

连续式网带烧结炉(1150度)，推杆式烧结炉(1250度)，钢带烧结炉(1000度)，回转式烧结炉等;

3.太阳能领域:

多晶硅铸锭炉也属于烧结炉的一种。

烧结炉之一微波烧结炉的应用

微波烧结技术的关键是微波加热，其原理是物质在微波作用下发生电子极化、原子极化、界面极化、偶极转向极化等方式，将微波的电磁能转化为热能。

显然，并非所有的材料都能被微波加热，根据物质与微波的作用特性，可将物质分为三大类:

(1)透明型，主要是低损耗绝缘体，如大多数高分子材料及部分非金属材料，可使微波部分反射及部分穿透，很少吸收微波，这类材料可以长期处于微波场中，发热量极小，常用作加热腔体内的透波材料，如四氟乙烯等可用于微波真空腔体的透波隔板。

(2)全反射型，主要是导电性能良好的金属材料，这些材料对微波的反射系数接近于1，仅极少量的入射微波能透入，可用作微波加热设备中的波导、微波腔体、搅拌器等;

(3)吸收型，主要是一些介于金属与绝缘体之间的电介质材料，包括纺织纤维材料、纸张、木材、碳化硅、氧化锆、荧光粉、陶瓷、水、石蜡等，微波烧结技术的应用对象主要是陶瓷材料和金属粉末材料。

微波烧结技术的特点微波加热具有整体性、瞬时性、选择性、环境友好性、安全性及高效节能等特点。微波作为一种清洁能源，用于微波烧结，已成了材料界的一个研究热点 ，并引发了烧结技术领域中的一场革命。

烧结炉的空气检漏流程概述

在烧结炉中将矿粉与辅料(如焦炭粉)混合，烧结后得到块铁氧化球团，作为高炉的原料。现代大型高炉，其操作需要成熟的经验、高效的运行，关键是必需严格控制烧结炉出矿的质量(铁氧化球团矿大小)。该过程中，空气泄漏检测极其重要，不仅仅因为能节约能源，更关键地是确保烧结炉在最佳的工况运行，进而生产高质量的烧结矿球团。

微波烧结特点：

1.可显著降低烧结温度，最大幅度可达500℃;

2.大幅降低能耗，节能高达70一90 %;

3.缩短烧结时间，可达50% 以上;

4.显著提高组织致密度、细化晶粒、改善材料性能;

5.工艺精确可控。产品一致性好，品质稳定。

微波烧结应用领域：

1.陶瓷材料:

采用微波高温炉烧结各种白瓷、炻瓷、薄胎瓷、骨灰瓷，比传统燃气烧结炉或燃油烧结炉降低一半以上的烧成成本，提高产品合格率。

利用微波高温炉烧结大红瓷器、青花瓷器，可大幅度提高成品率，缩短烧成时间，节约能耗。

微波高温炉可烧结各种氧化物陶瓷材料、氮化物陶瓷材料、碳化物陶瓷材料及复相陶瓷材料，可大幅度减少烧成时间，降低烧成温度，减小制品变形，提高成品率，节省能耗，降低生产成本。

2.粉末冶金材料:

硬质合金:微波高温炉烧结硬质合金刀具已经实现大规模工业化生产。由于快速烧结，碳化物晶粒细小，产品性能可以得到大幅度提高。微波高温炉烧结各种钨合金;微波高温炉烧结各种铁基、铜基粉末冶金零件。

3.磁性材料:

微波高温炉烧结镍锌软磁铁氧体材料;微波高温炉烧结不同牌号锰锌软磁铁氧体材料的频率特性曲线，与传统烧结炉烧结相比，同样配比情况下，获得更好的高频特性。

微波烧结旋磁铁氧体材料;微波高温炉烧结的旋磁铁氧体材料在配方不改变的条件下具有更低的损耗，更优的性能。

4.微波合成氮化钒和各种氮化铁合金材料:

利用微波高温合成技术还可以大规模生产氮化硅铁、氮化锰铁、氮化铬铁等特种氮化铁合金，不仅大幅度降低单位能耗，还可以提高产品性能指标。

5.微波高温合成各种陶瓷粉体材料:

利用微波高温合成技术可以合成出各种高性能的氧化物陶瓷粉体材料、氮化物陶瓷粉体材料碳化物陶瓷粉体材料及硼化物粉体。包括:钴酸锂，磷酸亚铁锂，氮化铝，氮氧化铝，赛隆，氮化钛，氮化钒，氮化硅，碳化硅，碳化钛，碳化钒，碳化铌，碳化锆，硼化钛等。利用微波高温煅烧还可以合成多种复相功能陶瓷粉体原料和稀土材料原料，如钛酸锶钡、锆钛酸铅、钡铁氧体、钇钡铜氧、长余辉稀土发光材料等。

利用微波等离子超音速粉体合成技术还可以制备超细、纳米级无机非金属粉体材料。

6.微波高温合成各种陶瓷色料，釉料:

利用高温微波合成工艺还可以合成各种无机非金属陶瓷色料和釉料:锆基色料:锆矾蓝色料、锆矾**料、锆铁红色料;

包裹色料:Cd(**S1-x)-ZrSiO4包裹色料。

尖晶石色料:锌-铬-铁系、锌-铅-铬-铁系、钴-铬-铁系。

锡基色料:铬锡红色料、锡钒料。

—— ——(续)

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