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摘要：本发明属于材料加工技术领域，尤其涉及一种用于提高回转形陶瓷构件烧成率的烧结炉及方法。本发明能实现回转形陶瓷坯体一边回转一边干燥烧结，提高回转形陶瓷坯体的干燥均匀度，减少干燥变形，从而大幅提高回转形陶瓷构件的质量和烧成率。本发明方法将回转形陶瓷坯体的干燥和烧结过程均放在烧结炉内完成，省去了陶瓷坯体干燥后的搬运过程，降低了陶瓷坯体发生破坏的概率，进一步提高了回转形陶瓷构件的烧成率。另外，通过合理调节该装置的回转速度以及炉体的倾斜角度，可实现在高温环境中回转形陶瓷坯体进料、干燥、烧结、出料连续进行，省去烧结炉的升温和降温过程，从而大幅缩短生产周期，降低生产成本，提高生产效率。

主权项：1.一种用于提高回转形陶瓷构件烧成率的烧结炉，其特征在于，包括炉体、设于炉体内的炉膛及平行设于所述炉膛内的一对承载管；所述承载管的两端分别伸出所述炉膛的两侧，所述承载管两端分别可转动地支撑在所述炉体上；还包括能使一对承载管同向转动的驱动机构；所述承载管包括第一承载管和第二承载管；所述第一承载管和第二承载管的一侧同端分别设有顶锥Ⅰ和顶锥Ⅱ，另一侧同端分别设有顶锥Ⅲ和顶锥Ⅳ；所述顶锥Ⅰ和顶锥Ⅱ通过皮带连接；所述驱动机构包括驱动电机和减速机，所述顶锥Ⅰ的一端设有键槽，所述第一承载管通过键槽与所述减速机的输出轴连接；所述顶锥Ⅰ、顶锥Ⅱ、顶锥Ⅲ和顶锥Ⅳ均包括顶锥头和顶锥轴；所述顶锥Ⅰ的顶锥轴和顶锥Ⅱ的顶锥轴通过皮带连接；所述顶锥Ⅰ的顶锥轴一端设有键槽；所述第一承载管和第二承载管之间间隔2-4mm；所述承载管为刚玉管；所述顶锥Ⅰ、顶锥Ⅱ、顶锥Ⅲ、顶锥Ⅳ为聚四氟乙烯材质；所述炉体还包括能使所述承载管形成倾角的角度调节机构，所述角度调节机构包括设于所述炉体地脚上的调节螺栓。

全文数据：一种用于提高回转形陶瓷构件烧成率的烧结炉及方法技术领域本发明属于材料加工技术领域，尤其涉及一种用于提高回转形陶瓷构件烧成率的烧结炉及方法。背景技术陶瓷是指用天然或合成化合物经成型和烧结制成的一类无机非金属材料，在航空、航天、化工、环保等领域应用广泛。成型和烧结是制备陶瓷构件的两个重要工序，其工艺合理性直接决定着陶瓷构件的质量和烧成率。变形是陶瓷构件烧结时普遍存在的问题，减慢升温速率是降低陶瓷构件变形的常用方法，但会降低生产效率。对于球状和一些大长径比的管状和棒状回转形陶瓷坯体，在烧结过程中其自身重力会使其下方弧面与支撑面接触的部位因挤压而变形，严重降低回转形陶瓷构件的圆度，因此即便采用较慢的烧结速率，回转形陶瓷构件的变形问题依然存在。为了提高陶瓷构件的质量和烧成率，陶瓷坯体在烧结前需进行干燥，以免坯体在烧结时脱水过快产生裂纹。由于坯体干燥会伴随体积收缩，而且坯体不同部位的脱水速率差异会伴随不同的体积收缩率，不同的体积收缩率会造成坯体变形甚至开裂。解决坯体干燥开裂的常用措施是降低干燥温度并增加环境湿度，以减缓坯体的干燥速率，但干燥速率太慢同样会降低生产效率。对于球状和一些大长径比的管状和棒状回转形陶瓷坯体来说，即便降低了干燥温度并增加了环境湿度，其干燥变形问题依然难以解决。另外，干燥后的陶瓷坯体强度很低，在将坯体向烧结炉搬运的过程中极易发生破坏，会进一步降低陶瓷构件的质量和烧成率。截至目前，尚无关于降低回转形陶瓷构件变形的方法、技术和装置的可查文献，仅有一些用于提高粉状物料热处理均匀性的实用新型报道。实用新型“一种可倾斜式回转炉”申请号：201120162234.8公开了一种可倾斜式回转炉，该回转炉在常规管式炉的基础上，将圆形炉管换成异形炉管，通过旋转炉膛内的异形炉管并整体倾斜炉体，可使被热处理的粉状物料在炉管内充分移动，提高粉状物料的热处理均匀性。实用新型“一种可倾斜型回转炉”申请号：201520679270.X公开了一种可倾斜型回转炉，该回转炉通过在常规管式炉上外加一套通气装置和倾斜装置，用以提高粉状物料的热处理效果。实用新型“一种刚玉管高温回转炉”申请号：201320399376.5公开了一种可倾斜型回转炉，该回转炉为双层炉管结构，外层为圆形刚玉管，内层为刚玉炉胆，用以提高粉状物料的热处理效果。上述专利公开的回转炉只能用于提高粉状物料的热处理均匀性，但无法用于改善回转形陶瓷坯体在干燥和烧结过程中的变形问题。发明内容本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种用于提高回转形陶瓷构件烧成率的烧结炉及方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用于提高回转形陶瓷构件烧成率的烧结炉，其特殊之处在于，包括炉体、设于炉体内的炉膛及平行设于所述炉膛内的一对承载管；所述承载管的两端分别伸出所述炉膛的两侧，所述承载管两端分别可转动地支撑在所述炉体上；还包括能使一对承载管同向转动的驱动机构。在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。进一步，所述承载管包括第一承载管和第二承载管；所述第一承载管和第二承载管的一侧同端分别设有顶锥Ⅰ和顶锥Ⅱ，另一侧同端分别设有顶锥Ⅲ和顶锥Ⅳ；所述顶锥Ⅰ和顶锥Ⅱ通过皮带连接；所述驱动机构包括驱动电机和减速机，所述顶锥Ⅰ的一端设有键槽，所述第一承载管通过键槽与所述减速机的输出轴连接。更进一步，所述顶锥Ⅰ、顶锥Ⅱ、顶锥Ⅲ和顶锥Ⅳ均包括顶锥头和顶锥轴；所述顶锥Ⅰ的顶锥轴和顶锥Ⅱ的顶锥轴通过皮带连接；所述顶锥Ⅰ的顶锥轴一端设有键槽。采用上述进一步方案的有益效果是，在电机驱动下，皮带带动第一承载管和第二承载管同向旋转，进而使得回转形陶瓷坯体一边回转一边干燥，提高回转形陶瓷坯体的干燥均匀度，减少干燥变形。进一步，所述第一承载管和第二承载管之间间隔2-4mm。采用上述进一步方案的有益效果是，保证承载管的同向旋转和陶瓷坯体的烧成率。进一步，所述承载管为刚玉管。进一步，所述顶锥Ⅰ、顶锥Ⅱ、顶锥Ⅲ和顶锥Ⅳ为聚四氟乙烯材质。采用上述进一步方案的有益效果是，由于刚玉管的热膨胀系数较大，在高温膨胀后会向两端伸长，受两端轴承座的阻力作用极易发生破坏。由于聚四氟乙烯具有较好的弹性和塑性，当刚玉管受热伸长时，聚四氟乙烯顶锥可避免刚玉管两端受刚性挤压而破坏，从而提高装置的可靠性。进一步，所述炉体还包括能使所述承载管形成倾角的角度调节机构。更进一步，所述角度调节机构包括设于所述炉体地脚上的调节螺栓。采用上述进一步方案的有益效果是，能够使得烧结炉从左至右呈一定倾斜角度，陶瓷坯体在烧结过程中一边旋转一边缓慢向右移动。本发明的第二个目的在于提供一种陶瓷构件的固定式干燥烧结方法，使用上述烧结炉，步骤如下：1第一承载管和第二承载管保持水平，将氮化硅陶瓷坯体放置于第一承载管和第二承载管上；2调节驱动电机转速，使减速机输出端的转速为1.0-2.5rmin；3以5-10℃min的速率将炉温升至80-90℃，保温100-200min，完成坯体干燥；4继续以5-10℃min的速率将炉温升至1200-1300℃，保温60-120min，完成坯体烧结；5以10-20℃min的速率将炉温降至600-700℃，再自然冷却；取出烧制好的陶瓷构件。本发明的第三个目的在于提供一种陶瓷构件的连续式干燥烧结方法，使用上述烧结炉，步骤如下：1通过调节螺栓使烧结炉左侧高于右侧，使得第一承载管、第二承载管与水平面的夹角为3-5度；2以5-10℃min的速率将炉温升至1200-1300℃，并保持；3调节驱动电机转速，使减速机输出端的转速为4-8rmin；4将氮化硅陶瓷坯体从左端送入烧结炉中，放置于第一承载管和第二承载管上，氮化硅陶瓷坯体在烧结过程中，边旋转边右移，从烧结炉右端取出烧结好的陶瓷构件。本发明的有益效果是：本发明能实现回转形陶瓷坯体一边回转一边干燥烧结，提高回转形陶瓷坯体的干燥均匀度，减少干燥变形，从而大幅提高回转形陶瓷构件的质量和烧成率。本发明方法将回转形陶瓷坯体的干燥和烧结过程均放在烧结炉内完成，省去了陶瓷坯体干燥后的搬运过程，降低了陶瓷坯体发生破坏的概率，进一步提高了回转形陶瓷构件的烧成率。另外，通过合理调节该装置的回转速度以及炉体的倾斜角度，可实现在高温环境中回转形陶瓷坯体进料、干燥、烧结、出料连续进行，省去烧结炉的升温和降温过程，从而大幅缩短生产周期，降低生产成本，提高生产效率。附图说明图1为本发明的结构示意图；图2为图1的俯视图；图3为顶锥Ⅰ的结构示意图；图4为顶锥Ⅱ、顶锥Ⅲ、顶锥Ⅳ的结构示意图；图5为实施例1中烧制的三根氮化硅陶瓷管的整体和局部照片；图6为实施例2中烧结的产品照片；图中，1、炉体；2、炉膛；3、第一承载管；4、第二承载管；5、顶锥Ⅰ；6、顶锥Ⅱ；7、顶锥Ⅲ；8、顶锥Ⅳ；9、顶锥头；10、顶锥轴；11、皮带；12、驱动电机；13、减速机；14、键槽；15、调节螺栓。具体实施方式以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。一种用于提高回转形陶瓷构件烧成率的烧结炉，包括炉体1、设于炉体内的炉膛2及平行设于所述炉膛内的第一承载管3和第二承载管4第一承载管和第二承载管之间间隔2mm；所述承载管的两端分别伸出所述炉膛的两侧，所述承载管两端分别可转动地支撑在所述炉体上；还包括能使第一承载管和第二承载管同向转动的驱动机构；所述第一承载管和第二承载管的一侧同端分别设有顶锥Ⅰ5和顶锥Ⅱ6，另一侧同端分别设有顶锥Ⅲ7和顶锥Ⅳ8；所述顶锥Ⅰ、顶锥Ⅱ、顶锥Ⅲ和顶锥Ⅳ均包括顶锥头9和顶锥轴10；所述顶锥Ⅰ的顶锥轴和顶锥Ⅱ的顶锥轴通过皮带11连接；所述驱动机构包括驱动电机12和减速机13，所述顶锥Ⅰ的顶锥轴一端设有键槽14，所述第一承载管通过键槽与所述减速机的输出轴连接；所述炉体地脚上设有调节螺栓15。本发明实施例中使用的承载管刚玉管外径为25mm，内径为19mm。实施例1一种陶瓷管件的干燥烧结方法，步骤如下：1第一承载管和第二承载管保持水平，将长度400mm、外径45mm、内径25mm的氮化硅陶瓷管坯体放置于第一承载管和第二承载管上；2调节驱动电机转速，使减速机输出端的转速为2.5rmin；3以5℃min的速率将炉温升至90℃，保温120min，完成坯体干燥；4继续以5℃min的速率将炉温升至1300℃，保温120min，完成坯体烧结；5以10℃min的速率将炉温降至600℃，再自然冷却；取出烧制好的陶瓷管件。由图5可以看出，三根氮化硅陶瓷管可以紧密靠在一起，彼此之间几乎看不到缝隙，这表明本实施例烧制的氮化硅陶瓷管具有非常高的圆柱度；且三根氮化硅陶瓷管的内圆和外圆都具有很高的圆度。对比例参照发明人已发表的文献“X.M.Li,P.T.Wu,D.L.Zhu,Theeffectofthecrystallizationofoxidation-derivedSiO2onthepropertiesofporousSi3N4-SiO2ceramicssynthesizedbyoxidation.CeramicsInternational.4020144897-4902.”中公开的氮化硅陶瓷管的原料配制、烧结温度和烧结时间，作为对比例。表1为实施例1和对比例所得氮化硅陶瓷管的弯曲强度和孔隙率随烧结温度、时间的变化。表1由表1可以看出，在原料配制、烧结温度和烧结时间完全相同的情况下，实施例1烧制的氮化硅陶瓷管的弯曲强度数值略高，孔隙率数值略低。这是由于实施例1的坯体在烧制过程中始终处于回转状态，坯体外圆与两根刚玉管接触的地方因坯体自重受到类似向内挤压的外力作用，从而导致氮化硅陶瓷管的致密度增加，孔隙率降低，继而强度增加。实施例2一种陶瓷圆柱体的干燥烧结方法，步骤如下：1通过调节螺栓使烧结炉左侧高于右侧，使得第一承载管、第二承载管与水平面的夹角为3-5度；2以10℃min的速率将炉温升至1250℃，并保持；3调节驱动电机转速，使减速机输出端的转速为4-8rmin；4将高度20mm、直径15mm氮化硅圆柱坯体从左端送入烧结炉中，放置于第一承载管和第二承载管上，氮化硅圆柱坯体边旋转边右移，当第1个坯体向右侧移动30mm时，继续从烧结炉最左端放入第2个氮化硅圆柱坯体，以此类推；5氮化硅圆柱坯体在向右移动的过程中，先经过左侧低温区完成干燥并升温，在中间的高温区完成烧结，最后在右侧的低温区完成降温；当氮化硅陶瓷圆柱右移至烧结炉最右端时，将其取下，完成烧结。图6a为本实施例使用的氮化硅圆柱坯体照片，图6b为本实施例烧制的氮化硅陶瓷圆柱照片，图6c为利用箱式炉烧制的氮化硅陶瓷圆柱照片。由图6可以看出，氮化硅圆柱坯体为规则的圆柱形，利用箱式炉烧制的氮化硅陶瓷圆柱发生了明显的变形，而实施例2烧制的氮化硅陶瓷圆柱依然为规则的圆柱形，具有很高的圆柱度。表2给出了烧结炉倾角分别为3、4、5度、减速机输出端转速分别为4、6、8rmin时，实施例2烧制的氮化硅陶瓷圆柱的弯曲强度和孔隙率。结合表2数值的变化规律，随着烧结炉倾角和减速机转速的增加，氮化硅圆柱坯体在炉管内向右移动的速度加快，意味着烧结时间缩短，从而会导致氮化硅陶瓷圆柱的弯曲强度下降。表2中，当烧结炉倾角为4度、刚玉管转速为6rmin时，氮化硅陶瓷圆柱的弯曲强度为23MPa，孔隙率为42％，这与实施例1中在1250℃烧制60min得到的氮化硅陶瓷管的性能完全一致。当烧结炉倾角为3度、刚玉管转速为4rmin时，氮化硅陶瓷圆柱的弯曲强度为34MPa，孔隙率为40％，这与实施例1中在1250℃烧制120min得到的氮化硅陶瓷管的性能完全一致。表2以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种用于提高回转形陶瓷构件烧成率的烧结炉，其特征在于，包括炉体、设于炉体内的炉膛及平行设于所述炉膛内的一对承载管；所述承载管的两端分别伸出所述炉膛的两侧，所述承载管两端分别可转动地支撑在所述炉体上；还包括能使一对承载管同向转动的驱动机构。2.根据权利要求1所述的烧结炉，其特征在于，所述承载管包括第一承载管和第二承载管；所述第一承载管和第二承载管的一侧同端分别设有顶锥Ⅰ和顶锥Ⅱ，另一侧同端分别设有顶锥Ⅲ和顶锥Ⅳ；所述顶锥Ⅰ和顶锥Ⅱ通过皮带连接；所述驱动机构包括驱动电机和减速机，所述顶锥Ⅰ的一端设有键槽，所述第一承载管通过键槽与所述减速机的输出轴连接。3.根据权利要求2所述的烧结炉，其特征在于，所述顶锥Ⅰ、顶锥Ⅱ、顶锥Ⅲ和顶锥Ⅳ均包括顶锥头和顶锥轴；所述顶锥Ⅰ的顶锥轴和顶锥Ⅱ的顶锥轴通过皮带连接；所述顶锥Ⅰ的顶锥轴一端设有键槽。4.根据权利要求2所述的烧结炉，其特征在于，所述第一承载管和第二承载管之间间隔2-4mm。5.根据权利要求1或2所述的烧结炉，其特征在于，所述承载管为刚玉管。6.根据权利要求2所述的烧结炉，其特征在于，所述顶锥Ⅰ、顶锥Ⅱ、顶锥Ⅲ、顶锥Ⅳ为聚四氟乙烯材质。7.根据权利要求1所述的烧结炉，其特征在于，所述炉体还包括能使所述承载管形成倾角的角度调节机构。8.根据权利要求7所述的烧结炉，其特征在于，所述角度调节机构包括设于所述炉体地脚上的调节螺栓。9.一种陶瓷构件的固定式干燥烧结方法，包括如权利要求1所述的烧结炉，步骤如下：1第一承载管和第二承载管保持水平，将氮化硅陶瓷坯体放置于第一承载管和第二承载管上；2调节驱动电机转速，使减速机输出端的转速为1.0-2.5rmin；3以5-10℃min的速率将炉温升至80-90℃，保温100-200min，完成坯体干燥；4继续以5-10℃min的速率将炉温升至1200-1300℃，保温60-120min，完成坯体烧结；5以10-20℃min的速率将炉温降至600-700℃，再自然冷却；取出烧制好的陶瓷构件。10.一种陶瓷构件的连续式干燥烧结方法，包括如权利要求1所述的烧结炉，步骤如下：1通过调节螺栓使烧结炉左侧高于右侧，使得第一承载管、第二承载管与水平面的夹角为3-5度；2以5-10℃min的速率将炉温升至1200-1300℃，并保持；3调节驱动电机转速，使减速机输出端的转速为4-8rmin；4将氮化硅陶瓷坯体从左端送入烧结炉中，放置于第一承载管和第二承载管上，氮化硅陶瓷坯体在烧结过程中，边旋转边右移，从烧结炉右端取出烧结好的陶瓷构件。

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