[发明专利]增压气浮式氧化炉

说明书

技术领域

本发明涉及电接触材料制造行业中合金粉末内氧化处理的氧化炉。

背景技术

研究表明，在银中添加一些金属氧化物，如MeO，能有效提高银触头材料的强度和抗电弧侵蚀性。目前，制备Ag/MeO触头材料的制备方法主要有粉末冶金法和合金内氧化法。其中粉末冶金法容易出现粉末混合不均匀和组织偏析现象，影响产品质量。合金内氧化法又分为铸锭氧化法和粉末氧化法。铸锭氧化法是先将Ag与Me熔炼成合金块体，然后在富氧环境中加热，通过氧在α-Ag中的扩散，在材料内部生成氧化物粒子，起到弥散强化的作用，这种方法能够获得精细的氧化物粒子分布，但产品中往往存在氧化物的浓度梯度，表面高中间低，存在贫氧化物区，晶界区域还容易偏聚氧化物，影响触点性能。为了解决这些问题，日本专利JP6013197采用高压氧化设备来制备Ag/MeO触头材料，通过增大炉内的氧气压力来增大金属氧化的驱动力，从而加速合金氧化，但存在设备造价高、结构复杂、运行成本高等问题。合金粉末内氧化法则是先把Ag和Me熔化，然后用雾化喷粉法制备Ag-Me合金粉末，再将合金粉末进行氧化。与铸锭合金氧化相比，合金粉末氧化不但氧化速率高、氧化充分，而且生成的氧化物均匀弥散分布于银基体中，产品性能更好。中国专利CN2697557Y公开了一种流态化氧化炉，该氧化炉能使合金粉末与氧气充分接触，一定程度上解决了由于氧气扩散速度慢的问题，但此设备是在常压下工作，从热力学角度来说，它无法增大合金粉末氧化的驱动力，从而限制了氧化效率的进一步提高。

发明内容

本发明之目的在于提供一种增压气浮式氧化炉，该设备可使合金粉末在氧化过程中处于增压、浮动的状态，使得合金粉末的氧化驱动力大，与氧气接触充分，生产效率高。

为实现上述发明目的，本发明的详细技术方案是：炉体为可承受压力的壳体，炉体内部设有炉胆，炉胆壁内设置发热元件，炉胆顶部和底部可通气，炉胆底部与炉体之间留有空隙，炉胆顶部上方设置风机叶轮，风机叶轮与炉体外的调速电机相连接，风机叶轮两侧设导气管；高压进气管通过炉体的一侧进入炉体内，高压进气管的炉体外段端上设置阀门。

本发明中，炉胆为合金粉末氧化反应的反应腔，为使炉胆内合金粉末能够处于浮动状态，炉胆设计为顶部和底部带孔的腔体。为了保证氧化反应的温度，炉胆壁体内设置发热元件。为了了解炉胆内的温度，可以从炉胆向炉体外连接有热电偶。

反应时，从高压进气管向炉体内输入高压氧气或含氧气的空气，为了更好地控制进气量，以控制炉体内的压力，最好在炉体外的进气管段端设置压力表。

采用上述技术方案的增压气浮式氧化炉，通过增加了炉内的气体压力，炉内的氧气压力可达到1～50atm，这增大了金属氧化的驱动力，加强了合金粉末与氧的充分接触；同时，本氧化炉的设计使高压气体在炉胆内外形成循环气流，并通过调节风机叶轮的风速，使合金粉末悬浮在炉内，这样能使合金粉末与氧气充分接触，从而大大增强氧化效果，提高生产效率；并且，由于气流与金属粉末混合流动，金属粉末不会粘附在炉壁上，避免了金属粉末在高温氧化过程中的板结。

附图说明

图1：本发明的结构示意图。

1.调速电机        6.炉体        11.炉胆

2.密封体          7.压力表      12.发热元件

3.风机叶轮        8.阀门        14.观察窗

4、13.多孔陶瓷芯  9.高压进气管  15.保温材料

5.导气管          10.热电偶

具体实施方式