一.开发背景：

高温烧结炉在玻璃、陶瓷、金属、水泥、纳米新材料等工业生产和实验室研究中具有广泛的应用，且在这些领域中具有举足轻重的重要地位。传统各类马弗/升降式电炉存在在放取样品开启和关闭炉门时会扩散及辐射出大量热能、在使用过程中保温效果不佳，以及在停止使用装置后产生大量废热无法回收的问题。

当前国内外较新型的同类烧结炉多是从选择隔热性能、保温性能、更加优异的材料来实现提高炉子的节能性，同时也有些新型烧结炉采用了对炉体进行分区隔热或对井式烧结炉的炉盖进行改进等方式来减少热散失，在一定程度上改善了传统炉子的热利用性能和环保性，但还是缺乏了对炉体热辐射及热回收方面的关注，存在着的系统能耗、操作极不方便和余热无法回收利用的问题。

二、结构说明：

基于节能理念的自动化烧结系统主要由烧结炉体以及坩埚取放部分组成。

烧结炉体主要由1.炉体、2.硅酸铝纤维毡、3.隔热金属屏、4.保温砖、5.高温耐火砖、6.电阻丝、7.复合保温内壁、8.气压式升降器、9.隔热材料、10.相变储热装置、11.热电转化装置、12.功能材料换能。

坩埚取放部分主要由1.上下抓取气缸、2.坩埚横向搬运气缸、3.横向搬运气缸、4.立柱、5.坩埚夹爪、6.坩埚暂放台、7.立柱。

三、功能与使用说明：

 (1)功能：

1、使得无论在系统能耗及实验操作上都节省了大量能源。

  2、在很大程度上解决了系统保温、能耗和余热回收利用的问题。

  3、机械自动化的应用：

 a. 利用工业控制原理实现烧结炉取样的自动化程序，减轻人工操作负担，避免人工操作产生的危险因素。

 b.由于该结构内部的电机及机械手的运行程序都是事先设定好，所以可以很好地控制加热与取出时间，减少烧结炉因打开舱门时间过长而造成的热量损失。

  c.盛放台上能够圆形排布放置6个坩埚，提高了烧结炉的工作效率。

（2）使用说明：

产品的机械方面主要由自动取放装置主要由机械手和转动电机组成，其工作流程如下：

1. 坩埚架分度电机转至第一个位置停下，炉门打开；

2. 机械手横向搬运气缸1移动至烧结炉上方并停下；

3. 机械手纵向抓取气缸2下降；

4. 夹爪气缸3夹住坩埚；

5. 机械手纵向抓取气缸2上升；

6. 机械手横向搬运气缸1缩回至坩埚暂放台正上方；

7. 机械手纵向抓取气缸下降；

8. 抓取夹爪气缸3松开，将坩埚放置在暂放台；

9. 机械手纵向抓取气缸2上升一个坩埚转移动作完成；

10.坩埚架分度电机转至第二、三、四、五、六位置停下，炉门打开，重复上述2~9步骤。

四、设计原理：

本着“绿色、环保、低碳、节能”的理念，并积极响应国家节能减排的号召，从玻璃、陶瓷、金属、水泥、纳米新材料等工业生产和实验室研究中具有广泛应用的高温装置---烧结炉出发，利用机械自动化技术结合热电转化技术和相变储热技术，对目前各类传统马弗/升降式电炉进行设计改进。

本设计包括自动化炉体结构设计、热功能装置以及红外热辐射保温内壁的循环系统的构建，其中热功能装置包括热电转化装置，相变储热装置两个设备，循环利用的能量有热能、电能，红外光能。

通过这三大循环，极大解决了传统烧结炉在炉体系统保温，余热利用、余热回收等以往未解决的问题。使得炉体的能源利用效率得到大幅度提高，如果该产品在得到实验室得到使用将会为研究机构和国家节省大量能源投入，该技术也可以推广使用在工业上，解决工业严重的能耗问题。