臥式無馬弗罐氣體滲氮爐制造技術

一種臥式無馬弗罐氣體滲氮爐，由耐壓爐殼、水冷爐壁外殼和爐子砌體爐襯與耐壓水冷爐門組成爐體，爐體內裝有導風套；爐體上方排列有熱電偶口、密封電機與攪拌葉輪裝置，爐體上有進氨口、出水口。爐體后側面排列上有爐壓傳感器接口、排氣口、取樣口、真空抽氣口和爐壁進水口。在爐體內有金屬電熱輻射管和金屬電熱絲和金屬管狀水冷換熱器。其具有結構緊湊，操作使用方便，適應高氨高氫的高腐蝕性且易燃易爆的滲氮氣氛的使用環境，該爐型在提高滲速、節能、降低氨氣消耗量，實現超大裝載量和異型零件滲氮方面發揮作用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于金屬熱處理設備領域，特別涉及一種用于周期式氣體滲氮作業的臥式無馬弗罐氣體滲氮爐。
技術介紹
現有技術中的氣體滲氮和氣體氮碳共滲都歸類于低溫化學熱處理范疇，其實這兩種熱處理工藝有很大差別，本專利技術則只涉及硬氮化，又稱純氨氮化所使用的周期式氣體滲氮爐。因為現在乃至今后進行深層滲氮O Imm深層)，以及大型關鍵機械零件的氣體滲氮都依然須在周期式氣體滲氮爐中進行?，F實中，周期式氣體滲氮工藝自上世紀初誕生至今已近百年，但所用設備依舊為馬弗罐式氣體滲氮爐。時至今日，無論是國產亦或是進口的用于周期式氣體滲氮作業的氣體滲氮爐統統為馬弗罐式氣體滲氮爐。氣體滲氮與氣體滲碳幾乎同時誕生于上世紀初，起始爐型都為馬弗罐式爐型。在市場和技術的雙重作用下，上世紀七十年代出現第一臺箱式多用爐后，氣體滲碳設備跨上無馬弗罐結構的發展快速路，同時加速了滲碳專用儀器儀表、筑爐材料、尤其氣體滲碳技術的快速發展。氣體滲氮爐的發展軌跡應與氣體滲碳是一致的，那就是用無馬弗罐式的新爐型取代馬弗罐式爐型已是必然趨勢。傳統馬弗罐式氣體滲氮爐的氣密性與耐壓能力全部依賴馬弗罐的結構強度，而且罐體還要承受工件的重量，同時作業空間也被限于罐內，這對于氣氛的攪拌、測溫，控溫、升溫、降溫都帶來諸多不便。 氣體滲氮設備的技術進步遠遠滯后于氣體滲碳設備的原因是多方面的，其中原因之一是市場的開發遠不及氣體滲碳工藝那樣廣泛，此外氣體滲氮工藝的研發遠比氣體滲碳要復雜，而且這項技術與材料的關聯度更高，因而科研周期相對比較長。當前氣體滲氮工藝的主攻方向是提高滲速，現在增壓滲氮(壓力< 0.05Mpa)和高壓滲氮(壓力0.5 5Mpa)都顯著提高了滲速，因而提高滲氮壓力是滲氮工藝的一個發展方向。滲氮氣氛是一種易燃易爆氣體，提高馬弗罐的耐壓能力需進一步加大馬弗罐壁厚，顯然這是不可取的。無馬弗罐氣體滲氮爐可以滿足氣體滲氮在壓力方面的技術要求。綜上所述，目前生產中所用的實施硬氮化作業的氣體滲氮爐，都是馬弗罐式爐型。這種爐型已不適應諸多氣體滲氮新工藝的要求，此外汽車齒輪的硬化技術由滲碳淬火走向復合滲氮工藝已是眾望所歸，這項起步于上世紀八十年代的重大科技攻關項目現已進入綜合配套階段，亟待研發超大裝載量的快速氣體滲氮設備，因此氣體滲氮爐的更新換代的時機已經成熟，正是這一技術背景我公司早在上世紀九十年代初就已展開快速氣體滲氮工藝和無馬弗罐氣體滲氮爐的研發工作?，F已完成第三代無馬弗罐氣體滲氮爐的設計、制造，并取得了良好效果。專利技術的內容本專利技術的目的在于提供一種臥式無馬弗罐氣體滲氮爐，在原有傳統的馬弗罐式氣體滲氮爐的基礎上更新換代，提高氣體滲氮工藝加工的質量，還在于為汽車變速器齒輪由滲碳淬火向復合滲氮工藝的轉型提供超大裝載量的臥式無馬弗罐氣體滲氮設備。本專利技術的具體內容:一種臥式無馬弗罐氣體滲氮爐，其特征在于:一個耐壓爐殼3，在耐壓爐殼外有水冷爐壁外殼4，在耐壓爐殼3，內有爐子砌體(爐襯)12，耐壓爐殼的前方是耐壓水冷爐門1，在耐壓爐殼和耐壓水冷爐門之間有娃橡膠“O”型密封圈2 ;耐壓爐殼3下方有爐體鞍座18 ；爐體內裝有導風套7 ;爐體上方前端排列有前熱電偶口 5和前滲氮爐用密封電機與攪拌葉輪裝置6，爐體上方后端排列有后滲氮爐用密封電機與攪拌葉輪裝置10和后熱電偶口 11 ；爐體上方中間排列有進氨口 8和出水口 9，在爐體后側面排列有爐壓傳感器接口 13、排氣口14、取樣口 15、真空抽氣口 16和爐壁進水口 17 ;在爐體內的導風套外兩側上方裝有金屬電熱輻射管19，在爐體內的導風套外兩側下方裝有金屬管狀水冷換熱器22，在導風套下方裝有裸露的金屬電熱絲21，在導風套頂部的出風口上方有攪拌葉輪23，攪拌葉輪上方連接滲氮爐用密封電機。所述金屬管狀水冷換熱器，有換熱器外套24，在換熱器外套內有換熱器內膽25，在換熱器外套和換熱器內膽之間裝有 導熱材料27，在換熱器外套和換熱器內膽下方連接換熱器底板29，換熱器底板連接換熱器聯接法蘭30 ;在換熱器內膽內裝有送水管26，在換熱器底板上有出水口 28。本專利技術的優點:本無馬弗罐氣體滲氮爐將對應馬弗罐具有的密封、供熱和散熱三項基本功能組合成一臺裝置。本專利技術具有結構緊湊，操作使用方便，適應高氨高氫的高腐蝕性且易燃易爆的滲氮氣氛的使用環境，降溫時間可縮短到4 8小時，這大大縮短了滲氮周期。該爐型在提高滲速、節能、降低氨氣消耗量，縮短工藝周期及實現超大裝載量和異型零件滲氮方面發揮作用。它是馬弗罐式氣體滲氮爐的換代爐型。附圖說明附圖1是臥式無馬弗罐氣體滲氮爐結構示意圖。附圖2是臥式無馬弗罐氣體滲氮爐發熱體與水冷換熱器布置示意圖。附圖3是水冷換熱器結構示意圖。圖中:I耐壓水冷爐門，2娃橡膠“O”型密封圈,3耐壓爐殼,4水冷爐壁外殼,5前熱電偶口，6前滲氮爐用密封電機與攪拌葉輪裝置，7導風套，8進氨口，9出水口，10后滲氮爐用密封電機與攪拌葉輪裝置，11后熱電偶口，12爐子砌體爐襯，13爐壓傳感器接口，14排氣口，15取樣口，16真空抽氣口，17爐壁進水口，18爐體鞍座，19金屬熱輻射管，20滲氮爐用密封電機，21裸露的金屬電熱絲，22金屬管狀水冷換熱器，23攪拌葉輪，24換熱器外套，25換熱器內膽，26送水管，27導熱材料，28出水口，29換熱器底板，30換熱器聯接法蘭。具體實施例方式以下結合附圖對本專利技術的三項內容具體實施實例作詳細說明。附圖1是本
技術實現思路
之一所述的滲氮爐氣密性與耐壓設計示意圖，以本公司最新研制成功的臥式無馬弗罐氣體滲氮爐的實例說明其實施方法。一種臥式無馬弗罐氣體滲氮爐，其特征在于:一個耐壓爐殼3，在耐壓爐殼外有水冷爐壁外殼4，在耐壓爐殼3內有爐子砌體(爐襯)12，耐壓爐殼的前方是耐壓水冷爐門1，在耐壓爐殼和耐壓水冷爐門之間有娃橡膠“O”型密封圈2 ;耐壓爐殼3下方有爐體鞍座18 ；爐體內裝有導風套7 ;爐體上方前端排列有前熱電偶口 5和前滲氮爐用密封電機與攪拌葉輪裝置6，爐體上方后端排列有后滲氮爐用密封電機與攪拌葉輪裝置10和后熱電偶口 11 ；爐體上方中間排列有進氨口 8和出水口 9，在爐體后側面排列有爐壓傳感器接口 13、排氣口14、取樣口 15、真空抽氣口 16和爐壁進水口 17 ;在爐體內的導風套外兩側上方裝有金屬熱輻射管19，在爐體內的導風套外兩側下方裝有金屬管狀水冷換熱器22，在導風套下方裝有裸露的金屬電熱絲21，在導風套頂部的出風口上方有攪拌葉輪23，攪拌葉輪上方連接滲氮爐用密封電機20。所述金屬管狀水冷換熱器，有換熱器外套24，在換熱器外套內有換熱器內膽25，在換熱器外套和換熱器內膽之間裝有導熱材料27，在換熱器外套和換熱器內膽下方連接換熱器底板29，換熱器底板連接換熱器聯接法蘭30 ;在換熱器內膽內裝有送水管26，在換熱器底板上有出水口 28。在馬弗罐式氣體滲氮爐中，以上內容均與馬弗罐放生關聯，這將使馬弗罐的設計制造過于復雜，現實條件下馬弗罐不可能實現以上面面俱到的設計。附圖2是本
技術實現思路
之二、之三所述的內熱式發熱體及內置水冷換熱器的布置示意圖。 以上專利技術集中體現了一種全新的爐溫熱控制設計方案，這對于實現傳統氣體滲氮爐的無馬弗罐化的更新換代提供了完備的技術支持。附圖3是本
技術實現思路
之三所述的金屬管狀水冷換熱器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種臥式無馬弗罐氣體滲氮爐，其特征在于：一個耐壓爐殼（3），在耐壓爐殼外有水冷爐壁外殼（4），在耐壓爐殼（3）內有爐子砌體爐襯（12），耐壓爐殼的前方是耐壓水冷爐門（1），在耐壓爐殼和耐壓水冷爐門之間有硅橡膠“O”型密封圈（2）；耐壓爐殼（3）下方有爐體鞍座（18）；爐體內裝有導風套（7）；爐體上方前端排列有前熱電偶口（5）和前滲氮爐用密封電機與攪拌葉輪裝置（6），爐體上方后端排列有后滲氮爐用密封電機與攪拌葉輪裝置（10）和后熱電偶口（11）；爐體上方中間排列有進氨口（8）和出水口（9），在爐體后側面排列有爐壓傳感器接口（13）、排氣口（14）、取樣口（15）、真空抽氣口（16）和爐壁進水口（17）；在爐體內的導風套外兩側上方裝有金屬電熱輻射管（19），在爐體內的導風套外兩側下方裝有金屬管狀水冷換熱器（22），在導風套下方裝有裸露的金屬電熱絲（21），在導風套頂部的出風口上方有攪拌葉輪（23），攪拌葉輪上方連接滲氮爐用密封電機（20）。

【技術特征摘要】
1.一種臥式無馬弗罐氣體滲氮爐，其特征在于:一個耐壓爐殼(3)，在耐壓爐殼外有水冷爐壁外殼(4)，在耐壓爐殼(3)內有爐子砌體爐襯(12)，耐壓爐殼的前方是耐壓水冷爐門(1)，在耐壓爐殼和耐壓水冷爐門之間有硅橡膠“O”型密封圈(2);耐壓爐殼(3)下方有爐體鞍座(18);爐體內裝有導風套(7);爐體上方前端排列有前熱電偶口(5)和前滲氮爐用密封電機與攪拌葉輪裝置(6)，爐體上方后端排列有后滲氮爐用密封電機與攪拌葉輪裝置(10)和后熱電偶口(11);爐體上方中間排列有進氨口(8)和出水口(9)，在爐體后側面排列有爐壓傳感器接口( 13)、排氣口( 14)、取樣口( 15)、真空抽氣口( 16)和爐壁進水口...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張元增，
申請(專利權)人：天津市天瑞硬化工程有限公司，
類型：發明
國別省市：