氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐及其淬火滲碳方法
【專(zhuān)利摘要】氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐及其方法，所述氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐包括一加熱室，該加熱室由爐體和爐門(mén)圍合而成的密閉空間構(gòu)成；所述爐體或爐門(mén)上設(shè)有排氣管，該排氣管與所述加熱室連通，所述排氣管上設(shè)有點(diǎn)火口；所述加熱室內(nèi)設(shè)有硅碳棒；所述爐體或爐門(mén)上設(shè)有進(jìn)氣管，該進(jìn)氣管的進(jìn)氣口與一氨裂解裝置的排氣口連通，或者所述進(jìn)氣管的進(jìn)氣口與一液化氣供應(yīng)裝置的供氣口連通。本發(fā)明的加熱室為一密閉的空間，當(dāng)關(guān)閉爐門(mén)時(shí)，外界的空氣將不能進(jìn)入到加熱室內(nèi)；而處于加熱室內(nèi)的空氣則由氨裂解氣體或者是液化氣帶至排氣管，在點(diǎn)火口處燃燒，從而使得加熱室內(nèi)的氧氣越來(lái)越少，以致在金屬工件加熱到高溫時(shí)，金屬工件表面不會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐及其淬火滲碳方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐及其淬火滲碳方法，屬于金屬工件熱處理【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】 [0002]將金屬工件加熱到某一適當(dāng)溫度并保持一段時(shí)間，隨即浸入淬冷介質(zhì)中快速冷卻的金屬熱處理工藝。常用的淬冷介質(zhì)有鹽水、水、礦物油、空氣等。淬火可以提高金屬工件的硬度及耐磨性，因而廣泛用于各種工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齒輪、軋輥、滲碳零件等)。通過(guò)淬火與不同溫度的回火配合，可以大幅度提高金屬的強(qiáng)度、韌性及疲勞強(qiáng)度，并可獲得這些性能之間的配合(綜合機(jī)械性能)以滿(mǎn)足不同的使用要求。另外淬火還可使一些特殊性能的鋼獲得一定的物理化學(xué)性能，如淬火使永磁鋼增強(qiáng)其鐵磁性、不銹鋼提高其耐蝕性等。淬火工藝主要用于鋼件，常用的鋼在加熱到臨界溫度以上時(shí)，原有在室溫下的組織將全部或大部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。隨后將鋼浸入水或油中快速冷卻，奧氏體即轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。與鋼中其他組織相比，馬氏體硬度最高。淬火時(shí)的快速冷卻會(huì)使工件內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，當(dāng)其大到一定程度時(shí)工件便會(huì)發(fā)生扭曲變形甚至開(kāi)裂。
[0003]淬火工藝中，將金屬工件加熱到某一適當(dāng)溫度并保持一段時(shí)間是在淬火爐中進(jìn)行的。淬火爐可以分為常壓淬火爐和真空淬火爐。真空淬火爐造價(jià)高，一般適用于對(duì)大、中型零部件的固溶處理及時(shí)效處理。在常壓淬火爐中，為了防止在高溫加熱階段，金屬工件與空氣中的氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)，一般需要用鋼箔包裹待淬火金屬工件以將金屬工件與空氣隔離，其缺點(diǎn)是需要浪費(fèi)大量的鋼箔；或者是將待淬火金屬工件置于馬弗爐內(nèi)，在馬弗爐內(nèi)通入保護(hù)氣氛，其缺點(diǎn)是馬弗爐在重復(fù)使用時(shí)容易變形，因此需要經(jīng)常的更換馬弗爐。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是提供一種氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐及其淬火滲碳方法。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的第一種技術(shù)方案是:一種氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐，所述氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐包括一加熱室，該加熱室由爐體和爐門(mén)圍合而成的密閉空間構(gòu)成；所述爐體或爐門(mén)上設(shè)有排氣管，該排氣管與所述加熱室連通，所述排氣管上設(shè)有點(diǎn)火口 ；所述加熱室內(nèi)設(shè)有硅碳棒；所述爐體后墻上設(shè)有進(jìn)氣管，該進(jìn)氣管與一氨裂解裝置的排氣口連通，或者所述進(jìn)氣管與一液化氣供應(yīng)裝置的供氣口連通。
[0006]優(yōu)選的技術(shù)方案為:所述加熱室內(nèi)襯有莫來(lái)石磚保溫棉。
[0007]優(yōu)選的技術(shù)方案為:所述爐體上密封設(shè)有水冷電機(jī)，該水冷電機(jī)的轉(zhuǎn)子與一攪拌裝置連接；所述攪拌裝置位于所述加熱室內(nèi)。
[0008]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的第二種技術(shù)方案是:氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐進(jìn)無(wú)氧化淬火滲碳的方法，
[0009]當(dāng)對(duì)金屬工件進(jìn)行淬火時(shí)，首先將所述金屬工件由所述爐門(mén)送入所述加熱室內(nèi)，關(guān)閉所述爐門(mén)；然后將所述進(jìn)氣管與所述氨裂解裝置的排氣口連通，利用所述氨裂解裝置向所述加熱室內(nèi)供應(yīng)氣體，該氣體是由氮?dú)夂蜌錃饨M成的混合氣體；接下來(lái)利用所述硅碳棒向所述加熱室提供熱量，同時(shí)給點(diǎn)火口點(diǎn)火；
[0010]當(dāng)對(duì)金屬工件進(jìn)行滲碳時(shí)，首先將所述金屬工件由所述爐門(mén)送入所述加熱室內(nèi)，關(guān)閉所述爐門(mén)；然后將所述進(jìn)氣管與液化氣供應(yīng)裝置的供氣口連通，利用所述液化氣供應(yīng)裝置向所述加熱室內(nèi)供應(yīng)液化氣；接下來(lái)利用所述硅碳棒向所述加熱室提供熱量，同時(shí)給點(diǎn)火口點(diǎn)火。
[0011]由于上述技術(shù)方案運(yùn)用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果:
[0012]本發(fā)明的加熱室為一密閉的空間，當(dāng)關(guān)閉爐門(mén)時(shí)，外界的空氣將不能進(jìn)入到加熱室內(nèi)；而處于加熱室內(nèi)的空氣則由氨裂解裝置產(chǎn)生的氣體或者是液化氣供應(yīng)裝置供應(yīng)的液化氣帶至排氣管，其中氧氣和裂解氣中的氫氣或者液化氣混合后，在點(diǎn)火口處燃燒，從而使得加熱室內(nèi)的氧氣越來(lái)越少，以致在金屬工件加熱到高溫時(shí)，金屬工件表面不會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)。 【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]附圖1無(wú)氧化淬火滲碳一體爐為示意圖。
[0014]以上附圖中，1、爐體；2、爐門(mén)；3、進(jìn)氣管；4、排氣管；5、水冷電機(jī)；6、氨裂解裝置；
7、點(diǎn)火口 ；8、攪拌裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0016]須知，本說(shuō)明書(shū)所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書(shū)所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書(shū)中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0017]實(shí)施例一:氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐及其淬火滲碳方法
[0018]參見(jiàn)附圖1所示，氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐包括一加熱室，該加熱室由爐體I和爐門(mén)2圍合而成的密閉空間構(gòu)成；所述爐門(mén)2上設(shè)有排氣管4，該排氣管4與所述加熱室連通，所述排氣管4上設(shè)有點(diǎn)火口 7 ;所述加熱室內(nèi)設(shè)有硅碳棒；所述爐體I上設(shè)有進(jìn)氣管3，在本實(shí)施例中，該進(jìn)氣管4與氨裂解裝置6的排氣口連通。
[0019]所述加熱室內(nèi)襯有莫來(lái)石磚保溫棉。
[0020]所述爐體I上密封設(shè)有水冷電機(jī)5，該水冷電機(jī)5的轉(zhuǎn)子與一攪拌裝置8連接；所述攪拌裝置8位于所述加熱室內(nèi)。
[0021]采用氣體保護(hù)無(wú)氧化滲碳一體爐進(jìn)行淬火的方法，首先將所述金屬工件由所述爐門(mén)2送入所述加熱室內(nèi)，關(guān)閉所述爐門(mén)2 ;然后將所述進(jìn)氣管3與所述氨裂解裝置6的排氣口連通，利用所述氨裂解裝置6向所述加熱室內(nèi)供應(yīng)氣體，該氣體是由氮?dú)夂蜌錃饨M成的混合氣體；接下來(lái)利用所述硅碳棒向所述加熱室提供熱量，同時(shí)給點(diǎn)火口 7點(diǎn)火；[0022]實(shí)施例二:氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐及滲碳方法
[0023]參見(jiàn)附圖1所示，氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐，所述氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐包括一加熱室，該加熱室由爐體I和爐門(mén)2圍合而成的密閉空間構(gòu)成；所述爐門(mén)2上設(shè)有排氣管4，該排氣管4與所述加熱室連通，所述排氣管4上設(shè)有點(diǎn)火口 7 ;所述加熱室內(nèi)設(shè)有硅碳棒；所述爐體I上設(shè)有進(jìn)氣管3，在本實(shí)施例中，所述進(jìn)氣管3與一液化氣供應(yīng)裝置(圖中未示出)的供氣口連通。
[0024]采用氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐進(jìn)行滲碳的方法，首先將所述金屬工件由所述爐門(mén)2送入所述加熱室內(nèi)，關(guān)閉所述爐門(mén)2 ;然后將所述進(jìn)氣管3與液化氣供應(yīng)裝置的供氣口連通，利用所述液化氣供應(yīng)裝置向所述加熱室內(nèi)供應(yīng)液化氣；接下來(lái)利用所述硅碳棒向所述加熱室提供熱量，同時(shí)給點(diǎn)火口 7點(diǎn)火。
[0025]本實(shí)施例可以用于低碳鋼、滲碳提高抗磨損性本實(shí)施例的氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐既適用于同一鋼種批量生產(chǎn)，又適用于多規(guī)格、多品種單件或小批量生產(chǎn)。本實(shí)施例的淬火爐還包括電控系統(tǒng)、氨氣系統(tǒng)、氨氣裂解系統(tǒng)和爐外料車(chē)等。這些結(jié)構(gòu)均可采用現(xiàn)有技術(shù)。
[0026]本實(shí)施例的爐體和爐門(mén)構(gòu)成的主爐體為臥式結(jié)構(gòu)，本實(shí)施例還可附設(shè)加冷卻室、隔熱閘門(mén)、工件傳送機(jī)構(gòu)、加熱引出裝置、安全裝置等。
[0027]爐體和爐門(mén)為A3鋼板焊接結(jié)構(gòu)。加熱室爐體和冷卻室爐體設(shè)計(jì)制造分體對(duì)接式結(jié)構(gòu)。冷卻室爐體對(duì)接功能操作簡(jiǎn)單、安全可靠。
[0028]加熱室由莫來(lái)石保溫棉內(nèi)襯，可保證長(zhǎng)期使用不變形、壽命長(zhǎng)、加熱均勻。
[0029]冷卻室由排火口淬火油槽、鼓風(fēng)機(jī)組成。
`[0030]電氣控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由調(diào)壓器、可控硅和微處理機(jī)組成的溫度可編程序控制系統(tǒng)和由PLC及各執(zhí)行器件組成的機(jī)械動(dòng)作可編程序控制系統(tǒng)兩部分組成，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化程序操作，并兼有手動(dòng)操作功能。采用歐陸3504智能化溫度控制儀(英國(guó))，控溫精度±0.1%。采用西門(mén)子可編程序控制器(德國(guó))，實(shí)現(xiàn)操作過(guò)程自動(dòng)控制。采用大電流、低電壓供電方式，使用可控硅調(diào)壓器與智能化控溫儀表配合，可實(shí)現(xiàn)溫度的連續(xù)調(diào)節(jié)。采用無(wú)紙記錄儀記錄，可連續(xù)記錄氮化、滲碳、光亮淬火全過(guò)程以便查詢(xún)工藝是否有問(wèn)題。測(cè)溫元件采用雙芯S偶(鉬銠10-鉬)，一芯用于控制溫度，一芯用于記錄和報(bào)警?？刂乒裆显O(shè)有大型模擬板，可直觀(guān)地顯示爐子的工作狀態(tài)，并可通過(guò)有關(guān)按鈕進(jìn)行手動(dòng)操作。具有超溫、過(guò)流、斷水、誤操作等聯(lián)鎖保護(hù)功能，并設(shè)有簡(jiǎn)單故障自診斷功能，能及時(shí)顯示故障源并且有聲光報(bào)警系統(tǒng)。
[0031]氣動(dòng)系統(tǒng)，由油霧器、油水分離器、換向閥、氣缸、管路等組成。各執(zhí)行器件動(dòng)作可靠，管路走向整潔美觀(guān)。
[0032]水冷卻系統(tǒng)，由不銹鋼截止閥、電接點(diǎn)壓力表、管路等組成。
[0033]爐外料車(chē)，料車(chē)進(jìn)出料準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便。
[0034]上述實(shí)施例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐，其特征在于:所述氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐包括一加熱室，該加熱室由爐體和爐門(mén)圍合而成的密閉空間構(gòu)成；所述爐體或爐門(mén)上設(shè)有排氣管，該排氣管與所述加熱室連通，所述排氣管上設(shè)有點(diǎn)火口 ；所述加熱室內(nèi)設(shè)有硅碳棒；所述爐體后墻上設(shè)有進(jìn)氣管，該進(jìn)氣管與氨裂解裝置的排氣口連通，或者所述進(jìn)氣管與一液化氣供應(yīng)裝置的供氣口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐，其特征在于:所述加熱室內(nèi)襯有莫來(lái)石保溫棉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐，其特征在于:所述爐體上密封設(shè)有水冷電機(jī)，該水冷電機(jī)的轉(zhuǎn)子與一攪拌裝置連接；所述攪拌裝置位于所述加熱室內(nèi)。
4.一種采用權(quán)利要求1~3任一權(quán)利要求所述的氣體保護(hù)無(wú)氧化淬火滲碳一體爐進(jìn)行淬火滲碳的方法，其特征在于: 當(dāng)對(duì)金屬工件進(jìn)行淬火時(shí)，首先將所述金屬工件由所述爐門(mén)送入所述加熱室內(nèi)，關(guān)閉所述爐門(mén)；然后將所述進(jìn)氣管與所述氨裂解裝置的排氣口連通，利用所述氨裂解裝置向所述加熱室內(nèi)供應(yīng)氣體，該氣體是由氮?dú)夂蜌錃饨M成的混合氣體；接下來(lái)利用所述硅碳棒或電阻絲向所述加熱室提供熱量，同時(shí)給點(diǎn)火口點(diǎn)火； 當(dāng)對(duì)金屬工件進(jìn)行滲碳時(shí)，首先將所述金屬工件由所述爐門(mén)送入所述加熱室內(nèi)，關(guān)閉所述爐門(mén)；然后將所述進(jìn)氣管與液化氣供應(yīng)裝置的供氣口連通，利用所述液化氣供應(yīng)裝置向所述加熱室內(nèi)供應(yīng)液化氣；接下來(lái)利用所述硅碳棒向所述加熱室提供熱量，同時(shí)給點(diǎn)火口點(diǎn)火。
【文檔編號(hào)】C21D1/74GK103643004SQ201310378702
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】朱明耀 申請(qǐng)人:朱明耀