一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)，屬于材料表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】。它解決了現(xiàn)有鋼鐵滲氮成本高等技術(shù)問題。本滲氮系統(tǒng)包括原料槽、汽化單元、殘液罐、過濾器、氨干燥單元和滲氮爐，原料槽與汽化單元相連接，汽化單元分別與過濾器和殘液罐相連接，過濾器與氨干燥單元相連接，氨干燥單元與滲氮爐相連接。本實(shí)用新型具有滲氮成本低等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于材料表面處理【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]滲氮，是指在一定溫度下一定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝。常見有液體滲氮、氣體滲氮、離子滲氮。傳統(tǒng)的氣體滲氮是把工件放入密封容器中，通以流動(dòng)的氨氣并加熱，保溫較長時(shí)間后，氨氣熱分解產(chǎn)生活性氮原子，不斷吸附到工件表面，并擴(kuò)散滲入工件表層內(nèi)，從而改變表層的化學(xué)成分和組織，獲得優(yōu)良的表面性能。
[0003]我國專利CN 103981480A公開了一種快速滲氮工藝，其使用方法如下:A先將電解容器內(nèi)加入電解液，然后進(jìn)行密封，電解容器側(cè)部安裝上電加熱裝置，底部安裝上天然氣加熱裝置外界氨氣通過閥門送入到出氣管內(nèi)，并循環(huán)填充滿整個(gè)電解容器和氮化爐，然后關(guān)閉閥門；C控制器控制天然氣加熱裝置將電解液加熱至沸點(diǎn)，然后控制器驅(qū)動(dòng)電解棒工作進(jìn)行電解；D控制器控制天然氣加熱裝置、電加熱裝置進(jìn)行交替式加熱，提高氮原子的濃度；E開啟鼓風(fēng)機(jī)，使得氨氣和產(chǎn)生的氮原子混在水蒸氣中不斷的送入氮化爐，在出氣管、進(jìn)氣管的配合中實(shí)現(xiàn)密閉式循環(huán)，從而可以源源不斷的補(bǔ)充的氮化爐內(nèi)的氮原子濃度，可縮短一半的氮化時(shí)間，也彌補(bǔ)了傳統(tǒng)工藝需要不斷輸送氨氣的昂貴成本。
[0004]目前在鋼鐵表面處理行業(yè)中，使用的氨氣不純往往導(dǎo)致表面氮化效果不理想，使得鋼鐵表面的硬度達(dá)不到預(yù)想值。但如果使用半導(dǎo)體行業(yè)的超高純氨，又大大增加了成本。如何得到純度介于工業(yè)氨和半導(dǎo)體級(jí)用的超高純氨之間的氨氣，從而在不增加大量成本的情況下確保鋼鐵表面的氮化處理效果，是氮化企業(yè)急需解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型是針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問題，提供一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是如何降低加工成本。
[0006]本實(shí)用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0007]一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)，其特征在于，所述滲氮系統(tǒng)包括原料槽、汽化單元、殘液罐、過濾器、氨干燥單元和滲氮爐，所述原料槽與所述汽化單元相連接，所述汽化單元分別與所述過濾器和殘液罐相連接，所述過濾器與所述氨干燥單元相連接，所述氨干燥單元與所述滲氮爐相連接。
[0008]其工作原理如下:本申請(qǐng)中原料槽中氨氣的純度為99.9%，雜質(zhì)主要為水，大致占的比例為0.1%。原料槽為壓力容器，有國家相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，無改進(jìn)。汽化單元中主要原件為加熱盤管，和相應(yīng)的支架。實(shí)現(xiàn)汽化的過程如下:盤管在臥式壓力容器的底部，盤管的高度需低于臥式容器的1/3的高度，盤管的內(nèi)部走熱水，外表面和壓力容器內(nèi)的液氨接觸，進(jìn)行熱交換，從而實(shí)現(xiàn)汽化。本專利的汽化部分改進(jìn)之處在于相比常規(guī)的立式汽化器，臥式汽化器的汽化速率會(huì)更均勻，汽化的組分也更加平穩(wěn)。過濾器主要為網(wǎng)式過濾器，過濾精度為400目，主要目的是去除吸附裝置中的吸附劑粉塵。氨干燥器單元有吸附塔，干燥主要通過分子篩進(jìn)行水分吸附。而本申請(qǐng)最大的特點(diǎn)在于，氨氣的制備系統(tǒng)直接在滲氮現(xiàn)場與滲氮爐相連接，原料槽上的氨氣依次經(jīng)過汽化單元、過濾器和氨干燥單元后進(jìn)入滲氮爐內(nèi)進(jìn)行滲氮，可根據(jù)滲氮實(shí)際所需的氨氣純度，現(xiàn)場直接調(diào)節(jié)，使其能夠適用于滲氮，操作方便快捷，避免出現(xiàn)氨氣純度遠(yuǎn)高于實(shí)際需要的情況，降低氨氣制備成本，進(jìn)而降低滲氮成本。此外，現(xiàn)場制備氨氣用于滲氮，避免了成本液氨罐的搬運(yùn)，進(jìn)而也節(jié)省了成本。
[0009]在上述的一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)中，所述滲氮爐包括爐體，所述爐體內(nèi)開設(shè)有爐腔，所述爐腔內(nèi)具有吊架，所述吊架包括底盤，所述底盤的盤面上垂直固定有若干根立桿，所述立桿的頂端開設(shè)有供吊鉤穿過的掛孔，所述吊架還包括若干個(gè)托盤，所述托盤滑動(dòng)設(shè)置于所述立桿上，所述托盤和立桿之間設(shè)置有能夠使兩者相對(duì)固定或松脫的定位結(jié)構(gòu)。其工作原理如下:本吊架在使用時(shí)，可根據(jù)實(shí)際工件的大小，調(diào)節(jié)托盤的位置，使托盤與底盤、或托盤與托盤之間的空間能夠放置相應(yīng)大小的工件，提高本滲氮爐的通用性。
[0010]在上述的一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)中，所述定位結(jié)構(gòu)包括若干個(gè)沿所述立桿長度方向分布的托塊，所述托塊固定于所述立桿的內(nèi)側(cè)壁上且朝所述底盤的中心線方向凸起，所述托盤的盤面上開設(shè)有卡槽，所述卡槽包括相連通的缺口一和缺口二，所述立桿和托塊可同時(shí)穿過所述缺口一，且當(dāng)所述托盤旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述立桿能單獨(dú)在缺口二內(nèi)滑動(dòng)使得所述托盤的下盤面能夠與所述托塊相貼靠。根據(jù)實(shí)際需要，將托盤上的缺口一對(duì)準(zhǔn)立桿，并使托盤沿立桿的長度方向滑動(dòng)，根據(jù)實(shí)際需要，將托盤移動(dòng)至相應(yīng)的托塊處，然后轉(zhuǎn)動(dòng)托盤，使立桿沿缺口二滑動(dòng)，直至托盤的下盤面貼靠在相應(yīng)的托塊處，通過托塊實(shí)現(xiàn)對(duì)托盤的支撐。
[0011]在上述的一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)中，所述定位結(jié)構(gòu)包括開設(shè)于所述托盤外圓面上的通孔，所述通孔沿托盤的徑向設(shè)置，所述立桿沿自身長度方向開設(shè)有若干個(gè)與所述通孔相對(duì)應(yīng)的螺紋孔，所述定位結(jié)構(gòu)還包括能夠同時(shí)插接于所述通孔和螺紋孔內(nèi)的螺栓。
[0012]在上述的一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)中，所述立桿有四根且沿所述底盤的周向均勻分布。
[0013]在上述的一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)中，所述托盤上開設(shè)有若干個(gè)圓孔，所述底盤上具有與所述圓孔相對(duì)齊的承載部。設(shè)計(jì)有圓孔后，針對(duì)棒類或管類工件，可直接將其穿過圓孔放置在承載部上即可，滲氮方便。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、氨氣的制備系統(tǒng)直接在滲氮現(xiàn)場與滲氮爐相連接，原料槽上的氨氣依次經(jīng)過汽化單元、過濾器和氨干燥單元后進(jìn)入滲氮爐內(nèi)進(jìn)行滲氮，可根據(jù)滲氮實(shí)際所需的氨氣純度，現(xiàn)場直接調(diào)節(jié)，使其能夠適用于滲氮，操作方便快捷，避免出現(xiàn)氨氣純度遠(yuǎn)高于實(shí)際需要的情況，降低氨氣制備成本，進(jìn)而降低滲氮成本。此外，現(xiàn)場制備氨氣用于滲氮，避免了成本液氨罐的搬運(yùn)，進(jìn)而也節(jié)省了成本；
[0016]2、本吊架在使用時(shí)，可根據(jù)實(shí)際工件的大小，調(diào)節(jié)托盤的位置，使托盤與底盤、或托盤與托盤之間的空間能夠放置相應(yīng)大小的工件，提高本滲氮爐的通用性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是實(shí)施例中本鋼鐵滲氮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2是實(shí)施例中本底盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖3是實(shí)施例中本托盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖中，1、原料槽；2、汽化單元；3、殘液罐；4、過濾器；5、氨干燥單元；6、滲氮爐；7、 底盤；8、立桿；9、掛孔；10、托盤；11、托塊；12、缺口一 ；13、缺口二 ；14、圓孔。

【具體實(shí)施方式】
[0021]以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。
[0022]如圖1所示，本滲氮系統(tǒng)包括原料槽1、汽化單元2、殘液罐3、過濾器4、氨干燥單元5和滲氮爐6，原料槽1與汽化單元2相連接，汽化單元2分別與過濾器4和殘液罐3相連接，過濾器4與氨干燥單元5相連接，氨干燥單元5與滲氮爐6相連接。
[0023]如圖2、圖3所示，本滲氮爐6包括爐體，爐體內(nèi)開設(shè)有爐腔，爐腔內(nèi)具有吊架，吊架包括底盤7，底盤7的盤面上垂直固定有若干根立桿8，立桿8的頂端開設(shè)有供吊鉤穿過的掛孔9，吊架還包括若干個(gè)托盤10，托盤10滑動(dòng)設(shè)置于立桿8上，托盤10和立桿8之間設(shè)置有能夠使兩者相對(duì)固定或松脫的定位結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中，定位結(jié)構(gòu)包括若干個(gè)沿立桿8長度方向分布的托塊11，托塊11固定于立桿8的內(nèi)側(cè)壁上且朝底盤7的中心線方向凸起，托盤10的盤面上開設(shè)有卡槽，卡槽包括相連通的缺口一 12和缺口二 13，立桿8和托塊11可同時(shí)穿過缺口一 12，且當(dāng)托盤10旋轉(zhuǎn)時(shí)，立桿8能單獨(dú)在缺口二 13內(nèi)滑動(dòng)使得托盤10的下盤面能夠與托塊11相貼靠。作為其它方案，結(jié)構(gòu)包括開設(shè)于托盤10外圓面上的通孔，通孔沿托盤10的徑向設(shè)置，立桿8沿自身長度方向開設(shè)有若干個(gè)與通孔相對(duì)應(yīng)的螺紋孔，定位結(jié)構(gòu)還包括能夠同時(shí)插接于通孔和螺紋孔內(nèi)的螺栓。
[0024]如圖2、圖3所示，立桿8有四根且沿底盤7的周向均勻分布。托盤10上開設(shè)有若干個(gè)圓孔14，底盤7上具有與圓孔14相對(duì)齊的承載部。
[0025]本實(shí)用新型的工作原理如下:本申請(qǐng)中原料槽中氨氣的純度為99.9%，雜質(zhì)主要為水，大致占的比例為0.1%。原料槽為壓力容器，有國家相應(yīng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，無改進(jìn)。汽化單元中主要原件為加熱盤管，和相應(yīng)的支架。實(shí)現(xiàn)汽化的過程如下:盤管在臥式壓力容器的底部，盤管的高度需低于臥式容器的1/3的高度，盤管的內(nèi)部走熱水，外表面和壓力容器內(nèi)的液氨接觸，進(jìn)行熱交換，從而實(shí)現(xiàn)汽化。本專利的汽化部分改進(jìn)之處在于相比常規(guī)的立式汽化器，臥式汽化器的汽化速率會(huì)更均勻，汽化的組分也更加平穩(wěn)。過濾器主要為網(wǎng)式過濾器，過濾精度為400目，主要目的是去除吸附裝置中的吸附劑粉塵。氨干燥器單元有吸附塔，干燥主要通過分子篩進(jìn)行水分吸附。
[0026]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)，其特征在于，所述滲氮系統(tǒng)包括原料槽(I)、汽化單元(2)、殘液罐(3)、過濾器(4)、氨干燥單元(5)和滲氮爐￠)，所述原料槽(I)與所述汽化單元(2)相連接，所述汽化單元(2)分別與所述過濾器(4)和殘液罐(3)相連接，所述過濾器(4)與所述氨干燥單元(5)相連接，所述氨干燥單元(5)與所述滲氮爐(6)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)，其特征在于，所述滲氮爐(6)包括爐體，所述爐體內(nèi)開設(shè)有爐腔，所述爐腔內(nèi)具有吊架，所述吊架包括底盤(7)，所述底盤(7)的盤面上垂直固定有若干根立桿(8)，所述立桿(8)的頂端開設(shè)有供吊鉤穿過的掛孔(9)，所述吊架還包括若干個(gè)托盤(10)，所述托盤(10)滑動(dòng)設(shè)置于所述立桿(8)上，所述托盤(10)和立桿(8)之間設(shè)置有能夠使兩者相對(duì)固定或松脫的定位結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)，其特征在于，所述定位結(jié)構(gòu)包括若干個(gè)沿所述立桿(8)長度方向分布的托塊(11)，所述托塊(11)固定于所述立桿(8)的內(nèi)側(cè)壁上且朝所述底盤(7)的中心線方向凸起，所述托盤(10)的盤面上開設(shè)有卡槽，所述卡槽包括相連通的缺口一(12)和缺口二(13)，所述立桿(8)和托塊(11)可同時(shí)穿過所述缺口一(12)，且當(dāng)所述托盤(10)旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述立桿(8)能單獨(dú)在缺口二(13)內(nèi)滑動(dòng)使得所述托盤(10)的下盤面能夠與所述托塊(11)相貼靠。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)，其特征在于，所述定位結(jié)構(gòu)包括開設(shè)于所述托盤(10)外圓面上的通孔，所述通孔沿托盤(10)的徑向設(shè)置，所述立桿(8)沿自身長度方向開設(shè)有若干個(gè)與所述通孔相對(duì)應(yīng)的螺紋孔，所述定位結(jié)構(gòu)還包括能夠同時(shí)插接于所述通孔和螺紋孔內(nèi)的螺栓。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)，其特征在于，所述立桿(8)有四根且沿所述底盤(7)的周向均勻分布。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的一種鋼鐵滲氮系統(tǒng)，其特征在于，所述托盤(10)上開設(shè)有若干個(gè)圓孔(14)，所述底盤(7)上具有與所述圓孔(14)相對(duì)齊的承載部。
【文檔編號(hào)】C23C8/24GK204039484SQ201420508125
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】嚴(yán)巍, 丁高松 申請(qǐng)人:海寧市英德賽電子有限公司