專利名稱：一種氣氛控制網(wǎng)帶式電阻爐及其氣氛控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣氛控制網(wǎng)帶式電阻爐及其氣氛控制方法。
背景技術(shù)：
電阻爐是利用電流通過高電阻電熱合金使其發(fā)熱，從而對(duì)工件或物料加熱的工業(yè) 爐。工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用網(wǎng)帶式電阻爐對(duì)金屬材料進(jìn)行熱處理加工，金屬材料的不同的熱 處理工藝，采用不同的氣氛，工件淬火采用甲醇裂解氣氛、氮?dú)?甲醇?xì)夥栈虬狈纸鈿夥盏?氣氛；滲碳采用甲醇+富化氣氣氛或氮?dú)?甲醇+富化氣氣氛等；碳氮共滲采用甲醇+富化 氣+氨氣氣氛、氮?dú)?甲醇+富化氣+氨氣氣氛等。熱處理過程中的氣氛控制直接影響產(chǎn) 品的性能和質(zhì)量，因此，控制氣氛的合理配置是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即是提供一種能夠合理配置氣氛的氣氛控制網(wǎng)帶式電阻爐及其氣 氛控制方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案一種氣氛控制網(wǎng)帶式電阻爐，包 括爐體、爐體內(nèi)部的輸送網(wǎng)帶和加熱輻射管，其特征在于，所述爐體的加熱室按所述輸送網(wǎng) 帶行進(jìn)方向分成連續(xù)的第一、第二、第三、第四和第五溫控區(qū)，每個(gè)溫控區(qū)的爐頂中間部位 均設(shè)有熱電偶和偶數(shù)個(gè)氣氛滴注器，所述第二溫控區(qū)和所述第四溫控區(qū)的爐頂分別設(shè)有風(fēng) 機(jī)，所述第二、第三、第四和第五溫控區(qū)的爐頂分別設(shè)有氧探頭。優(yōu)選的，所述熱電偶連接所述爐體外部的溫控儀，所述溫控儀依次連接控制器、電 源，所述電源連接所述輻射管。優(yōu)選的，所述控制器為功率控制器或固態(tài)繼電器。優(yōu)選的，所述各溫控區(qū)均設(shè)有數(shù)個(gè)氣體流量計(jì)。優(yōu)選的，所述各溫控區(qū)的熱電偶位于一條直線上。一種網(wǎng)帶式電阻爐的氣氛控制方法，其特征在于，分別向每個(gè)溫控區(qū)內(nèi)注入氣氛， 其中第一溫控區(qū)注入氮?dú)釴2,對(duì)工件進(jìn)行保護(hù)加熱； 第二溫控區(qū)注入氮?dú)釴2和甲醇CH3OH裂解氣，使用氧探頭檢測(cè)區(qū)內(nèi)碳勢(shì)，控制區(qū)內(nèi) 碳勢(shì)為0. 6，工件進(jìn)行滲碳和碳氮共滲；第三溫控區(qū)注入甲醇CH3OH裂解氣和富化氣，使用氧探頭檢測(cè)區(qū)內(nèi)碳勢(shì)，控制區(qū)內(nèi) 碳勢(shì)為1.0-1. 2，工件進(jìn)行滲碳；第四溫控區(qū)注入氮?dú)釴2、甲醇CH3OH裂解氣和丙烷C3H8氣，使用氧探頭檢測(cè)區(qū)內(nèi)碳 勢(shì)，控制區(qū)內(nèi)碳勢(shì)為0. 8-0. 9，工件進(jìn)行碳氮共滲；第五溫控區(qū)注入氮?dú)釴2、甲醇CH3OH裂解氣和丙烷C3H8氣，使用氧探頭檢測(cè)區(qū)內(nèi)碳 勢(shì)，控制區(qū)內(nèi)碳勢(shì)為0. 8-0. 9，工件進(jìn)行碳氮共滲。優(yōu)選的，所述第二溫控區(qū)內(nèi)氮?dú)釴2和甲醇CH3OH裂解氣的流量比為1 1。
優(yōu)選的，所述第三溫控區(qū)內(nèi)富化氣為丙烷C3H8氣、乙醇C2H70H、丙酮C3H5OH氣和苯 C6H6中的一種。優(yōu)選的，所述第三溫控區(qū)內(nèi)富化氣為丙烷C3H8氣，其流量占該區(qū)內(nèi)氣氛總流量的
3 %。
優(yōu)選的，所述第四和第五溫控區(qū)內(nèi)丙烷C3H8氣流量占1. 5 %，氮?dú)釴2流量占60 %， 其余為甲醇CH3OH裂解氣。本發(fā)明使氣氛在電阻爐爐膛內(nèi)合理流動(dòng)，氣氛節(jié)約效果明顯；熱處理工件表面不 會(huì)發(fā)生氧化、脫碳，滲碳均勻，工件顏色光亮，質(zhì)量穩(wěn)定；爐膛內(nèi)不產(chǎn)生大量結(jié)碳，爐膛更潔 凈，減少了爐內(nèi)結(jié)碳對(duì)氧探頭的壽命的不利影響。


圖1為本發(fā)明的一種氣氛控制網(wǎng)帶式電阻爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中的溫控區(qū)的俯視示意圖。圖中1-爐體，2-第一溫控區(qū)，3-第二溫控區(qū)，4-第三溫控區(qū)，5-第四溫控區(qū)，6-第 五溫控區(qū)，7-熱電偶，8-氣氛滴注器，9-風(fēng)機(jī)，10-輻射管，11-網(wǎng)帶。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。參見圖1，一種氣氛控制網(wǎng)帶式電阻爐，包括爐體1、爐體1內(nèi)部的輸送網(wǎng)帶11和 加熱輻射管10，爐體1的加熱室按輸送網(wǎng)帶11行進(jìn)方向分成連續(xù)的第一 2、第二 3、第三4、 第四5和第五溫控區(qū)6，每個(gè)溫控區(qū)的爐頂中間部位均設(shè)有熱電偶7和偶數(shù)個(gè)氣氛滴注器 8，第二溫控區(qū)3和第四溫控區(qū)5的爐頂分別設(shè)有風(fēng)機(jī)9，第二 3、第三4、第四5和第五溫控 區(qū)6的爐頂分別設(shè)有氧探頭(未圖示)，以檢測(cè)爐內(nèi)的碳勢(shì)。通過風(fēng)機(jī)9強(qiáng)迫爐內(nèi)氣體循環(huán) 流動(dòng)，加強(qiáng)對(duì)流傳熱，使?fàn)t內(nèi)氣氛和溫度均勻。熱電偶7連接爐體1外部的溫控儀(未圖示)，溫控儀依次連接控制器(未圖示)、 電源(未圖示)，電源連接輻射管10。熱電偶7檢測(cè)到爐內(nèi)的溫度后，與溫控儀的設(shè)定值進(jìn) 行比較，將溫度偏離程度傳遞到控制器，控制器控制電源的通斷，以控制輻射管10，實(shí)現(xiàn)爐 內(nèi)的溫控?？刂破鳛楣β士刂破骰蚬虘B(tài)繼電器，運(yùn)行都很穩(wěn)定。各溫控區(qū)均設(shè)有數(shù)個(gè)氣體流量計(jì)(未圖示)，其數(shù)量與注入溫控區(qū)的氣氛數(shù)量相 對(duì)應(yīng)，每條氣氛管道對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)流量計(jì)，以檢測(cè)氣體流量。各溫控區(qū)的熱電偶7位于一條直線上，同時(shí)處于每個(gè)溫控區(qū)的爐頂中間部位，即 檢測(cè)到的溫度均來自各溫控區(qū)的相同部位，減小了測(cè)量位置誤差對(duì)溫度測(cè)量的影響。進(jìn)行熱處理時(shí)，工件進(jìn)入爐體1內(nèi)，沿網(wǎng)帶11向前行進(jìn)，依次通過第一 2、第二 3、 第三4、第四5和第五6溫控區(qū)，通過每個(gè)溫控區(qū)的氣氛滴注器8向溫控區(qū)內(nèi)注入氣氛，氣氛 在爐膛內(nèi)合理流動(dòng)。本發(fā)明還提供一種網(wǎng)帶式電阻爐的氣氛控制方法，分別向每個(gè)溫控區(qū)內(nèi)注入氣 氛，其中第一溫控區(qū)注入氮?dú)釴2,對(duì)工件進(jìn)行保護(hù)加熱；
第二溫控區(qū)注入氮?dú)釴2和甲醇CH3OH裂解氣，使用氧探頭檢測(cè)區(qū)內(nèi)碳勢(shì)，控制區(qū)內(nèi) 碳勢(shì)為0. 6，工件進(jìn)行滲碳和碳氮共滲；第三溫控區(qū)注入甲醇CH3OH裂解氣和富化氣，使用氧探頭檢測(cè)區(qū)內(nèi)碳勢(shì)，控制區(qū)內(nèi) 碳勢(shì)為1.0-1. 2，工件進(jìn)行滲碳；第四溫控區(qū)注入氮?dú)釴2、甲醇CH3OH裂解氣和丙烷C3H8氣，使用氧探頭檢測(cè)區(qū)內(nèi)碳 勢(shì)，控制區(qū)內(nèi)碳勢(shì)為0. 8-0. 9，工件進(jìn)行碳氮共滲；第五溫控區(qū)注入氮?dú)釴2、甲醇CH3OH裂解氣和丙烷C3H8氣，使用氧探頭檢測(cè)區(qū)內(nèi)碳 勢(shì)，控制區(qū)內(nèi)碳勢(shì)為0. 8-0. 9，工件進(jìn)行碳氮共滲。第二溫控區(qū)內(nèi)氮?dú)釴2和甲醇CH3OH裂解氣的流量比為1:1。第三溫控區(qū)內(nèi)富化氣為丙烷C3H8氣、乙醇C2H70H、丙酮C3H5OH氣和苯C6H6中的一 種。第三溫控區(qū)內(nèi)富化氣為丙烷C3H8氣，其流量占該區(qū)內(nèi)氣氛總流量的3%。第四和第五溫控區(qū)內(nèi)丙烷C3H8氣流量占1. 5 %，氮?dú)釴2流量占60 %，其余為甲醇 CH3OH裂解氣。實(shí)施例規(guī)格為1000*7600的網(wǎng)帶式電阻爐，網(wǎng)帶寬度1000mm，有效加熱室長(zhǎng)度7600mm，分 為五個(gè)溫控區(qū)，加熱功率400Kw，熱處理工件的產(chǎn)量為1000Kg/h，爐膛容積8. Om3,換氣次數(shù) 2. 5次/h，爐氣氛消耗量20m3/h。第一溫控區(qū)，通入氮?dú)釴2,流量為3. 5m3/h。第二溫控區(qū)，通入氮?dú)釴2+甲醇CH3OH裂解氣，氣氛總耗量4m3/h，其中N2為2m3/h， 甲醇裂解氣為2m3/h，該區(qū)內(nèi)碳勢(shì)0. 6。第三溫控區(qū)，通入甲醇CH3OH裂解氣+丙烷C3H8氣，為強(qiáng)滲區(qū)，該區(qū)內(nèi)碳勢(shì)為 1. 0-1. 2，氣氛總耗量 4. 5m3/h，其中 C3H8 占 3%，CH3OH 為 4. 4m3/h。第四溫控區(qū)，通入氮?dú)釴2+甲醇CH3OH裂解氣+丙烷C3H8氣，氣氛總耗量4m3/h，其 中C3H8占1.5%，N2占60%，其余為甲醇CH3OH裂解氣，為擴(kuò)散區(qū)，碳勢(shì)為0. 8-0.9。第五溫控區(qū)同第四溫控區(qū)，通入氮?dú)釴2+甲醇CH3OH裂解氣+丙烷C3H8氣，氣氛 總耗量4m3/h，其中C3H8占1.5%，N2占60%，其余為甲醇CH3OH裂解氣，為擴(kuò)散區(qū)，碳勢(shì)為 0. 8-0. 9。該電阻爐內(nèi)的氣氛節(jié)約效果明顯好于普通電阻爐；熱處理的工件表面不會(huì)發(fā)生氧 化、脫碳的現(xiàn)象，滲碳均勻，工件顏色光亮，質(zhì)量穩(wěn)定；使用后爐膛內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生大量結(jié)碳，爐 膛潔凈，減少了爐內(nèi)結(jié)碳對(duì)氧探頭的壽命的不利影響。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不以上述實(shí)施方式為 限，但凡本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明所揭示內(nèi)容所作的等效修飾或變化，皆應(yīng)納入權(quán) 利要求書中記載的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種氣氛控制網(wǎng)帶式電阻爐，包括爐體、爐體內(nèi)部的輸送網(wǎng)帶和加熱輻射管，其特征 在于，所述爐體的加熱室按所述輸送網(wǎng)帶行進(jìn)方向分成連續(xù)的第一、第二、第三、第四和第 五溫控區(qū)，每個(gè)溫控區(qū)的爐頂中間部位均設(shè)有熱電偶和偶數(shù)個(gè)氣氛滴注器，所述第二溫控 區(qū)和所述第四溫控區(qū)的爐頂分別設(shè)有風(fēng)機(jī)，所述第二、第三、第四和第五溫控區(qū)的爐頂分別 設(shè)有氧探頭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣氛控制網(wǎng)帶式電阻爐，其特征在于，所述熱電偶連接所述 爐體外部的溫控儀，所述溫控儀依次連接控制器、電源，所述電源連接所述輻射管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣氛控制網(wǎng)帶式電阻爐，其特征在于，所述控制器為功率控 制器或固態(tài)繼電器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣氛控制網(wǎng)帶式電阻爐，其特征在于，所述各溫控區(qū)均設(shè)有 數(shù)個(gè)氣體流量計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣氛控制網(wǎng)帶式電阻爐，其特征在于，所述各溫控區(qū)的熱電 偶位于一條直線上。
6.使用根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣氛控制網(wǎng)帶式電阻爐的氣氛控制方法，其特征在于， 分別向每個(gè)溫控區(qū)內(nèi)注入氣氛，其中第一溫控區(qū)注入氮?dú)釴2,對(duì)工件進(jìn)行保護(hù)加熱；第二溫控區(qū)注入氮?dú)釴2和甲醇CH3OH裂解氣，使用氧探頭檢測(cè)區(qū)內(nèi)碳勢(shì)，控制區(qū)內(nèi)碳勢(shì) 為0.6，工件進(jìn)行滲碳和碳氮共滲；第三溫控區(qū)注入甲醇CH3OH裂解氣和富化氣，使用氧探頭檢測(cè)區(qū)內(nèi)碳勢(shì)，控制區(qū)內(nèi)碳勢(shì) 為1.0-1. 2，工件進(jìn)行滲碳；第四溫控區(qū)注入氮?dú)釴2、甲醇CH3OH裂解氣和丙烷C3H8氣，使用氧探頭檢測(cè)區(qū)內(nèi)碳勢(shì)， 控制區(qū)內(nèi)碳勢(shì)為0. 8-0. 9，工件進(jìn)行碳氮共滲；第五溫控區(qū)注入氮?dú)釴2、甲醇CH3OH裂解氣和丙烷C3H8氣，使用氧探頭檢測(cè)區(qū)內(nèi)碳勢(shì)， 控制區(qū)內(nèi)碳勢(shì)為0. 8-0. 9，工件進(jìn)行碳氮共滲。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的網(wǎng)帶式電阻爐的氣氛控制方法，其特征在于，所述第二溫控 區(qū)內(nèi)氮?dú)釴2和甲醇CH3OH裂解氣的流量比為1 1。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的網(wǎng)帶式電阻爐的氣氛控制方法，其特征在于，所述第三溫控 區(qū)內(nèi)富化氣為丙烷C3H8氣、乙醇C2H70H、丙酮C3H5OH氣和苯C6H6中的一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的網(wǎng)帶式電阻爐的氣氛控制方法，其特征在于，所述第三溫控 區(qū)內(nèi)富化氣為丙烷C3H8氣，其流量占該區(qū)內(nèi)氣氛總流量的3%。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的網(wǎng)帶式電阻爐的氣氛控制方法，其特征在于，所述第四和第 五溫控區(qū)內(nèi)丙烷C3H8氣流量占1. 5 %，氮?dú)釴2流量占60 %，其余為甲醇CH3OH裂解氣。
全文摘要
本發(fā)明的一種氣氛控制網(wǎng)帶式電阻爐，包括爐體、爐體內(nèi)部的輸送網(wǎng)帶和加熱輻射管，所述爐體的加熱室按所述輸送網(wǎng)帶行進(jìn)方向分成連續(xù)的第一、第二、第三、第四和第五溫控區(qū)，每個(gè)溫控區(qū)的爐頂中間部位均設(shè)有熱電偶和偶數(shù)個(gè)氣氛滴注器，所述第二溫控區(qū)和所述第四溫控區(qū)的爐頂分別設(shè)有風(fēng)機(jī)，所述第二、第三、第四和第五溫控區(qū)的爐頂分別設(shè)有氧探頭。一種網(wǎng)帶式電阻爐的氣氛控制方法，分別向每個(gè)溫控區(qū)內(nèi)注入氣氛。本發(fā)明使氣氛在電阻爐爐膛內(nèi)合理流動(dòng)，氣氛節(jié)約效果明顯；熱處理工件表面不會(huì)發(fā)生氧化、脫碳，滲碳均勻，工件顏色光亮，質(zhì)量穩(wěn)定；爐膛內(nèi)不產(chǎn)生大量結(jié)碳，爐膛更潔凈，減少了爐內(nèi)結(jié)碳對(duì)氧探頭的壽命的不利影響。
文檔編號(hào)F27B9/04GK102003879SQ20101054901
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月18日
發(fā)明者盧為忠, 徐益民 申請(qǐng)人:蘇州工業(yè)園區(qū)熱處理設(shè)備廠有限公司