一种氧氮表面热处理装置制造方法及图纸

一种氧氮表面热处理装置，主要包括有氧氮处理炉、蒸汽发生炉、氮气罐及附属装置，其特征是氧氮处理炉（６）与蒸汽预热炉（５）上下重叠布置整合成一体，蒸汽预热炉（５）内部设有螺旋形盘管（９）和位于顶部的蒸汽室（１０），蒸汽室（１０）与其上面的密闭的氧氮处理炉（６）的炉腔直接相连通；蒸汽预热炉（５）的上部入口处，即螺旋形盘管（９）的入口处连接有管道，通过管路通道（４）与氮气罐（２）和蒸汽发生器（３）的出口相连接，氮气罐（２）和蒸汽发生器（３）上部出口处管道上分别装有调节阀门，氮气和蒸汽可通过阀门分别或同时共同进入蒸汽预热炉（５）内；在两者出口管道的交汇出附近设有控制气压的压力表；氧氮处理炉（６）与蒸汽预热炉（５）分别设有监测温度的热电偶；在氧氮处理炉（６）顶部设有排气管（７）和压力表以及尾气处理器（８），炉内尾气可经该尾气处理器（８）排出；所述装置还设有控制炉体加热温度及气体压力的电器控制柜（１）。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本技术涉及钢铁工件的氧氮表面热处理装置，属钢铁热处理加工

技术介绍
渗氮、氧化都是钢铁零件常用的表面处理工艺，通常这两种工艺分别在氮化炉、氧化炉中进行。渗氮方法很多，可以采用气体、熔盐、等离子等不同介质对钢铁零件进行渗氮。渗氮处理后，工件表面具有更高的硬度、强度及稳定的压应力，使工件具有更好的耐磨性和使用性能。氧化技术在二十世纪中叶在高速钢刀具上得到了应用，以四氧化三铁为主的氧化膜具有良好的化学稳定性，在刀具上起到防锈、储油及降低切削温度的作用，大幅度提高刀具的寿命。二十世纪末开始在热作模具上得到应用，在降低模具温升，储存冷却液、脱模剂，提高模具抗焊合性能方面有良好的作用。蒸汽氧化是常用于钢铁零件的表面氧化工艺，而蒸汽氧化目前被认为是最佳氧化的工艺，传统蒸汽处理炉采用锅炉蒸汽。也可直接向炉内滴入水后蒸发形成蒸汽，但这种工艺炉内蒸汽不稳定、不均匀，降低了所生产的氧化物质量。氧氮处理是近年来发展起来并在工业界得到应用的新工艺，它综合和氧化和氮化的优点，主要应用在刀具、刃具邻域。传统蒸汽处理炉不能用于渗氮，而在渗氮炉中可以进行氧氮复合处理，目前有两种方法其一是在气体渗氮炉中滴入水后蒸发形成蒸汽，进行蒸汽氧化。其二是利用低压气体渗氮炉，放入少量空气通过低压氧化生成氧化膜。但这两种工艺获得的氧化膜都比较疏松、质量不佳，且前者工艺性差。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种新型的氧氮表面热处理装置，使其可以进行气体渗氮、蒸汽氧化及氧氮复合表面热处理。本技术的另一个目的是提供一种结构紧凑、工艺简单、集渗氮和蒸汽氧化于一体的整合体装置。本技术的目的是通过下述方案和手段来实现的本技术氧氮表面热处理装置主要包括有氧氮处理炉、蒸汽发生炉、氮气罐及附属装置，其特征是氧氮处理炉与蒸汽预热炉上下重叠布置整合成一体，并被包围设置于一个整体外罩壳体内。蒸汽预热炉内部设有螺旋形盘管和位于顶部的蒸汽室，蒸汽室与其上面的密闭的氧氮处理炉的炉腔直接相连通；蒸汽预热炉的上部入口处，即螺旋形盘管的入口处连接有管道，通过管路通道与氮气罐和蒸汽发生炉的出口相连接，氮气罐和蒸汽发生器上部出口处管道上分别装有调节阀门，氮气和蒸汽可通过阀门分别或同时共同进入蒸汽预热炉内；在两者出口管道的交汇处附近设有控制气压的压力表；氧氮处理炉与蒸汽预热炉分别设有监测温度的热电偶；在氧氮处理炉顶部设有排气管和压力表以及尾气处理器，炉内尾气可经该尾气处理器排出；所述装置还设有控制炉体加热温度及气体压力的电器控制柜。蒸汽预热炉采用电加热方式，并通过电器控制柜来控制电流及温度。本技术的氧氮表面热处理装置的操作流程如下将要进行表面热处理的钢铁零件或工件放置于氧氮处理炉内，来自蒸汽发生器的温度约为160℃的初始蒸汽通过管道进入电热蒸汽预热炉内的螺旋形盘管而到达顶部的蒸汽室，此时蒸汽已被预热至500-600℃，然后进入氧氮处理炉，进行蒸汽氧化。为保证工模具钢的氧化膜质量，蒸汽氧化的理想温度为500-600℃，促使其生成致密的四氧化三铁为主的氧化膜，有利于改善工模具使用的性能，延长工模具的寿命。根据工艺需要，可同时进行氧氮复合处理，即可同时打开氮气罐的管道上的阀门，将氮气通过管系管道，进入蒸汽加热炉，然后再进入氧氮处理炉，进行渗氮处理。炉中的尾气经排气管和尾气处理器排出。本技术氧氮表面热处理装置的优点和效果叙述如下1.本技术由于将蒸汽预热炉和氧氮热处理炉整合成一个炉体，结构紧凑、工艺简化，并且由于设置了蒸汽预热炉，可将蒸汽进一步预热至所需的500-600℃过热温度，有利于氧化膜的形成，同时避免了以往使用锅炉管道蒸汽造成的传输管道的热量损失，可减少能耗。2.采用电加热蒸汽预热炉，将蒸汽进一步加热到理想的过热温度500-600℃，在此条件下可生成致密的以四氧化三铁为主的氧化膜，有利于改善工模具使用性能，延长工模具的寿命。3.本技术的装置可同一热处理炉中进行渗氮和氧化，如只需进行气体渗氮则可通入氮气；如只需进蒸汽氧化则可通入过热蒸汽；可先后通入或同时通入这两种气体进行氧氮复合表面热处理。因此渗氮和氧化过程可同时依次完成，提高了工作效率。另外，经氧氮复合热处理的钢铁零件有更好的热稳定性及氧化膜的稳定性。附图说明图1为本技术氧氮表面热处理装置的示意图。图2为蒸汽预热炉内部结构示意图。具体实施方式现结合附图将本技术的实施例叙述于下实施例一参见图1和图2，将欲处理的钢铁零件或工件放置于氧氮处理炉6内，氧氮处理炉6与蒸汽预热炉5上下重叠布置整合成一体，并被包围设置于一个整体外罩壳体内。蒸汽预热炉5内部设有螺旋形盘管9和位于顶部的蒸汽室10，蒸汽室10与其上面的密闭的氧氮处理炉6的炉腔直接相连通。蒸汽预热炉5的上部入口处，即螺旋形盘管9的入口处连接有管道，通过管路通道4与氮气罐2和蒸汽发生器3的出口相连接，氮气罐2和蒸汽发生器3上部出口处管道上分别装有调节阀门，氮气和蒸汽可通过阀门分别或同时共同进入蒸汽预热炉5内，在两者出口管道的交汇处附近设有控制气压的压力表。氧氮处理炉6与蒸汽预热炉5分别设有监测温度的热电偶。在氧氮处理炉6顶部设有排气管7和压力表以及尾气处理器8，炉内尾气可经该尾气处理器8排出；所述装置还设有控制炉体加热温度及气体压力的电器控制柜1。蒸汽预热炉5采用电加热方式，并通过电器控制柜1来控制电流及温度。对零件或工件进行氧氮复合表面热处理时，炉内气压可控制在0.1-0.5Mpa，可通过阀门和压力表对进气量和排气量的控制来达到压力控制。权利要求1.一种氧氮表面热处理装置，主要包括有氧氮处理炉、蒸汽发生炉、氮气罐及附属装置，其特征是氧氮处理炉(6)与蒸汽预热炉(5)上下重叠布置整合成一体，蒸汽预热炉(5)内部设有螺旋形盘管(9)和位于顶部的蒸汽室(10)，蒸汽室(10)与其上面的密闭的氧氮处理炉(6)的炉腔直接相连通；蒸汽预热炉(5)的上部入口处，即螺旋形盘管(9)的入口处连接有管道，通过管路通道(4)与氮气罐(2)和蒸汽发生器(3)的出口相连接，氮气罐(2)和蒸汽发生器(3)上部出口处管道上分别装有调节阀门，氮气和蒸汽可通过阀门分别或同时共同进入蒸汽预热炉(5)内；在两者出口管道的交汇出附近设有控制气压的压力表氧氮处理炉(6)与蒸汽预热炉(5)分别设有监测温度的热电偶；在氧氮处理炉(6)顶部设有排气管(7)和压力表以及尾气处理器(8)，炉内尾气可经该尾气处理器(8)排出；所述装置还设有控制炉体加热温度及气体压力的电器控制柜(1)。2.根据权利要求1所述的一种氧氮表面热处理装置，其特征是所述的氧氮处理炉(6)与蒸汽预热炉(5)重叠联合体被包围设置于一个整体外罩壳体内。3.根据权利要求1所述的一种氧氮表面热处理装置，其特征是所述的蒸汽预热炉(5)采用电加热方式，并通过电器控制柜(1)来控制电流及温度。专利摘要本技术述及一种钢铁工件的氧氮表面热处理装置，属钢铁表面热处理加工
本技术的装置主要包括有氧氮处理炉、蒸汽发生器、氮气罐及附属装置，其特征是，特别设置有一蒸汽预热炉，对来自蒸汽发生器的初始蒸汽进一步预热至过热蒸汽温度，以利蒸汽氧化过程。本技术的装置中，氧氮处理炉与蒸汽预热炉上下重叠布置整合成一体，结构紧凑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：许珞萍，闵永安，吴晓春，徐君祥，
申请(专利权)人：上海大学，长兴县工业电炉厂，
类型：实用新型
国别省市：