分段气氛控制输送带式炉制造技术

一种分段气氛控制输送带式炉，其特征在于：在贯通式炉膛（１）中设置双重隔离墙（２），双重隔离墙（２）之间的空腔中设置排气口或抽气口（４），外接排气管（６）或抽气装置（７），管路上设置调节阀门（８），在工件淬火下落口淬火管道壁（９）上设置抽／排气管道（１０），并设置调节阀门（１１）和抽气泵（１２），抽气泵（１２）连接在管道上，在双重隔离墙（２）前后工艺区段和双重隔离墙（２）间空腔分别设置水柱压力计（１３）、（１４）和（１５）。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对钢铁零件进行气氛控制的热处理设备，特别是一种分段气氛控制输送带式炉，属于热处理设备领域。
技术介绍
输送带式热处理连续炉广泛应用于相当规模批量的轴承、纺织零件、标准件等小型零件及轴、曲轴、凸轮、轴套、半轴等中型零件的保护气氛淬火、回火热处理和渗碳、碳氮共渗化学热处理生产上。相应采用的输送带为网带和链板。经文献检索发现，机械工业出版社最新出版(2001年6月第3版)的由中国机械工程学会热处理专业分会《热处理手册》编委会编的《热处理手册》第3卷P187，介绍了无罐输送带式炉的结构，这种无罐输送带炉主要由炉体、电热元件和输送带组成，炉体由抗渗层、保温层和炉壳组成，炉膛为贯通式结构，炉体上安置风扇、渗剂通入管等。工件进入炉口处应设置气帘装置。炉子后部设置落下口，工件由输送带上落入后进入淬火槽完成淬火操作。为防止淬火剂(油或水基液)的蒸汽进入炉膛影响炉内气氛，淬火口管路上设有液帘装置。电热元件为辐射管。输送带分网带和铸链板两种，网带在进料口外的上料区带动放于上面的工件进入炉膛内，运动网带由一系列支撑辊托架，使工件通过预热、加热、渗碳、降温扩散等区段，网带于工件落下口上方通过驱动轮改变运动方向返回炉口，经炉外的张紧轮、前驱动轮等形成循环回路实现连续生产。铸链板传送带位于炉膛内，工件通过上料机和振动送料板送上传送带。传送带在炉体后部通过驱动轮改变方向返回炉口，这时的传送带位于炉子底部。对连续输送带式炉，渗碳气原料或保护气氛以滴注方式或从进气管道通入炉内的，它们安装在渗碳段，炉内气体大部分在炉口溢出炉外。显然，在网带炉膛内由于炉气不断流动，造成炉膛内各区段气氛的相互干扰，因而不能实现炉内各分区段的独立的碳势控制。根本无法达到在渗碳段采用较高的碳势(一般为1.1～1.2％C，视具体工件和钢种而不同)和在扩散段采用较低的碳势(一般为0.75～0.85％C)的合理工艺，这些问题的存在将严重影响网带炉的进一步推广应用。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种分段气氛控制输送带式炉，使机械零件在输送带上连续运行中一次完成不同碳势(氮势)下的可控化学热处理，达到所要求的渗层和性能，或一次完成两种及两种以上化学热处理的复合，发挥扬长补短作用获得独特的性能。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术在贯通式炉膛中设置双重隔离墙，双重隔离墙之间的空腔中设置排气口或抽气口，外接排气管或抽气装置，管路上设置调节阀门，在工件淬火下落口淬火管道壁上设置抽/排气管道，并设置调节阀门和抽气泵，抽气泵连接在管道上，在双重隔离墙前后工艺区段和双重隔离墙间空腔分别设置水柱压力计三支，分别显示空腔内气压及隔离墙前后的气压压力。在网带式或链板式连续炉的炉膛内，用一定高度的双重隔离墙隔开，墙上只留允许网带和处理工件通过的孔口，孔口截面积明显小于原炉膛截面积。当炉膛内炉气流动时，双隔离墙前后和中间空腔会存在压差。炉气流动受阻，将减少各区段炉气的串通干扰，为分区进行炉子气氛控制创造条件。对网带式炉底双重隔离墙的孔口(一)，两侧由标准耐火砖块砌筑，孔口(一)上部的砖采用异型耐火砖块砌筑，异型耐火砖块形状为T形，在异型耐火砖块上覆上铁片，用螺钉与炉壳连接。柔性耐火材料编织物可以采用市售，一般厚度15～20mm，安置于凸形筐条的内凹槽内，编织物一边嵌入铁片，并用固定于凸形筐条上的螺钉予以加紧固定。用耐火材料编织物制成的柔性隔墙代替刚性隔墙，有利于预防因工件从网带落入而引起的卡死事故。对主要由炉体、加热元件和铸链板组成的铸链板式输送带式热处理连续炉，双重隔离墙孔口(二)分上下两部分，上部孔口(二)供运动铸链板与工件通过，下部孔口(二)供铸链板沿着炉底移出。双隔离墙前后工艺区段分别设置渗剂通入管(一)和(二)。后工艺区段的工件淬火下落口的淬火管道壁上设置的抽/排气管道，并增设调节阀和抽气泵，抽气泵抽出的炉内尾气直接排放或通入炉子的炉口区段。贯通式的结构对炉膛中加入一道留有孔口的隔墙，孔口截面积明显小于原炉膛截面积，隔墙前后通入渗剂，渗剂裂化后在隔墙前后的炉膛I区和II区的气体体积分别为V1和V2，同时在炉子淬火口管路壁上加装抽/排气口，并设有调节阀和泵，泵抽出的气体体积为V3，当调节阀调节至V3＝V2时，V1的气流将全部由炉口排出。这种留有孔道的隔墙在气体流动中产生孔板效应，就可实现炉膛I区和II区之间的炉气互不干扰串通。在双重隔离墙之间的空腔中设置排气口或抽气口，外接排气管或抽气装置，当排/抽气进行时，在双隔离墙中间区形成截面积与炉膛截面积相同的空腔。空腔存在使双隔离墙前部的炉气能通过前隔离墙孔口进入空腔，由排/抽气装置抽排出去，不会串通进入后隔离墙孔口，对双隔离墙后区段的炉气发生干扰。同理，这种结构也不会使后工艺区段的炉气串通进入前隔离墙孔口干扰前工艺区段的炉气。双重隔离墙孔口的面积小于炉膛截面积，气体流动时产生孔板效应，气流通过孔口时产生压力降低。因排/抽气形成空腔，设空腔内气压为P2，隔离墙前后的气压分别为P1和P3。很明显，当空腔中间抽/排气时，P1＞P2，P3＞P2，显然，炉内气氛只能从高压区段流向低压区段，这就确保贯通式炉内各工艺区段间炉气不发生串通干扰，实现分区段气氛控制。为了便于调节抽/排气口的压力，使隔离墙前后的气压P1和P3与空腔内气压P2合理匹配，这种合理匹配可在抽/排气口管道上装置调节阀门来达到。为了使后工艺区段炉气向后工艺区段的工件淬火下落口流动，在下落口淬火管道壁上应设置抽气管道，也可装入调节阀门以调整P3压力大小，确保炉内气氛合理流动和互不发生干扰；从工件淬火下落口淬火管道壁上抽出口抽/排的炉内尾气可以在近炉口的进气管通入炉子的炉口区段，这有利于减低炉口区段部位的碳势，减少在近炉口区较低温度部位产生积碳，并增加炉口附近的炉气压力，减少空气进入炉内；为方便调节上述两个调节阀门的开启程度，在双隔离墙前后工艺区段和双隔离墙间空腔可设置水柱压力计三支，分别显示P1，P3和P2。本专利技术在震底式、推杆式炉上也可应用。本专利技术具有实质性特点和显著进步，本专利技术除能分区段按工艺要求控制碳势外，达到各工艺区段炉气互不串通干扰，同时能通入NH3或预先分解氨气氛等控制氮势完成可控渗碳或渗碳、碳氮共渗与奥氏体渗氮或奥氏体氮碳共渗的有机结合，充分发挥各自工艺的优点，克服弊病或缺点，达到扬长补短的目的，同时与应用周期式炉进行上述处理相比将能大大简化工序和提高生产效率。附图说明图1本专利技术网带式连续炉结构示意2为图1所示A-A剖面3本专利技术铸链板连续炉结构示意4为图3所示A-A剖面5本专利技术刚性双重隔离墙结构示意6本专利技术柔性双重隔离墙结构示意图具体实施方式如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本专利技术在贯通式炉膛1中设置双重隔离墙2，双重隔离墙2之间的空腔中设置排气口或抽气口4，外接排气管6或抽气装置7，管路上设置调节阀门8，在工件淬火下落口淬火管道壁9上设置抽/排气管道10，并设置调节阀门11和抽气泵12，抽气泵12连接在管道上，在双重隔离墙2前后工艺区段和双重隔离墙2间空腔分别设置水柱压力计13、14和15。在贯通式连续作业炉上划分成几段工艺区间，区段之间用双重隔离墙2隔开，双重隔离墙2上只留网带16和处理工件通过的孔口17，孔口17截面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：潘健生，胡明娟，朱祖昌，张伟民，葛海平，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：