可实施渗碳扩散、中冷及二次加热工艺的热处理推盘炉制造技术

一种可实施渗碳扩散、中冷及二次加热工艺的热处理推盘炉，包括炉体、导轨、推盘移动机构、气体循环机构、加热机构、出料机构、冷却机构、气氛供气机构及废气排放机构，炉体内形成炉腔且两端设有出、入料口，入料口与扩散炉出料口连接并设有密封隔离炉门，导轨、气体循环机构及加热机构分别装设于炉腔的底部、顶部及两侧，推盘移动机构及出料机构装设于炉体侧壁上，冷却机构装设于部分炉体上以将炉腔分隔为中冷段及加热段，气氛供气机构装设于炉体，废气排放机构装设于密封隔离炉门处；通过控制冷却机构、加热机构及气氛供气机构的运行，可对经由入料口进入炉腔内的批量工件选择性的执行中冷及二次加热工艺或是渗碳扩散工艺，以提高生产效率。高生产效率。高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
可实施渗碳扩散、中冷及二次加热工艺的热处理推盘炉


[0001]本专利技术涉及工件热处理
，尤其是涉及一种可实施渗碳扩散、中冷及二次加热工艺的热处理推盘炉。

技术介绍

[0002]工件热处理渗碳扩散工艺中包括一种中冷及二次加热工艺，该工艺是在保护气氛中对渗碳扩散后的工件进行中间冷却，然后进行二次加热，之后再进行淬火等操作，此工艺的优点是可以减少工件内残余的奥式体细化晶粒，以提高工件的耐冲击性能，同时工件表面还会析出少量碳化物，从而进一步提高工件的耐磨性。目前，该工艺仅能在多用炉中实施，实施步骤为：先用多用炉的后室对工件进行渗碳扩散操作，然后将工件转移至多用炉的前室，同时将可爆炸的渗碳气氛置换为保护气氛后进行降温缓冷操作，之后再次将工件推入后室进行升温加热操作，最后进行淬火等操作。而使用多用炉实施上述工艺的明显不足之处在于，工件热处理的工艺周期较长，且无法实现大批量工件的连续化热处理。由此限制了上述工艺的推广与使用。
[0003]因此，如何研发一种能够对渗碳扩散后的大批量工件实施连续化中冷及二次加热工艺操作以提高工件热处理生产效率的热处理炉体结构，已成为本领域技术人员亟待解决的重要问题之一。

技术实现思路

[0004]本技术方案要解决的技术问题是，如何对渗碳扩散后的大批量工件实施连续化中冷及二次加热工艺操作，以提高工件热处理生产效率。
[0005]为此，本技术方案提供了一种用于大型推盘可控渗碳气氛生产线以实现大批量工件中冷及二次加热工艺的热处理炉体结构。该热处理炉体结构是在推盘炉体中设置中间冷却段并保留加热元件，以在推盘炉体中对工件实施中冷及二次加热工艺，另外还可选择性的在推盘炉体中对工件实施渗碳扩散工艺。由于在生产线中工件的移动是采用盘推盘的形式进行，这使得各个分段之间不可能绝对分开，而其他分段内使用的渗碳气氛会有部分在工件转移过程中进入中间冷却段，而其中含有可燃可爆气氛，且中间冷却段的冷却工艺实施温度一般是低于600℃，该温度远低于750℃的爆炸安全温度，如果有少量氧气进入密闭的推盘炉体内，则会产生爆炸的危险。因此，如何解决氧含量的问题是本技术方案的关键之一。
[0006]为解决上述技术问题，本技术方案提供了一种可实施渗碳扩散、中冷及二次加热工艺的热处理推盘炉，其是与推盘渗碳扩散炉的扩散炉出料口连接并包括：炉体、导轨、推盘移动机构、气体循环机构、加热机构、出料机构、冷却机构、气氛供气机构及废气排放机构，其中，炉体的内部形成炉腔，且炉体两端的炉侧壁分别开设有与炉腔相通的入料口及出料口，入料口与扩散炉出料口对位连接并设置有密封隔离炉门，出料口与后续工艺设备连接并设置有密封炉门，导轨设置于炉腔的底部且导轨两端分别相邻入料口及出料口，推盘
移动机构装设于相邻入料口的炉体的炉端壁上，气体循环机构及加热机构分别装设于炉腔的顶部及两侧，出料机构装设于与出料口相对的炉体的炉侧壁上，冷却机构装设于相邻入料口的部分炉体上以将炉腔分隔为相邻入料口的中冷段以及相邻出料口的加热段，气氛供气机构装设于炉体上且与炉腔相通，废气排放机构装设于密封隔离炉门处；当冷却机构及位于加热段的部分加热机构运行，且气氛供气机构选择性的供给保护气氛时，该热处理推盘炉对经由入料口进入炉腔内的工件执行中冷及二次加热工艺；当冷却机构停止运行，而位于加热段及中冷段的加热机构运行，且气氛供气机构选择性的供给渗碳气氛时，该热处理推盘炉对经由入料口进入炉腔内的工件继续执行渗碳扩散工艺。据此，本技术方案采用推盘炉结构以盘推盘的工件移动方式实现大批量工件的连续化热处理作业，并且通过控制冷却机构、加热机构及气氛供气机构的运行，可对经由入料口进入炉腔内的完成渗碳扩散工艺后的批量工件选择性的执行中冷及二次加热工艺，或是继续执行渗碳扩散工艺，从而不仅提高了工件的热处理效率，而且增加了生产线工艺的多样性；另外，通过在密封隔离炉门处设置废气排放机构，可有效减少由推盘渗碳扩散炉进入中冷段内的渗碳气氛，从而降低热处理推盘炉爆炸的危险。
[0007]作为本技术方案的另一种实施，该冷却机构包括：变频调速抽风机、冷却总管、主电磁蝶阀及多根空气冷却管，其中，变频调速抽风机装设于炉体端部的外侧，冷却总管呈п形而固定架设于炉体上部并位于中冷段上方，且冷却总管的一端为封闭状，其另一端连接于变频调速抽风机的抽风口，主电磁蝶阀设置于冷却总管上并相邻变频调速抽风机，该多根空气冷却管分为两列，各列的多根空气冷却管均间隔相同距离且竖直向的由中冷段的炉体顶部插设入炉腔中，并且该两列的多根空气冷却管分别位于导轨的两侧，空气冷却管外露于炉体顶部外侧的部分具有空气吸入口与热空气排出口，该多根空气冷却管均通过热空气排出口与冷却总管连接相通，通过启动变频调速抽风机并开启主电磁蝶阀以使冷却总管内形成负压，从而使空气冷却管通过空气吸入口从炉体外部吸取空气，空气经空气冷却管吸取炉腔内热量后再经由热空气排出口排入冷却总管内，最后经由变频调速抽风机的排风口排出。由于工件渗碳扩散工艺的温度通常要维持在900℃以上，而本技术方案中于中冷段炉腔内要通过冷却机构将渗碳扩散后的工件的温度降温至500至600℃左右，在上述高温环境下是无法应用液态冷却介质进行降温的，否则就会使液态冷却介质瞬间升温至汽化状态而失去冷却作用。而本技术方案是应用空气作为冷却介质，通过设置于中冷段炉腔内的空气冷却管使被吸入的低温空气经空气冷却管侧壁吸收炉腔内的热能，之后吸热后的高温空气再经由冷却总管及变频调速抽风机排出冷却机构，由此既经济环保，又持续稳定，而且通过调整变频调速抽风机的功率及主电磁蝶阀的开启程度，还便于对冷却效果的控制与调整。
[0008]作为本技术方案的另一种实施，该空气冷却管包括：上套管、下套管、密封法兰及内管，其中，上套管设置于炉体顶部外侧，下套管由炉体顶部插设入炉腔中，且上套管及下套管通过密封法兰密封连接并固定装设于炉体顶部，内管经由上套管的上端部穿设入上、下套管内，且内管的下端部与下套管的下端部之间存在吸气间距，下套管的下端部为封闭状，上套管的上端部与内管的侧壁密封结合，内管的上、下端部均为开放状并分别形成热空气排出口及热空气吸入口，且热空气排出口通过法兰与冷却总管连接相通，空气吸入口是开设于上套管的侧壁上。据此，通过变频调速抽风机驱动以使内管内及上、下套管与内管之
间形成负压，进而将外界空气经空气吸入口吸入至上、下套管与内管之间并由上至下均匀流动且同时通过下套管的侧壁吸收炉腔内的热能，吸热后的高温空气再经由热空气吸入口进入内管内并向上经热空气排出口排至冷却总管内，以此实现应用外界空气对中冷段炉腔内环境的循环冷却。另外，由于变频调速抽风机开启或停止时会在空气冷却管内形成负压或零压状态，而炉腔内在气氛供气机构供给气氛的作用下会始终形成正压环境，因此，即使下套管因长时间处于高温状态下使用而腐蚀出现小破裂口等损伤，炉腔内的气氛也只能在正压至负压的流动方向下向下套管内泄漏，由此可避免外界空气经由空气冷却管进入炉腔内，从而确保热处理推盘炉运行的安全性。
[0009]作为本技术方案的另一种实施，该空气吸入口设置有空气过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可实施渗碳扩散、中冷及二次加热工艺的热处理推盘炉，与推盘渗碳扩散炉的扩散炉出料口连接，所述热处理推盘炉包括：炉体、导轨、推盘移动机构、气体循环机构、加热机构及出料机构，所述炉体的内部形成炉腔，且所述炉体两端的炉侧壁分别开设有与所述炉腔相通的入料口及出料口，所述入料口与所述扩散炉出料口对位连接并设置有密封隔离炉门，所述出料口与后续工艺设备连接并设置有密封炉门，所述导轨设置于所述炉腔的底部且导轨两端分别相邻所述入料口及出料口，所述推盘移动机构装设于相邻所述入料口的所述炉体的炉端壁上，所述气体循环机构及加热机构分别装设于所述炉腔的顶部及两侧，所述出料机构装设于与所述出料口相对的所述炉体的炉侧壁上；其特征在于，还包括：冷却机构、气氛供气机构及废气排放机构，所述冷却机构装设于相邻所述入料口的部分所述炉体上以将所述炉腔分隔为相邻所述入料口的中冷段以及相邻所述出料口的加热段，所述气氛供气机构装设于所述炉体上且与所述炉腔相通，所述废气排放机构装设于所述密封隔离炉门处；当所述冷却机构及位于所述加热段的部分所述加热机构运行，且所述气氛供气机构选择性的供给保护气氛时，所述热处理推盘炉对经由所述入料口进入所述炉腔内的工件执行中冷及二次加热工艺；当所述冷却机构停止运行，而位于所述加热段及中冷段的所述加热机构运行，且所述气氛供气机构选择性的供给渗碳气氛时，所述热处理推盘炉对经由所述入料口进入所述炉腔内的工件继续执行渗碳扩散工艺。2.根据权利要求1所述的热处理推盘炉，其特征在于，所述冷却机构包括：变频调速抽风机、冷却总管、主电磁蝶阀及多根空气冷却管，所述变频调速抽风机装设于所述炉体端部的外侧，所述冷却总管呈п形而固定架设于所述炉体上部并位于所述中冷段上方，且所述冷却总管的一端为封闭状，其另一端连接于所述变频调速抽风机的抽风口，所述主电磁蝶阀设置于所述冷却总管上并相邻所述变频调速抽风机，所述多根空气冷却管分为两列，各列的多根所述空气冷却管均间隔相同距离且竖直向的由所述中冷段的炉体顶部插设入所述炉腔中，并且该两列的多根所述空气冷却管分别位于所述导轨的两侧，所述空气冷却管外露于所述炉体顶部外侧的部分具有空气吸入口与热空气排出口，所述多根空气冷却管均通过所述热空气排出口与所述冷却总管连接相通，通过启动所述变频调速抽风机并开启所述主电磁蝶阀以使所述冷却总管内形成负压，从而使所述空气冷却管通过所述空气吸入口从所述炉体外部吸取空气，所述空气经所述空气冷却管吸取所述炉腔内热量后再经由所述热空气排出口排入所述冷却总管内，最后经由所述变频调速抽风机的排风口排出。3.根据权利要求2所述的热处理推盘炉，其特征在于，所述空气冷却管包括：上套管、下套管、密封法兰及内管，所述上套管设置于所述炉体顶部外侧，所述下套管由所述炉体顶部插设入所述炉腔中，且所述上套管及下套管通过所述密封法兰密封连接并固定装设于所述炉体顶部，所述内管经由所述上套管的上端部穿设入上、下套管内，且所述内管的下端部与所述下套管的下端部之间存在吸气间距，所述下套管的下端部为封闭状，所述上套管的上端部与所述内管的侧壁密封结合，所述内管的上、下端部均为开放状并分别形成热空气排出口及热空气吸入口，且所述热空气排出口通过法兰与所述冷却总管连接相通，所述空气吸入口是开设于所述上套管的侧壁上。4.根据权利要求3所述的热处理推盘炉，其特征在于，所述空...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱星，阚洪友，
申请(专利权)人：爱协林热处理系统北京有限公司，
类型：发明
国别省市：