卧式无马弗罐气体渗氮炉制造技术

一种卧式无马弗罐气体渗氮炉，由耐压炉壳、水冷炉壁外壳和炉子砌体炉衬与耐压水冷炉门组成炉体，炉体内装有导风套；炉体上方排列有热电偶口、密封电机与搅拌叶轮装置，炉体上有进氨口、出水口。炉体后侧面排列上有炉压传感器接口、排气口、取样口、真空抽气口和炉壁进水口。在炉体内有金属电热辐射管和金属电热丝和金属管状水冷换热器。其具有结构紧凑，操作使用方便，适应高氨高氢的高腐蚀性且易燃易爆的渗氮气氛的使用环境，该炉型在提高渗速、节能、降低氨气消耗量，实现超大装载量和异型零件渗氮方面发挥作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属热处理设备领域，特别涉及一种用于周期式气体渗氮作业的卧式无马弗罐气体渗氮炉。
技术介绍
现有技术中的气体渗氮和气体氮碳共渗都归类于低温化学热处理范畴，其实这两种热处理工艺有很大差别，本专利技术则只涉及硬氮化，又称纯氨氮化所使用的周期式气体渗氮炉。因为现在乃至今后进行深层渗氮O Imm深层)，以及大型关键机械零件的气体渗氮都依然须在周期式气体渗氮炉中进行。现实中，周期式气体渗氮工艺自上世纪初诞生至今已近百年，但所用设备依旧为马弗罐式气体渗氮炉。时至今日，无论是国产亦或是进口的用于周期式气体渗氮作业的气体渗氮炉统统为马弗罐式气体渗氮炉。气体渗氮与气体渗碳几乎同时诞生于上世纪初，起始炉型都为马弗罐式炉型。在市场和技术的双重作用下，上世纪七十年代出现第一台箱式多用炉后，气体渗碳设备跨上无马弗罐结构的发展快速路，同时加速了渗碳专用仪器仪表、筑炉材料、尤其气体渗碳技术的快速发展。气体渗氮炉的发展轨迹应与气体渗碳是一致的，那就是用无马弗罐式的新炉型取代马弗罐式炉型已是必然趋势。传统马弗罐式气体渗氮炉的气密性与耐压能力全部依赖马弗罐的结构强度，而且罐体还要承受工件的重量，同时作业空间也被限于罐内，这对于气氛的搅拌、测温，控温、升温、降温都带来诸多不便。 气体渗氮设备的技术进步远远滞后于气体渗碳设备的原因是多方面的，其中原因之一是市场的开发远不及气体渗碳工艺那样广泛，此外气体渗氮工艺的研发远比气体渗碳要复杂，而且这项技术与材料的关联度更高，因而科研周期相对比较长。当前气体渗氮工艺的主攻方向是提高渗速，现在增压渗氮(压力< 0.05Mpa)和高压渗氮(压力0.5 5Mpa)都显著提高了渗速，因而提高渗氮压力是渗氮工艺的一个发展方向。渗氮气氛是一种易燃易爆气体，提高马弗罐的耐压能力需进一步加大马弗罐壁厚，显然这是不可取的。无马弗罐气体渗氮炉可以满足气体渗氮在压力方面的技术要求。综上所述，目前生产中所用的实施硬氮化作业的气体渗氮炉，都是马弗罐式炉型。这种炉型已不适应诸多气体渗氮新工艺的要求，此外汽车齿轮的硬化技术由渗碳淬火走向复合渗氮工艺已是众望所归，这项起步于上世纪八十年代的重大科技攻关项目现已进入综合配套阶段，亟待研发超大装载量的快速气体渗氮设备，因此气体渗氮炉的更新换代的时机已经成熟，正是这一技术背景我公司早在上世纪九十年代初就已展开快速气体渗氮工艺和无马弗罐气体渗氮炉的研发工作。现已完成第三代无马弗罐气体渗氮炉的设计、制造，并取得了良好效果。专利技术的内容本专利技术的目的在于提供一种卧式无马弗罐气体渗氮炉，在原有传统的马弗罐式气体渗氮炉的基础上更新换代，提高气体渗氮工艺加工的质量，还在于为汽车变速器齿轮由渗碳淬火向复合渗氮工艺的转型提供超大装载量的卧式无马弗罐气体渗氮设备。本专利技术的具体内容:一种卧式无马弗罐气体渗氮炉，其特征在于:一个耐压炉壳3，在耐压炉壳外有水冷炉壁外壳4，在耐压炉壳3，内有炉子砌体(炉衬)12，耐压炉壳的前方是耐压水冷炉门1，在耐压炉壳和耐压水冷炉门之间有娃橡胶“O”型密封圈2 ;耐压炉壳3下方有炉体鞍座18 ；炉体内装有导风套7 ;炉体上方前端排列有前热电偶口 5和前渗氮炉用密封电机与搅拌叶轮装置6，炉体上方后端排列有后渗氮炉用密封电机与搅拌叶轮装置10和后热电偶口 11 ；炉体上方中间排列有进氨口 8和出水口 9，在炉体后侧面排列有炉压传感器接口 13、排气口14、取样口 15、真空抽气口 16和炉壁进水口 17 ;在炉体内的导风套外两侧上方装有金属电热辐射管19，在炉体内的导风套外两侧下方装有金属管状水冷换热器22，在导风套下方装有裸露的金属电热丝21，在导风套顶部的出风口上方有搅拌叶轮23，搅拌叶轮上方连接渗氮炉用密封电机。所述金属管状水冷换热器，有换热器外套24，在换热器外套内有换热器内胆25，在换热器外套和换热器内胆之间装有 导热材料27，在换热器外套和换热器内胆下方连接换热器底板29，换热器底板连接换热器联接法兰30 ;在换热器内胆内装有送水管26，在换热器底板上有出水口 28。本专利技术的优点:本无马弗罐气体渗氮炉将对应马弗罐具有的密封、供热和散热三项基本功能组合成一台装置。本专利技术具有结构紧凑，操作使用方便，适应高氨高氢的高腐蚀性且易燃易爆的渗氮气氛的使用环境，降温时间可缩短到4 8小时，这大大缩短了渗氮周期。该炉型在提高渗速、节能、降低氨气消耗量，缩短工艺周期及实现超大装载量和异型零件渗氮方面发挥作用。它是马弗罐式气体渗氮炉的换代炉型。附图说明附图1是卧式无马弗罐气体渗氮炉结构示意图。附图2是卧式无马弗罐气体渗氮炉发热体与水冷换热器布置示意图。附图3是水冷换热器结构示意图。图中:I耐压水冷炉门，2娃橡胶“O”型密封圈,3耐压炉壳,4水冷炉壁外壳,5前热电偶口，6前渗氮炉用密封电机与搅拌叶轮装置，7导风套，8进氨口，9出水口，10后渗氮炉用密封电机与搅拌叶轮装置，11后热电偶口，12炉子砌体炉衬，13炉压传感器接口，14排气口，15取样口，16真空抽气口，17炉壁进水口，18炉体鞍座，19金属热辐射管，20渗氮炉用密封电机，21裸露的金属电热丝，22金属管状水冷换热器，23搅拌叶轮，24换热器外套，25换热器内胆，26送水管，27导热材料，28出水口，29换热器底板，30换热器联接法兰。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的三项内容具体实施实例作详细说明。附图1是本
技术实现思路
之一所述的渗氮炉气密性与耐压设计示意图，以本公司最新研制成功的卧式无马弗罐气体渗氮炉的实例说明其实施方法。一种卧式无马弗罐气体渗氮炉，其特征在于:一个耐压炉壳3，在耐压炉壳外有水冷炉壁外壳4，在耐压炉壳3内有炉子砌体(炉衬)12，耐压炉壳的前方是耐压水冷炉门1，在耐压炉壳和耐压水冷炉门之间有娃橡胶“O”型密封圈2 ;耐压炉壳3下方有炉体鞍座18 ；炉体内装有导风套7 ;炉体上方前端排列有前热电偶口 5和前渗氮炉用密封电机与搅拌叶轮装置6，炉体上方后端排列有后渗氮炉用密封电机与搅拌叶轮装置10和后热电偶口 11 ；炉体上方中间排列有进氨口 8和出水口 9，在炉体后侧面排列有炉压传感器接口 13、排气口14、取样口 15、真空抽气口 16和炉壁进水口 17 ;在炉体内的导风套外两侧上方装有金属热辐射管19，在炉体内的导风套外两侧下方装有金属管状水冷换热器22，在导风套下方装有裸露的金属电热丝21，在导风套顶部的出风口上方有搅拌叶轮23，搅拌叶轮上方连接渗氮炉用密封电机20。所述金属管状水冷换热器，有换热器外套24，在换热器外套内有换热器内胆25，在换热器外套和换热器内胆之间装有导热材料27，在换热器外套和换热器内胆下方连接换热器底板29，换热器底板连接换热器联接法兰30 ;在换热器内胆内装有送水管26，在换热器底板上有出水口 28。在马弗罐式气体渗氮炉中，以上内容均与马弗罐放生关联，这将使马弗罐的设计制造过于复杂，现实条件下马弗罐不可能实现以上面面俱到的设计。附图2是本
技术实现思路
之二、之三所述的内热式发热体及内置水冷换热器的布置示意图。 以上专利技术集中体现了一种全新的炉温热控制设计方案，这对于实现传统气体渗氮炉的无马弗罐化的更新换代提供了完备的技术支持。附图3是本
技术实现思路
之三所述的金属管状水冷换热器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卧式无马弗罐气体渗氮炉，其特征在于：一个耐压炉壳（3），在耐压炉壳外有水冷炉壁外壳（4），在耐压炉壳（3）内有炉子砌体炉衬（12），耐压炉壳的前方是耐压水冷炉门（1），在耐压炉壳和耐压水冷炉门之间有硅橡胶“O”型密封圈（2）；耐压炉壳（3）下方有炉体鞍座（18）；炉体内装有导风套（7）；炉体上方前端排列有前热电偶口（5）和前渗氮炉用密封电机与搅拌叶轮装置（6），炉体上方后端排列有后渗氮炉用密封电机与搅拌叶轮装置（10）和后热电偶口（11）；炉体上方中间排列有进氨口（8）和出水口（9），在炉体后侧面排列有炉压传感器接口（13）、排气口（14）、取样口（15）、真空抽气口（16）和炉壁进水口（17）；在炉体内的导风套外两侧上方装有金属电热辐射管（19），在炉体内的导风套外两侧下方装有金属管状水冷换热器（22），在导风套下方装有裸露的金属电热丝（21），在导风套顶部的出风口上方有搅拌叶轮（23），搅拌叶轮上方连接渗氮炉用密封电机（20）。

【技术特征摘要】
1.一种卧式无马弗罐气体渗氮炉，其特征在于:一个耐压炉壳(3)，在耐压炉壳外有水冷炉壁外壳(4)，在耐压炉壳(3)内有炉子砌体炉衬(12)，耐压炉壳的前方是耐压水冷炉门(1)，在耐压炉壳和耐压水冷炉门之间有硅橡胶“O”型密封圈(2);耐压炉壳(3)下方有炉体鞍座(18);炉体内装有导风套(7);炉体上方前端排列有前热电偶口(5)和前渗氮炉用密封电机与搅拌叶轮装置(6)，炉体上方后端排列有后渗氮炉用密封电机与搅拌叶轮装置(10)和后热电偶口(11);炉体上方中间排列有进氨口(8)和出水口(9)，在炉体后侧面排列有炉压传感器接口( 13)、排气口( 14)、取样口( 15)、真空抽气口( 16)和炉壁进水口...

【专利技术属性】
技术研发人员：张元增，
申请(专利权)人：天津市天瑞硬化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：