1、氮化炉大多数都用在钢制零件、工模具及测量工具等五金制品的渗氮、多元共渗、低温奥氏体氮碳共渗、氧氮共渗、蒸汽氧化处理、低真空回火(或时效)等表面强化处理。氮化炉工作过程为将工件置于炉内,关闭炉盖,通冷却水进炉盖循环水冷,用氮气等保护气进行炉内排气并升温,通入氨气、乙醇等氮化原料。在氮化温度中保持3~90小时,利用nh3分解提供氮原子或同时利用含碳物质提供碳元素而进行渗氮或氮碳共渗处理,可以使工件表面获得强化层,得到高硬度,高耐磨性和抗疲劳性能等。
2、井式氮化炉的炉体内一般是通过多处设置加热器来为炉胆提供加热功能,非常容易造成升温不均匀,另外为了更好的提高设备的利用率,工件从工艺温度约560℃应尽快冷却到可以出炉的温度:约小于100℃,常规的井式氮化炉会配置一台冷却鼓风机向炉胆罐外送风,从而部分热量通过排气阀排出,但是由于工件在炉胆罐内,鼓风机送的风与工件是隔离开的,两者是处于间接换热过程,工件想要快速冷却很难实现。
1、本申请要解决的技术问题是提供一种超深井式氮化炉,解决了炉内炉内升温不均匀以及工件无法快速冷却的问题。
3、本方案为一种超深井式氮化炉,它包括炉体、导风筒和鼓风机,所述炉体的内壁上安装有炉衬,所述炉衬的内壁上安装有加热元件,所述鼓风机与炉体底部开设的通风道相连接,所述炉体内部具有容置空腔,所述容置空腔中设有与通风道相连通的出风口,所述容置空腔内设有炉胆,所述炉胆与所述容置空腔的内壁之间形成有冷却风道,所述冷却风道中设有传热筒,所述传热筒套设在炉胆外侧,所述导风筒下方的炉衬上安装有换热装置,所述传热筒的底部悬在换热装置上方,所述传热筒的顶端为向外扩张的敞口,传热筒的底端为向内收缩的敞口,所述出风口环形分布且出风口均位于容置空腔内壁与传热筒的外壁之间。
4、通过采用上述技术方案:炉体的冷却风道中设置传热筒,采用该传热筒一方面很容易均匀地分散由加热元件所产生的热量,并将此热量均匀的传递至整个炉胆,避免炉胆产生多处受热不均的现象,另一方面,传热筒采用了上端外敞下端内敞的结构,为了在冷却过程中获得良好的导风功能,传热筒从外向内将冷却风聚集至换热装置进行换热,从而快速降低炉体内的温度。
6、通过采用上述技术方案:传热筒是通过其底部的支脚固定安装在炉衬底部的。
7、所述炉胆内壁上设有支撑座,所述导风筒的外立面设有反顶块,反顶块与支撑座相抵使得导风筒悬挂在炉胆内,所述支撑座与反顶块之间还留有导风通道,所述炉胆内壁上还设有用于导风筒周向定位的定位组件。
8、通过采用上述技术方案:导风筒可以通过反顶块与支撑座相抵悬挂在炉胆内,导风筒在炉胆中还通过定位组件来确定导风筒的周向位置,保证了导风筒放置的稳定性,导风筒通过反顶块与炉胆内壁的支撑座相连,使得导风筒悬挂在炉胆内,相对于现有的井式氮化炉,本方案的导风筒的支承结构在炉胆内的径向面积占用较小,极大地改善气氛气体的流动性能。
9、所述支撑座环状间隔分布在炉胆的内壁上,所述反顶块环状间隔分布在导风筒的外立面且反顶块的外侧固定连接有挡圈,所述支撑座的顶部均开设有限位槽,所述反顶块与挡圈的底部均与限位槽相抵。
10、通过采用上述技术方案:导风筒的外圈通过反顶块同心安装挡圈,保证导风筒放置在固定块上有充足的稳定性,支撑座上开设限位槽,保证导风筒能够处于炉胆的中心,来保证了导风筒周边气体流通的均匀性。
11、所述定位组件包括与炉胆内壁固定连接的两个定位板,两个定位板的距离略大于反顶块的厚度且两个定位板之间用于反顶块插入以便对导风筒进行周向定位。
12、通过采用上述技术方案:设置两个定位板,将其中反顶块插在两个定位板之间,可以对导风筒的周向进行限定,进一步的提高导风筒的稳定性。
13、所述导风通道为由炉胆内壁、导风筒外壁以及相邻两个相互配合的支撑座和反顶块围成。
14、通过采用上述技术方案:炉胆安装后,相邻固定块与反顶块之间都开设有导风通道,降低对炉胆径向面积的占用,通过导风通道提升气氛气体的流通性能。
15、所述导风筒内壁上竖向设有第一出气管,所述炉胆内壁上竖向设有第二出气管,所述第一出气管上设有多个第一出气口,第二出气管的底端设有第二出气口,所述第一出气口根据导风筒的长度均匀分布,第二出气口靠近炉胆的底部,所述第一出气口和第二出气口上分别连接有环状的第一导气管和第二导气管,第一导气管与导风筒的内壁固定连接,所述第二导气管与炉胆的底壁固定连接,所述第一导气管和第二导气管上均开设有出气孔。
16、通过采用上述技术方案:导风筒内设有第一出气管,第一出气管上设有多个第一出气口,第一出气口沿着导风筒均匀分布,保证氛围气体能够均匀且快速进入马弗内,进而保证产品质量,第一导气管和第二导气管均设计为环状一方面便于工件的放置,另一方面便于在气体在径向平面上都能够均匀地分散开,进一步提升气体充入炉体内的均匀性。
19、所述炉体的顶端安装有炉盖,所述炉盖的上端固定连接有风机,所述风机的贯穿炉盖后连接有扇叶,所述加热元件为电阻带,所述炉体上设有测温管,所述测温管的一端贯穿炉衬伸入冷却风道中。
20、通过采用上述技术方案:风机带动扇叶旋转,使得导风筒内产生负压,加热元件采用电阻带,且电阻带通过陶瓷螺杆固定在炉衬的内壁上,结构相对比较简单,安装便捷,增强了炉内的热交换,提高氮化炉的热效率,测温管用于感应炉内的实际温度,实现精确控制炉内温度的要求。
22、1.本申请中,炉体的冷却风道中设置传热筒,采用该传热筒一方面很容易均匀地分散由加热元件所产生的热量,并将此热量均匀地传递至整个炉胆,避免炉胆产生多处受热不均的现象,另一方面,传热筒采用了上端外敞下端内敞的结构,为了在冷却过程中获得良好地导风功能,传热筒从外向内将冷却风聚集至换热装置进行换热,从而快速降低炉体内的温度
23、2.本申请中,导风筒可以通过反顶块与支撑座相抵悬挂在炉胆内,导风筒在炉胆中还通过定位组件来确定导风筒的周向位置,保证了导风筒放置的稳定性,导风筒通过反顶块与炉胆内壁的支撑座相连,使得导风筒悬挂在炉胆内,相对于现有的井式氮化炉,本方案的导风筒的支承结构在炉胆内的径向面积占用较小,极大地改善气氛气体的流动性能。
1.一种超深井式氮化炉,包括炉体(1)、导风筒(2)和鼓风机(3),所述炉体(1)的内壁上安装有炉衬(4),所述炉衬(4)的内壁上安装有加热元件(5),所述鼓风机(3)与炉体(1)底部开设的通风道(6)相连接,所述炉体(1)内部具有容置空腔,所述容置空腔中设有与通风道(6)相连通的出风口(7),所述容置空腔内设有炉胆(8),所述炉胆(8)与所述容置空腔的内壁之间形成有冷却风道(9),其特征是,所述冷却风道(9)中设有传热筒(10),所述传热筒(10)套设在炉胆(8)外侧,所述导风筒(2)下方的炉衬(4)上安装有换热装置(11),所述传热筒(10)的底部悬在换热装置(11)上方,所述传热筒(10)的顶端为外敞口(12),传热筒(10)的底端为内敞口(13),所述出风口(7)环形分布且出风口(7)均位于容置空腔内壁与传热筒(10)的外壁之间。
2.如权利要求1所述的一种超深井式氮化炉,其特征是,所述传热筒(10)的底端通过支脚(14)与炉衬(4)固定连接。
3.如权利要求1或2所述的一种超深井式氮化炉,其特征是,所述炉胆(8)内壁上设有支撑座(15),所述导风筒(2)的外立面设有反顶块(16),反顶块(16)与支撑座(15)相抵使得导风筒(2)悬挂在炉胆(8)内,所述支撑座(15)与反顶块(16)之间还留有导风通道(17),所述炉胆(8)内壁上还设有用于导风筒(2)周向定位的定位组件。
4.如权利要求3所述的一种超深井式氮化炉,其特征是,所述支撑座(15)环状间隔分布在炉胆(8)的内壁上,所述反顶块(16)环状间隔分布在导风筒(2)的外立面且反顶块(16)的外侧固定连接有挡圈(18),所述支撑座(15)的顶部均开设有限位槽(19),所述反顶块(16)与挡圈(18)的底部均与限位槽(19)相抵。
5.如权利要求3所述的一种超深井式氮化炉,其特征是,所述定位组件包括与炉胆(8)内壁固定连接的两个定位板(20),两个定位板(20)的距离略大于反顶块(16)的厚度且两个定位板(20)之间用于反顶块(16)插入以便对导风筒(2)进行周向定位。
6.如权利要求4所述的一种超深井式氮化炉,其特征是,所述导风通道(17)为由炉胆(8)内壁、导风筒(2)外壁以及相邻两个相互配合的支撑座(15)和反顶块(16)围成。
7.如权利要求1所述的一种超深井式氮化炉,其特征是,所述导风筒(2)内壁上竖向设有第一出气管(22),所述炉胆(8)内壁上竖向设有第二出气管(23),所述第一出气管(22)上设有多个第一出气口,第二出气管(23)的底端设有第二出气口,所述第一出气口根据导风筒(2)的长度均匀分布,第二出气口靠近炉胆(8)的底部,所述第一出气口和第二出气口上分别连接有环状的第一导气管(24)和第二导气管(25),第一导气管(24)与导风筒(2)的内壁固定连接,所述第二导气管(25)与炉胆(8)的底壁固定连接,所述第一导气管(24)和第二导气管(25)上均开设有出气孔。
8.如权利要求7所述的一种超深井式氮化炉,其特征是,所述出气孔均匀分布在第一导气管(24)和第二导气管(25)的内侧。
9.如权利要求1所述的一种超深井式氮化炉,其特征是,所述炉体(1)的顶端安装有炉盖,所述炉盖的上端固定连接有风机,所述风机的贯穿炉盖后连接有扇叶,所述加热元件(5)为电阻带,所述炉体(1)上设有测温管,所述测温管的一端贯穿炉衬(4)伸入冷却风道(9)中。
本申请涉及热处理设备技术领域,尤其涉及一种超深井式氮化炉,它包括炉体、导风筒和鼓风机,炉体的内壁上安装有炉衬,炉衬的内壁上安装有加热元件,鼓风机与炉体底部开设的通风道相连接,炉体内部具有容置空腔,容置空腔中设有与通风道相连通的出风口,容置空腔内设有炉胆,炉胆与容置空腔的内壁之间形成有冷却风道,冷却风道中设有传热筒,传热筒套设在炉胆外侧,导风筒下方的炉衬上安装有换热装置,传热筒的底部悬在换热装置上方,传热筒的顶端为向外扩张的敞口,传热筒的底端为向内收缩的敞口,出风口环形分布且出风口均位于容置空腔内壁与传热筒的外壁之间,解决了炉内炉内升温不均匀以及工件无法快速冷却的问题。
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