專利名稱：節(jié)能離子氮化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種化學(xué)熱處理設(shè)備，具體地說是一種節(jié)能離子氮化爐。
背景技術(shù)：
我們知道，離子氮化爐是一種重要的化學(xué)熱處理設(shè)備。其一般包括爐體、爐底盤，爐體又設(shè)有保溫屏和外冷卻罩，保溫屏和外冷卻罩之間為保溫隔熱空腔。外冷卻罩通過循環(huán)水進(jìn)行冷卻。滲氮?dú)怏w進(jìn)入管路穿過保溫隔熱空腔直接進(jìn)入爐體內(nèi)。爐底盤中間裝有陰極支座，爐底盤下端設(shè)有一套真空抽氣裝置。離子氮化爐電源采用高壓直流電，爐體接正極，陰極支座接負(fù)極，工件安裝接在陰極支座上，在陰極支座與爐體的陽極之間加上高壓電后，當(dāng)電壓達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，可擊穿陰極和陽極之間的稀薄氣體電離氣體，產(chǎn)生輝光放電加熱工件，對工件表面進(jìn)行離子氮化處理。現(xiàn)有的離子氮化爐爐內(nèi)依靠兩層金屬隔熱屏降低爐內(nèi)溫度梯度，由于爐內(nèi)溫度梯度大，爐外壁溫度高達(dá)50℃，循環(huán)冷卻水耗量大，冷卻水出口溫度高達(dá)65℃，熱能損耗大。爐內(nèi)工件上下溫差大，工件離子氮化時(shí)上下溫差達(dá)20～40℃，造成控溫不準(zhǔn)。由于循環(huán)冷卻水帶走大量的熱量，大大增加了電能消耗。另外冷態(tài)氣體在爐內(nèi)加熱、分解需要消耗大量熱能，導(dǎo)致爐內(nèi)溫度場不均勻。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理、保溫和控溫質(zhì)量高、循環(huán)冷卻水耗量小、工作效率高的節(jié)能離子氮化爐。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種節(jié)能離子氮化爐，其包括爐體、爐底盤，爐底盤中間裝有陰極支座，爐體又設(shè)有保溫屏和外冷卻罩，保溫屏和外冷卻罩之間為保溫隔熱空腔，其特征在于保溫屏為雙層不銹鋼密封絕熱保溫層，爐底盤上設(shè)有爐底隔熱屏，滲氮?dú)怏w進(jìn)入管路沿保溫屏外側(cè)，由保溫屏頂部進(jìn)入爐體內(nèi)的氣體分散環(huán)。
本實(shí)用新型爐底隔熱屏內(nèi)部填充有硅酸鋁纖維氈。爐體內(nèi)的氣體分散環(huán)緊靠保溫屏頂部，可以由其對滲氮?dú)怏w進(jìn)行預(yù)熱。
本實(shí)用新型由于保溫屏采用雙層不銹鋼密封絕熱保溫層，爐底盤上設(shè)有爐底隔熱屏，保溫效果好。滲氮?dú)怏w在保溫隔熱空腔中充分預(yù)熱，并利用保溫屏頂部加熱、預(yù)分解滲氮?dú)怏w，降低了冷態(tài)氣體加熱、分解造成的能源消耗。對比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，保溫和控溫質(zhì)量高、循環(huán)冷卻水耗量小，提高了工效，節(jié)約了能源，解決離子氮化爐溫度場不均勻、控溫不準(zhǔn)、耗電耗水量大的行業(yè)難題，取消了冷氨預(yù)熱及分解裝置，達(dá)到高質(zhì)量、低能耗目的。
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1.爐底盤，2.陰極支座，3.真空抽氣裝置，4.保溫屏，5.爐底隔熱屏，6.外冷卻罩，7.保溫隔熱空腔，8.滲氮?dú)怏w進(jìn)入管路，9.氣體分散環(huán)，10.冷卻循環(huán)水進(jìn)口，11.冷卻循環(huán)水出口。
具體實(shí)施方式
從
圖1中可以看出，本實(shí)用新型一種節(jié)能離子氮化爐，其包括爐體、爐底盤1，爐底盤1中間裝有陰極支座2，爐底盤1下端設(shè)有一套真空抽氣裝置3。爐體又設(shè)有保溫屏4和外冷卻罩6，保溫屏4和外冷卻罩6之間為保溫隔熱空腔7。外冷卻罩通過冷卻循環(huán)水進(jìn)口10和冷卻循環(huán)水出口11進(jìn)行循環(huán)水冷卻。滲氮?dú)怏w進(jìn)入管路8穿過保溫隔熱空腔7進(jìn)入爐體內(nèi)。離子氮化爐電源采用高壓直流電，爐體接正極，陰極支座接負(fù)極，工件安裝接在陰極支座上，在陰極支座與爐體的陽極之間加上高壓電后，當(dāng)電壓達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，可擊穿陰極和陽極之間的稀薄氣體電離氣體，產(chǎn)生輝光放電加熱工件，對工件表面進(jìn)行離子氮化處理。上述組成和連接和現(xiàn)有技術(shù)基本相同，不在詳述。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是保溫屏4為雙層不銹鋼密封絕熱保溫層，爐底盤1上設(shè)有爐底隔熱屏5，爐底隔熱屏5內(nèi)部填充有硅酸鋁纖維氈。爐內(nèi)采用絕熱保溫層后，爐內(nèi)溫度梯度控制在80℃～100℃之間，即能保證爐內(nèi)熱交換平衡需要，又能減少不必要的電能消耗。對于LDMC-150型離子氮化爐相同升溫速度需要的電功率由原來96KW降低到56KW，保溫時(shí)電功率由原來52KW降低到32KW，節(jié)約電能效果達(dá)17％～25％。爐壁溫度低于35℃，所需循環(huán)冷卻水耗量及壓力大大降低，冷卻水出口溫度45℃，大大減少了冷卻水帶走的熱能損耗，降低了加熱功率。由于對流效果顯著，爐內(nèi)溫差僅為±5℃，溫度場均勻性大大提高。
本實(shí)用新型滲氮?dú)怏w進(jìn)入管路8沿保溫屏4外側(cè)，由保溫屏4頂部進(jìn)入爐體內(nèi)的氣體分散環(huán)9。氣體分散環(huán)9緊靠保溫屏頂部，可以由其對滲氮?dú)怏w進(jìn)行預(yù)熱。這樣，利用爐內(nèi)保溫屏4外側(cè)余熱預(yù)熱滲氮?dú)怏w至200℃以上，再利用保溫屏內(nèi)側(cè)頂部隔熱屏加熱、預(yù)分解滲氮?dú)怏w，降低冷態(tài)氣體加熱、分解造成的熱能損失，并提高氮化爐溫度場均勻性?？梢圆挥美浒鳖A(yù)熱設(shè)備及分解設(shè)備，節(jié)約電能3％左右。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能離子氮化爐，其包括爐體、爐底盤，爐底盤中間裝有陰極支座，爐體又設(shè)有保溫屏和外冷卻罩，保溫屏和外冷卻罩之間為保溫隔熱空腔，其特征在于保溫屏為雙層不銹鋼密封絕熱保溫層，爐底盤上設(shè)有爐底隔熱屏，滲氮?dú)怏w進(jìn)入管路沿保溫屏外側(cè)，由保溫屏頂部進(jìn)入爐體內(nèi)的氣體分散環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能離子氮化爐，其特征在于爐底隔熱屏內(nèi)部填充有硅酸鋁纖維氈。
3.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能離子氮化爐，其特征在于爐體內(nèi)的氣體分散環(huán)緊靠保溫屏頂部。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能離子氮化爐，其包括爐體、爐底盤，爐底盤中間裝有陰極支座，爐體又設(shè)有保溫屏和外冷卻罩，保溫屏和外冷卻罩之間為保溫隔熱空腔，保溫屏為雙層不銹鋼密封絕熱保溫層，爐底盤上設(shè)有爐底隔熱屏，滲氮?dú)怏w進(jìn)入管路沿保溫屏外側(cè)，由保溫屏頂部進(jìn)入爐體內(nèi)的氣體分散環(huán)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理，保溫和控溫質(zhì)量高、循環(huán)冷卻水耗量小，取消了冷氨預(yù)熱及分解裝置，提高了工效，節(jié)約了能源，是一種理想的節(jié)能離子氮化爐。
文檔編號C23C8/06GK2760046SQ20042009933
公開日2006年2月22日 申請日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
發(fā)明者叢建臣, 姜增強(qiáng), 田世良, 王旭陽, 畢曉君, 邢林海 申請人:天潤曲軸有限公司