專利名稱：一種可控氣氛多用稀土滲碳爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于金屬材料熱處理的滲碳爐，特別是以稀土滲劑作為催滲劑的滲碳爐。
目前在國內(nèi)外普遍使用的滲碳爐由前室和后室組成，前室為冷卻室，后室為加熱室，可用來作無氧化加熱、滲碳、氮化及軟氮化。由于目前以稀土滲劑作為催滲劑的出現(xiàn)和廣泛應用使得目前現(xiàn)有的滲碳爐已不適用，其主要問題包括以下幾個方面1、現(xiàn)有的爐墻一般采用磚結(jié)構(gòu)，其保溫效果差，爐溫升高速度緩慢。
2、滲劑滴注裝置沒有冷卻器，而稀土滲劑粘度較大，在高溫環(huán)境下容易堵塞滴管從而影響爐子的正常工作。
3、由于使用稀土催滲劑滲速加快，工件在爐內(nèi)停留時間較短，爐內(nèi)的溫度和氣氛的均勻性較差。
本實用新型的目的是設(shè)計一種新型可控氣氛的稀土滲碳爐，該爐的爐墻應具有較好的保溫效果，滲劑滴注裝置可以適用于粘度較大的稀土滲劑，以及爐溫和氣氛有更好的均勻性。
本實用新型可控氣氛多用稀土滲碳爐是按如下方案實現(xiàn)的。
本實用新型可控氣氛多用稀土滲碳爐是由前室1，滲碳爐爐膛2，熱電偶插入孔3，滲劑滴注裝置4，爐墻5，氧探頭插入孔6，電輻射管7等部分組成，本實用新型的要點是在滲碳爐爐膛2中設(shè)有導流馬弗8，爐墻5采用包括多層空氣夾層爐襯的多層結(jié)構(gòu)，滲劑滴注裝置4的滲劑滴嘴19處設(shè)有冷卻裝置。
采用本實用新型可控氣氛多用稀土滲碳爐，可用有效的利用稀土催滲劑，提高滲速和滲碳效果，節(jié)約能源30％，降低噪聲20％。


圖1為本實用新型可控氣氛稀土滲碳爐的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2為本滲碳爐爐墻斷面示意圖。圖中外殼9，填料10，多層空氣夾層爐襯11，抗?jié)B碳磚12，磚縫13，抗?jié)B碳涂層14；圖3為本滲碳爐稀土滲劑滴注裝置結(jié)構(gòu)圖，圖中15手動閥，16電磁閥，17流量計，18出水管口，19滲劑滴嘴，20密封圖，21進水管口，22冷水套，23稀土催滲劑進口，24滲碳劑進口；圖4為本滲碳爐導流馬弗作用示意圖，圖中25為離心式風扇，26為滲碳工件。
實施例結(jié)合
圖1，圖2，圖3，圖4對本實用新型的結(jié)構(gòu)及其工作原理進行詳細的說明。
如
圖1，前室主要由淬火槽，攪拌器，可升降的淬火料架等組成；后室即加熱爐，其爐膛由抗?jié)B碳磚砌成，加熱元件為電輻射管，分布在爐膛左右兩側(cè)墻旁，爐頂部安裝有風扇以使爐氣均勻，熱電偶自爐頂插入爐內(nèi)，用氧探頭測爐氣碳勢，自爐后墻插入爐膛內(nèi)，爐底設(shè)有軌道，工件放在料盤上，滲碳完畢可由后推料機將料盤由滲碳室推入前室淬火料架上，沉入淬火槽中進行淬火。下面對本滲碳爐的各個組成部分分別加以說明1、爐墻爐墻的結(jié)構(gòu)如圖2爐墻斷面所示。它由超輕質(zhì)抗?jié)B碳磚砌筑，磚縫采用高溫固化泥槳，內(nèi)爐膛表面刷涂或噴涂耐熱抗?jié)B碳涂料，抗?jié)B碳磚另一面砌有多層空氣夾層爐襯作保溫層。這種爐墻有如下特點1)強度離，高溫固化泥槳經(jīng)過920℃燒結(jié)后，各磚之間已經(jīng)結(jié)成一整體，使爐膛具有很高的整體強度；2)氣密性好，內(nèi)爐膛表面刷涂抗?jié)B涂料后，可將磚縫、超輕質(zhì)磚表面孔洞及其它可能存在的縫隙全部堵死，氣密性顯著加強；3)有利于稀土滲碳工藝的順利進行，稀土滲碳時可能出現(xiàn)過多的碳黑，如不刷涂抗?jié)B涂料，這些碳黑將進入抗?jié)B磚表面的孔洞，除降低保溫性能外，還嚴重影響爐內(nèi)碳勢的精確自動調(diào)節(jié)，使稀土滲碳工藝的可控性降低，從而影響滲碳質(zhì)量；4)特和抗?jié)B涂料還可防止爐襯滲入稀土及氫，避免了對爐襯保溫性能的破壞；5)采用圖2爐墻組合，使之具有良好的節(jié)能效果。
2、加熱元件多用爐的加熱元件有許多種，對稀土可控氣氛滲碳爐來說，最宜采用電輻射管，也可采用燃氣輻射管。這都可由市場購置。
3、稀土滲劑滴注裝置稀土滲碳工藝最主要的特征就是要往爐內(nèi)滴注稀土催滲劑。或固態(tài)稀土催滲劑。它是稀土鹽配制成的，把它溶入甲醇中滴入爐內(nèi)。本實用新型設(shè)計的滴入管嘴處設(shè)冷卻裝置，能保證在滲碳過程中不發(fā)生堵塞。即便發(fā)生堵塞也便于清理。其滴注器及滴注裝置如圖3所示。是帶水冷套的滴注管，一般安裝在爐頂風扇旁。
4、碳勢控制裝置1)氧探頭選擇帶自動噴碳黑的新型氧探頭。在每一工作周期噴一次碳黑，以保證氧探頭的傳感精度。氧探頭的安裝位置一般從爐后墻插入。
2)紅外線CO2檢測與控制儀碳黑對儀器工作過程不產(chǎn)生直接影響，但產(chǎn)生間接影響，因碳黑的出現(xiàn)，將使氣氛中CH4值發(fā)生改變，從而影響CO2與爐氣碳勢關(guān)系曲線。這可通過實測予以修正。
5、導流馬弗在爐膛內(nèi)設(shè)置了如圖4所示的耐熱鋼導流馬弗。在風扇離心力的作用下，使爐內(nèi)氣氛產(chǎn)生強烈而合理的對流。它將明顯改善爐溫的均勻，經(jīng)測試爐溫偏差由未設(shè)置時的±5～7℃，降至±3.5～5℃。
為了提高耐熱鋼馬弗的剛度及使用壽命，將耐熱鋼馬弗預先輾成波紋狀，然后再作成馬弗，它的截面形狀如圖4所示，其長度應滿足前面靠近爐門，后面靠近后墻，僅比爐膛略小。待爐子砌筑完工，表面噴涂抗?jié)B涂料之后，調(diào)試前放入爐內(nèi)。
導流馬弗所用材料除用耐熱鋼外，亦可用非金屬材料制作，如碳化硅或氮化硅等。
權(quán)利要求1.一種可控氣氛多用稀土滲碳爐，由前室[1]，滲碳爐爐膛[2]，熱電偶插孔[3]，滲劑滴注裝置[4]，爐墻[5]，氧探頭插孔[6]，電輔射管[7]組成，其特征在于爐膛[2]內(nèi)設(shè)有導流馬弗[8]，爐墻[5]采用包括多層空氣夾層爐襯的多層結(jié)構(gòu)，滲劑滴注裝置的滲劑滴嘴[19]處設(shè)有冷卻裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種可控氣氛多用稀土滲碳爐，由前室和后室組成，主要特征在于作為滲碳爐膛的后室的爐墻采用包括多層空氣夾層爐襯的多層結(jié)構(gòu)，爐膛內(nèi)設(shè)置導流馬弗，用于提高爐膛內(nèi)的溫度均勻性，滲劑滴注裝置的滴嘴處設(shè)有冷卻裝置。本實用新型可以有效利用稀土催滲劑，提高滲速和滲碳效果，節(jié)約能源30％，降低噪聲20％。
文檔編號C21D9/00GK2221596SQ9520176
公開日1996年3月6日 申請日期1995年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1995年1月19日
發(fā)明者劉志儒 申請人:劉志儒