具有預(yù)熱功能的金屬氮化爐的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種金屬冶煉爐，尤其是具有預(yù)熱功能的金屬氮化爐。
【背景技術(shù)】
[0002]氮化處理是指一種在一定溫度下一定介質(zhì)中使氮原子滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝。經(jīng)氮化處理的制品具有優(yōu)異的耐磨性、耐疲勞性、耐蝕性及耐高溫的特性。
[0003]氮化的方法是將工件置于具有預(yù)熱功能的金屬氮化爐內(nèi)，利NH3氣直接輸進(jìn)500?550 °C的氮化爐內(nèi)，保持20?100小時(shí)，使NH3氣分解為原子狀態(tài)的(N)氣與(H)氣而進(jìn)行滲氮處理，在使鋼的表面產(chǎn)生耐磨、耐腐蝕之化合物層為主要目的，其厚度約為0.02?0.02m/m,其性質(zhì)極硬Hv 1000?1200，又極脆，NH3之分解率視流量的大小與溫度的高低而有所改變，流量愈大則分解度愈低，流量愈小則分解率愈高，溫度愈高分解率愈高，溫度愈低分解率亦愈低，經(jīng)分解出來(lái)的N，隨而擴(kuò)散進(jìn)入鋼的表面形成一層氮化滲層。
[0004]現(xiàn)有的氮化爐加熱速度慢，爐內(nèi)的爐膽長(zhǎng)期處在高溫高壓的工作環(huán)境中，且爐膽受熱不均勻，當(dāng)爐膽承受反復(fù)急速升溫次數(shù)過多后，會(huì)導(dǎo)致爐膽容易變形，影響使用壽命的情況發(fā)生。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有預(yù)熱功能的金屬氮化爐，該具有預(yù)熱功能的金屬氮化爐的爐膽具有預(yù)熱功能，可以自動(dòng)對(duì)爐膽進(jìn)行加熱保溫，防止?fàn)t膽在冷卻后受急劇升溫的溫度造成爐膽變形的情況發(fā)生，并且爐膽可以旋轉(zhuǎn)進(jìn)行均勻受熱。
[0006]本實(shí)用新型具有預(yù)熱功能的金屬氮化爐所采用的技術(shù)方案如下:
[0007]本實(shí)用新型具有預(yù)熱功能的金屬氮化爐，包括爐體、進(jìn)氣管、排氣管和上蓋，進(jìn)氣管和排氣管分別設(shè)置在爐體的左右兩側(cè)，上蓋設(shè)置在爐體上部，所述爐體包括上頂板、下底板、第一保溫密封層、第二保溫密封層、保溫隔熱層、加熱層和支腿，所述第一保溫密封層設(shè)置在上頂板下部，第二保溫密封層設(shè)置在下底板上部，保溫隔熱層設(shè)置在第一保溫密封層和第二保溫密封層邊部之間，支腿設(shè)置在下底板下部；在爐體內(nèi)設(shè)置有爐膽，所述爐膽包括爐膽本體、爐膽支架、支撐底柱和變頻電機(jī)，爐膽支架設(shè)置在爐膽本體外側(cè)上部，支撐底柱一端固定設(shè)置在爐膽本體底部中心，支撐底柱的另一端穿過第二保溫密封層和下底板與變頻電機(jī)相連接。
[0008]氮?dú)鈴倪M(jìn)氣管進(jìn)入到爐體內(nèi)，廢氣從排氣管排出，上蓋可打開閉合以允許工件置入取出。通過將爐體設(shè)置成包括上頂板、下底板、第一保溫密封層、第二保溫密封層、保溫隔熱層、加熱層和支腿的結(jié)構(gòu)形式，支腿用于對(duì)爐體進(jìn)行支撐，第一保溫密封層、第二保溫密封層和保溫隔熱層形成一個(gè)中空的密閉保溫腔，加熱層用于對(duì)爐體內(nèi)部進(jìn)行加熱，以使?fàn)t體內(nèi)達(dá)到合格溫度進(jìn)行氮化處理，上頂板和下底板起到對(duì)保溫密封層的保護(hù)作用。通過在爐體內(nèi)設(shè)置爐膽，爐膽可以對(duì)爐膛內(nèi)溫度進(jìn)行集熱，并且可以對(duì)爐膛進(jìn)行預(yù)熱，提高了爐膛了升溫速度。支撐底柱一方面用于對(duì)爐膽本體進(jìn)行支撐，另一方面與變頻電機(jī)連接，變頻電機(jī)啟動(dòng)時(shí)帶動(dòng)支撐底柱轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)與支撐底柱相連接的爐膽本體轉(zhuǎn)動(dòng)，使?fàn)t膽本體受熱均勻。
[0009]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述上頂板中部設(shè)置有爐膛開口，第一保溫密封層為環(huán)狀保溫密封層，環(huán)狀保溫密封層的內(nèi)環(huán)徑與爐膛開口的直徑大小相同。
[0010]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述保溫隔熱層包括由內(nèi)至外依次設(shè)置的珍珠巖層和泡沫玻璃層，所述加熱層包括鎂碳磚層，在位于鎂碳磚層表面均勻設(shè)置有加熱電阻絲。珍珠巖層和泡沫玻璃層均具有很好的保溫隔熱效果，防止?fàn)t體內(nèi)熱量流失過快，同時(shí)也防止?fàn)t體外側(cè)溫度過高對(duì)工作人員進(jìn)行燙傷的情況發(fā)生。鎂碳磚是以高熔點(diǎn)堿性氧化物氧化鎂(熔點(diǎn)2800°C )和難以被爐渣侵潤(rùn)的高熔點(diǎn)碳素材料作為原料，添加各種非氧化物添加劑。用炭質(zhì)結(jié)合劑結(jié)合而成的不燒炭復(fù)合耐火材料。鎂碳磚具有良好的耐高溫性能，其抗渣能力強(qiáng)并且高溫蠕變低，這樣的特性使得爐體耐高溫性能好，延長(zhǎng)了爐體的使用壽命，通過設(shè)置加熱電阻絲，加熱電阻絲用于對(duì)爐體內(nèi)部進(jìn)行加熱，從而使?fàn)t體在高溫環(huán)境下對(duì)工件進(jìn)行氮化。
[0011]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述爐膽本體包括外膽、內(nèi)膽、測(cè)溫頭、溫控器和陶瓷發(fā)熱管，在外膽和內(nèi)膽之間設(shè)置有加熱腔，所述加熱腔內(nèi)填充有導(dǎo)熱油，陶瓷發(fā)熱管成螺旋狀均布在加熱腔內(nèi)，測(cè)溫頭插入在導(dǎo)熱油內(nèi)，測(cè)溫頭通過溫控器與陶瓷發(fā)熱管相連接。
[0012]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述內(nèi)膽和外膽由碳纖維、石墨粉和碳化硅的混合材料制成。通過將內(nèi)膽和外膽設(shè)置成由碳纖維、石墨粉和碳化硅混合制成，其耐熱性能好。
[0013]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述外膽的膽壁為波浪形，在外膽膽壁的外側(cè)設(shè)置有傳熱翅片。通過將外膽的膽壁設(shè)置為波浪形，可以提高外膽的吸熱效率，通過設(shè)置傳熱翅片可以進(jìn)一步提尚外膽的傳熱效率。
[0014]作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述爐膽支架包括環(huán)形抱箍、斜拉桿和環(huán)形軌道，環(huán)形抱箍卡在爐膽本體上部外側(cè)，環(huán)形軌道設(shè)置在第一保溫密封層上，斜拉桿兩端一端與環(huán)形抱箍固定連接，在斜拉桿的另一端設(shè)置有滾珠，滾珠置于環(huán)形軌道內(nèi)。當(dāng)爐膽本體跟支撐底柱轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)斜拉桿在環(huán)形軌道內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
[0015]綜上所述，本實(shí)用新型具有預(yù)熱功能的金屬氮化爐的優(yōu)點(diǎn)是，具有預(yù)熱功能的金屬氮化爐的爐膽具有預(yù)熱功能，可以自動(dòng)對(duì)爐膽進(jìn)行加熱保溫，防止?fàn)t膽在冷卻后受急劇升溫的溫度造成爐膽變形的情況發(fā)生，并且爐膽可以旋轉(zhuǎn)進(jìn)行均勻受熱。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型具有預(yù)熱功能的金屬氮化爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型具有預(yù)熱功能的金屬氮化爐的爐膽本體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3是本實(shí)用新型具有預(yù)熱功能的金屬氮化爐圖1的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如附圖所示，本實(shí)用新型具有預(yù)熱功能的金屬氮化爐，包括爐體、進(jìn)氣管2、排氣管3和上蓋4，進(jìn)氣管2和排氣管3分別設(shè)置在爐體的左右兩側(cè)，上蓋4設(shè)置在爐體上部。氮?dú)鈴倪M(jìn)氣管2進(jìn)入到爐體內(nèi)，廢氣從排氣管3排出，上蓋4可打開閉合以允許工件置入取出。
[0020]爐體包括上頂板1-1、下底板1-2、第一保溫密封層1-3、第二保溫密封層1-4、保溫隔熱層、加熱層和支腿1-7，所述第一保溫密封層1-3設(shè)置在上頂板1-1下部，第二保溫密封層1-4設(shè)置在下底板1-2上部，保溫隔熱層1-5設(shè)置在第一保溫密封層1-3和第二保溫密封層1-4邊部之間，支腿1-7設(shè)置在下底板1-2下部；所述上頂板1-1中部設(shè)置有爐膛開口，第一保溫密封層1-3為環(huán)狀保溫密封層，環(huán)狀保溫密封層的內(nèi)環(huán)徑與爐膛開口的直徑大小相同。通過將爐體設(shè)置成包括上頂板1-1、下底板1-2、第一保溫密封層1-3、第二保溫密封層1-4、保溫隔熱層、加熱層和支腿1-7的結(jié)構(gòu)形式，支腿1-7用于對(duì)爐體進(jìn)行支撐，第一保溫密封層1-3、第二保溫密封層1-4和保溫隔熱層形成一個(gè)中空的密閉保溫腔，加熱層用于對(duì)爐體內(nèi)部進(jìn)行加熱，以使?fàn)t體內(nèi)達(dá)到合格溫度進(jìn)行氮化處理，上頂板1-1和下底板1-2起到對(duì)保溫密封層的保護(hù)作用。
[0021]所述保溫隔熱層包括由內(nèi)至外依次設(shè)置的珍珠巖層1-5-1和泡沫玻璃層1-5-2，所述加熱層包括鎂碳磚層，在位于鎂碳磚層1-6-1表面均勻設(shè)置有加熱電阻絲1-6-2。珍珠巖層1-5-1和泡沫玻璃層1-5-2均