专利名称：一种分子共振化学热处理炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及化学热处理领域，尤其涉及化学热处理炉技术领域。
背景技术：
将金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素 渗入工件的表面，从而改变表面层的化学成分、组织和性能。这种热处理工 艺称为化学热处理。为了实现该工艺，因此需要该工艺所需的设备一化学热 处理炉，如气体渗氮炉、氮一碳共渗炉、碳一氮共渗炉、渗碳炉、渗金属炉 等。并且这类炉大多可一炉多用。至今，国内外所用化学热处理炉主要由渗 罐、加热组件(电热丝)、炉体(包括炉壳、保温层、耐火砖层)等构成。这
种传统化学热处理炉的主要缺点是能耗大，如炉子最高温度为7(xrc，炉堂
尺寸为4)950X1220mm的炉子，所需功率约为75KW。另一缺点是升温速度慢， 如上述75KW渗氮炉，空炉升温要达到渗氮温度(550。C)最少需3小时。炉子 重，如该炉约5吨，在能源紧缺的今天，需要大大节约能源。为克服当今化 学热处理炉存在耗电大、升温速度慢和炉子重的缺点，本实用新型提供了一 种分子共振化学热处理炉。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有的化学热处理炉所存在的耗电大、升温 速度慢和设备较重的缺点，提供一种高效、节电能、重量轻的分子共振化学 热处理炉。
本实用新型的目的通过下述技术方案实现本分子共振化学热处理炉包
括炉壳、保温层、渗罐(炉胆)、防护柵、承载环(台)、分子共振加热器、 渗剂提供装置(滴注器或通气管)、热电偶、炉盖等，所述渗剂提供装置一端 位于渗罐内，另一端位于炉盖上方，所述热电偶穿过炉壳和保温层并伸入到 渗罐处。所述炉壳外设有炉壳支柱；所述分子共振加热器置于渗罐内，为了 防止工件碰撞加热器，于其外设防护柵。所述渗罐外用硅酸鋁纤维充填作保 温层。所述分子共振化学热处理炉，所述炉壳的顶端与炉盖下方之间设有承 受所处理工件的重量的承载环，所述承载环由炉壳各炉壳支柱支撑。
所述分子共振加热器包括电热丝、发波体、透波体。电热丝表面有耐高 温绝缘膜，绕成螺管形或花瓣形，电热丝置于发波体中。所述发波体包括乳 白石英管或涂有发波材料的绝缘管。发波体外套以透波体。所述透波体为透 明石英管。该分子共振加热器置于渗罐内，为防止处理工件对其碰撞，于其 外设防护柵。为使炉子保温及减轻炉子重量，于渗罐外，填滿硅酸鋁纤维作 保温层，工件通过承载环与外壳支柱联接来承重(若为卧式炉，则以炉底承 重)。化学热处理时，若用有机液体分解作渗剂，则通过滴注器滴入。若用气 体作渗剂，则用管通入。若用固体作渗剂，则另用渗箱，再置于渗罐中。炉 子温度通过热电偶与控制柜联接进行测温与控制。
从图2可见，分子共振化学热处理炉的加热组件为分子共振加热器4。
该加热器置于渗罐5内，以辐射及传导形式加热炉气及工件。加热器外设防 护柵6，以防工件碰撞加热器。渗罐5用耐热钢(视使用温度高低，可用不 锈钢或碳素钢或低合金钢)制造。渗罐外，用硅酸铝纤维7充填作保温层。 工件以承载环承重，该承载环由炉壳支柱支撑。这种分子共振化学热处理炉 具有如下优点(1)节电显著。如前述传统渗氮炉，最高使用温度为70(TC，
炉膛有效尺寸为4) 950X 1220mm，炉子功率为75KW。而本实用新型的分子 共振渗氮炉为24KW，为传统炉子的1/3，即节电达70%; (2)升温速度快。 如上述小950X1220mm、 75KW的炉子，空炉升温达55(TC需3小时。而本 实用新型的炉膛尺寸为小992X1270mm、 24KW的炉子，空炉升温到550。C， 只需20分钟。小200X250mm ， 5KW的传统炉子升温到650°C，需1.5小时， 而本实用新型的》200X250mm ， 1.5KW的分子共振化学热处理炉仅需15 分钟；(3)结构简单，制造成本低；(4)辐射波对化学热处理时的反应起加速 作用，加速渗层形成速度；(5)设备轻，如前述d)950X1220mm、 75KW的 传统设备为5500Kg，而本实用新型的4>992X 1270mm、 24KW设备只有650 Kg。
图1为传统化学热处理炉结构示意图。其中，1马达;2渗剂提供装置； 3炉盖；4渗罐；5加热体；6耐火砖；7保温层；8炉壳；9热电偶；10
排气孔。
图2为本实用新型的分子共振化学热处理炉的结构示意图。其中，l渗 剂提供装置；2炉盖；3承载环；4分子共振加热器；5渗罐；6防护栅；7 硅酸铝纤维；8炉壳；9热电偶。
图3为分子共振气体氮化炉结构示意图。其中，1炉盖；2热电偶孔； 3冷却水口； 4分子共振加热器；5渗罐；6防护柵；7炉壳；8炉壳 支柱；9炉底砖；10炉脚；11氨气进口； 12保温层；13废气进口 ； 14安 全带；15压环；16承载环；17炉盖扣；18 *封圈炉。
具体实施方式
图3为本实用新型具体实施方式
的分子共振气体氮化炉结构图。下面结 合该图对本实用新型实施方式进行详细说明。从图3可见，1为炉盖，其上 设有热电偶孔，供插入热电偶测温和控温。3为冷却水口，其位于与炉盖接
触的密封圈18下方与承载环16上方之间，通过该水口，通入冷却水，以便 保护与炉盖接触的密封圈18的密封效果。4为分子共振加热器，置于渗罐5 内，以辐射及传导方式直接加热炉气及工件。6为防护栅，位于分子共振加 热器4外，保护加热器免受工件撞击。7为炉壳，其外设有炉壳支柱8，以加 强炉壳强度及支撑承载环16，以便承受工件的重量。IO为炉脚，便于炉子的 移动。ll为渗氮用的氨气进口，其位于炉底处，从此口通入氨气，氨气在渗 罐内分解，产生活性氮原子，渗入工件形成氮化层。渗罐5外填充有保温层 12，保温层用硅酸鋁纤维制成，质轻、保温性能好，大大减少热量损失及炉 子重量。13为渗罐内的废气排出口。 14为安全带，其作用为保证分子共振加 热器输电接头与外界隔离，以防触电危险。15为压环，位于保温层上方，其 作用为压紧硅酸鋁纤维保温层。16为承载环，承受工件重量。17为炉盖扣， 作用为扣紧炉盖，压紧密封圈18，以防渗罐漏气。 如上所述，便可较好地实施本实用新型。
权利要求1、一种分子共振化学热处理炉，包括渗剂提供装置、炉盖、加热组件、渗罐、保温层、炉壳和热电偶，所述渗剂提供装置一端位于渗罐内，另一端位于炉盖上方，所述热电偶穿过炉壳和保温层并伸入到渗罐处，其特征在于所述加热组件为分子共振加热器；所述炉壳外设有炉壳支柱；所述炉壳的顶端与炉盖下方之间设有承受所处理工件的重量的承载环，所述承载环由各炉壳支柱支撑；所述分子共振加热器置于渗罐内，分子共振加热器外设有防护栅；所述渗罐外设有用硅酸鋁纤维充填的保温层。
专利摘要本实用新型提供一种分子共振化学热处理炉，属于化学热处理技术领域。本实用新型的分子共振化学热处理炉主要包括渗剂提供装置、炉盖、承载环、分子共振加热器、渗罐、防护栅、硅酸铝纤维保温层、炉壳和热电偶。所述分子共振加热器置于化学热处理炉渗罐内，渗罐外填充硅酸铝纤维作为保温层。分子共振加热器作为化学热处理炉的加热组件，及改变炉的结构，使本实用新型的分子共振化学热处理炉与相同炉膛尺寸的传统炉相比，具有能耗少、节电多、升温速度快和设备轻的优点。
文档编号C23C8/00GK201068468SQ200720055278
公开日2008年6月4日 申请日期2007年8月8日 优先权日2007年8月8日
发明者蒙继龙 申请人:华南理工大学