加压气体渗氮多用炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了加压气体渗氮多用炉，包括炉体，所述炉体包括承压罐体、加热元件、位于所述承压罐体内的加热渗氮室、以及位于所述承压罐体外侧的冷却系统；所述承压罐体的内壁上设置有耐火保温层，所述加热渗氮室的壁为所述耐火保温层，所述加热元件安装在所述耐火保温层上。本实用新型加压气体渗氮多用炉能够缩短渗氮的化学热处理工艺时间，解决了现有技术中渗氮工艺耗时较长的技术问题，提高热处理企业的渗氮工艺效率。
【专利说明】加压气体渗氮多用炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及气体渗氮设备【技术领域】，特别涉及一种加压气体渗氮多用炉。
【背景技术】
[0002]在现有技术中，为了提高金属工件表面层的硬度、耐磨性及抗腐蚀性等性能，人们采用渗氮的化学热处理工艺向钢的表面层渗入氮原子。渗氮有多种方法，气体渗氮和离子渗氮是两种经常采用的方法。气体渗氮法是目前生产中采用较多的方法，工艺性能稳定，氮化效果好，具体工艺如下:把金属工件放入密封的耐热钢罐中，通入流动的氮气或氨气等，加热，保温较长的一段时间后，氮气或氨气热分解产生活性氮原子，不断吸附到金属工件表面，并扩散渗入金属工件表层内，从而改变表层的化学成分和组织，获得优良的表面性能。
[0003]密封钢罐通常是由耐热钢制成，耐热钢在大约560°C及以上时，机械性能急剧下降，此时耐热钢罐内氮气或氨气的压力不能过高，尤其是不能超过0.01兆帕(0.1公斤)。由于渗氮的速度和质量与耐热钢罐内氨气或氨气的压力有关，这就使得渗氮的化学热处理工艺耗时很长(约70-80小时)，严重影响了企业的经济效益。
实用新型内容
[0004]有鉴于此，本实用新型在于提供一种能够缩短渗氮的化学热处理工艺时间的加压气体渗氮多用炉，以解决现有技术中渗氮工艺耗时较长的技术问题，提高热处理企业的渗氮工艺效率。
[0005]为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案:加压气体渗氮多用炉，包括炉体，所述炉体包括承压罐体、加热元件、位于所述承压罐体内的加热渗氮室、以及位于所述承压罐体外侧的冷却系统；所述承压罐体的内壁上设置有耐火保温层，所述加热渗氮室的壁为所述耐火保温层，所述加热元件安装在所述耐火保温层上。
[0006]上述加压气体渗氮多用炉，所述冷却系统包括一个包裹在所述承压罐体外侧的循环水套，所述循环水套的内壁与所述承压罐体的外壁之间的空腔内有冷却循环水；所述循环水套上设置有与所述空腔流体导通的冷却循环水入口和冷却循环水出口。
[0007]上述加压气体渗氮多用炉，所述耐火保温层的厚度为5-15厘米。
[0008]上述加压气体渗氮多用炉，所述耐火保温层的厚度为5-8厘米。
[0009]上述加压气体渗氮多用炉，所述加压气体渗氮多用炉为立式炉或卧式炉。
[0010]上述加压气体渗氮多用炉，所述加热渗氮室分别与所述炉体上的渗氮剂入口和废气出口流体导通。
[0011]上述加压气体渗氮多用炉，所述废气出口上安装有压力表。
[0012]本实用新型的技术方案取得了如下有益的技术效果:能够缩短渗氮的化学热处理工艺时间，解决了现有技术中渗氮工艺耗时较长的技术问题，提高热处理企业的渗氮工艺效率；并且，本实用新型还可用于真空气淬，实现一物多用，降低热处理企业的设备成本，提高企业的生产设备利用率。【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型加压气体渗氮多用炉的结构示意图。
[0014]图中:1_循环水套，2-加热渗氮室，3-耐火保温层，4-承压罐体，5-加热元件，6-冷却循环水，7-冷却循环水入口，8-冷却循环水出口，9-渗氮剂入口，10-废气出口，
11-压力表。
【具体实施方式】
[0015]为清楚说明本实用新型中的方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。
[0016]如图1所示，本实施例的加压气体渗氮多用炉为立式炉，包括炉体，所述炉体包括承压罐体4、加热元件5、位于所述承压罐体4内的加热渗氮室2、以及位于所述承压罐体4外侧的冷却系统；所述承压罐体4的内壁上设置有5-8厘米厚的耐火保温层3，所述加热渗氮室2壁的为所述耐火保温层3，所述加热元件5安装在所述耐火保温层3上。本实施例中所述冷却系统包括一个包裹在所述承压罐体外侧4的循环水套I，所述循环水套I的内壁与所述承压罐体4的外壁之间的空腔内有冷却循环水6 ;所述循环水套I上设置有与所述空腔流体导通的冷却循环水入口 7和冷却循环水出口 8。所述加热渗氮室2分别与所述炉体上的渗氮剂入口 9和废气出口 10流体导通。所述废气出口 10上安装有压力表11。
[0017]本实施例的加压气体渗氮多用炉在工作时:首先对放入金属工件后的所述加热渗氮室2抽真空，当所述加热渗氮室2内的压强降低到设定的压强时，利用所述加热元件5对所述加热渗氮室2加热使得所述加热渗氮室2内的温度上升到一定的温度，然后通过所述渗氮剂入口 9向所述加热渗氮室2内通入渗氮剂(如氨气或氮气)，通过所述压力表11可以读出所述加热渗氮室2内的压力，保温一段时间之后，渗氮结束，通过所述废气出口 10将所述加热渗氮室2内的废气排出后点燃。
[0018]本实施例的加压气体渗氮多用炉在工作时，通过冷却循环水入口 7向所述循环水套I的内壁与所述承压罐体4的外壁之间的空腔内通入冷却循环水6，与所述承压罐体I换热后的所述冷却循环水6通过所述冷却循环水出口 8排出，从而起到对所述承压罐体I的降温作用。因此，金属工件在渗氮过程中，虽然所述加热渗氮室2内的压力很高并且所述加热渗氮室2内的温度也比较高，但是所述承压罐体I的温度不会过高，其机械性能不会下降，相比现有技术中的渗氮设备，所述承压罐体I更加耐压。本实施例的加压气体渗氮多用炉在实际工作时，所述加热渗氮室2内的压强在0.5兆帕以上时，能够正常使用，这样就会使得渗氮的速度大大加快，并且渗氮的质量也会提高。所述耐火保温层3的厚度为5-8厘米时，一方面能够起到很好的保温作用，降低能耗；另一方面不会使加压气体渗氮多用炉的整体尺寸太大,使得对所述加热渗氮室2内抽真空时所需真空泵的功率不会太大，降低能耗且又能够比较容易地将所述加热渗氮室2内的压强降低到所需的数值，同时炉体保压效果好。在实际使用中，所述耐火保温层3的厚度可以为5-15厘米的任意数值，均可以实现本实用新型的发明创造目的。
[0019]另外，本实用新型的加压气体渗氮多用炉不仅仅局限于立式炉，也可以为卧式炉等其它形式的炉。
[0020]上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型创造所作的举例，而并非对本实用新型创造【具体实施方式】的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所引伸出的任何显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造权利要求的保护范围之中。
【权利要求】
1.加压气体渗氮多用炉，包括炉体，其特征在于，所述炉体包括承压罐体(4)、加热元件(5)、位于所述承压罐体(4)内的加热渗氮室(2)、以及位于所述承压罐体(4)外侧的冷却系统；所述承压罐体(4)的内壁上设置有耐火保温层(3)，所述加热渗氮室(2)的壁为所述耐火保温层(3)，所述加热元件(5)安装在所述耐火保温层(3)上。
2.根据权利要求1所述的加压气体渗氮多用炉，其特征在于，所述冷却系统包括一个包裹在所述承压罐体(4)外侧的循环水套(1)，所述循环水套(I)的内壁与所述承压罐体(4)的外壁之间的空腔内有冷却循环水(6);所述循环水套(I)上设置有与所述空腔流体导通的冷却循环水入口(7)和冷却循环水出口(8)。
3.根据权利要求1-2任一所述的加压气体渗氮多用炉，其特征在于，所述耐火保温层(3)的厚度为5-15厘米。
4.根据权利要求3所述的加压气体渗氮多用炉，其特征在于，所述耐火保温层(3)的厚度为5-8厘米。
5.根据权利要求1-2任一所述的加压气体渗氮多用炉，其特征在于，所述加压气体渗氮多用炉为立式炉或卧式炉。
6.根据权利要求1-2任一所述的加压气体渗氮多用炉，其特征在于，所述加热渗氮室(2)分别与所述炉体上的渗氮剂入口(9)和废气出口(10)流体导通。
7.根据权利要求6所述的加压气体渗氮多用炉，其特征在于，所述废气出口(10)上安装有压力表(11)。
【文档编号】C23C8/24GK203782220SQ201420179678
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月14日 优先权日:2014年4月14日
【发明者】王珺博, 葛军, 陈超 申请人:王珺博