回火炉氮气控制装置制造方法
【专利摘要】本发明揭示了一种回火炉氮气控制装置，包括一控制仪表A1，所述控制仪表A1由端口1接入，端口2接出，控制仪表A1还包括温度开关AL1的控制端，以及与热电偶连接的控制端；温度开关AL1和中间继电器KA1串联后与所述控制仪表A1并联，构成回路a；流量开关S1和延时继电器KT1串联，构成回路b，回路b与回路a并联；回路c与回路b交叉并联，回路c包括由中间继电器开关KA1引出两条并联的支路c-x和支路c-y，支路c-x上中间继电器开关KA1、流量开关S1和延时继电器KT1串联，支路c-y上中间继电器开关KA1和氮气电磁阀YV1串联；延时继电器开关KT1与报警灯HL1串联，构成回路d，回路d与回路c并联。本发明使氮气通断可以随回火温度变化。
【专利说明】回火炉氮气控制装置
【技术领域】
[0001]本发明属于热处理的设备【技术领域】，尤其涉及一种回火炉氮气控制装置。
【背景技术】
[0002]所谓回火就是在淬火处理后将工件加热到低于临界点的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的一种热处理操作。钢件淬火后获得的组织主要是马氏体或马氏体加残余奥氏体，在室温下这两种组织都处于亚稳状态，并有向铁素体加碳化物的稳定状态转变的趋势。回火有助于加速工件组织由亚稳态向稳定状态的转变过程。工件的回火分高温回火、中温回火和低温回火，低温回火温度范围一般在150°C _250°C，中温回火温度范围一般在350°C _500°C，高温回火温度一般为500°C _650°C。中国南车戚墅堰所热处理中心处理的产品多为低碳钢渗碳淬火件，主要采用高温回火和低温回火，具体实施时高温回火是为了消除渗碳时产生的网状或大块状碳化物，使碳化物球化；另一方面高温回火用来降低工件的渗碳硬度，提高工件中间工序的切削加工性能。对于渗碳钢，低温回火主要是使处于亚稳态的马氏体稳定化，得到回火马氏体组织。
[0003]氮气是一种惰性气体，在低于1200°C温度范围内不会与工件发生反应，所以在回火过程中选用氮气作为保护气。氮气作为保护气是通过置换炉膛内的空气实现的，从而达到预防工件回火氧化和氧化脱碳的目的。热处理中心拥有7台Ipsen箱式回火炉和9台Achelin井式回火炉，16台回火炉在进行回火操作过程均保持氮气流通状态。资料显示，钢铁件在高于100°C的空气中暴露会与空气中的氧气发生氧化反应，在工件表面形成一层Fe3O4氧化膜，而工件在空气中的氧化脱碳温度为580°C以上。工件在低温回火时是不需要氮气保护的，因为工件在低温回火时产生的氧化膜会同工件淬火时产生的氧化膜在抛丸工序中被清除掉；而工件的氧化脱碳会降低工件的疲劳寿命，这在后续加工过程中是无法补救的，所以工件在高温回火时需要氮气保护。
【发明内容】
[0004]鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种结构简单、有助于节约成本的回火炉氮气控制装置，使氮气通断可以随回火温度变化。
[0005]本发明的目的将通过以下技术方案得以实现:
一种回火炉氮气控制装置，包括一控制仪表Al，所述控制仪表Al由端口 I接入，端口 2接出，控制仪表Al还包括温度开关ALl的控制端5、4和3，以及与热电偶连接的控制端6和7 ;温度开关ALl和中间继电器KAl串联后与所述控制仪表Al并联，构成回路a ;流量开关SI和延时继电器KTl串联，构成回路b，回路b与回路a并联；回路c与回路b交叉并联，回路c包括由中间继电器开关KAl引出两条并联的支路c-x和支路c-y，支路c-x上中间继电器开关KA1、流量开关SI和延时继电器KTl串联，支路c-y上中间继电器开关KAl和氮气电磁阀YVl串联；延时继电器开关KTl与报警灯HLl串联，构成回路d，回路d与回路c并联。
[0006]优选的，所述回路b还包括手动/自动开关SA1，所述手动/自动开关SA1、流量开关SI和延时继电器KTl串联连接。
[0007]优选的，所述回火炉氮气控制装置由断路器L-N的L端引出，N端引入。
[0008]优选的，所述控制仪表Al上设有可实时显示回火炉的炉内温度的显示装置。
[0009]优选的，所述显示装置为LED显示器。
[0010]本发明的突出效果为:采用本发明的回火炉氮气控制装置，解决了氮气只能常开或常闭单一控制的缺陷，使其可以根据回火温度设计控制程序，实现在回火炉炉温大于某一温度时通入氮气，从而保证了在低温回火时的氮气断开和高温回火时的氮气通入，根据需要来控制氮气的通断，节省了回火过程中50%以上的氮气用量；其中，回路d具有在氮气流通发生故障时的延时报警功能，保证了上述氮气通断过程的有效进行，同时可以根据需要，通过手动/自动开关SAl的切换，实现氮气在回火时的常通，即可实现氮气在低温回火时的通入；控制仪表Al可以实时显示回火炉的炉内温度，实现了操作员监控和程序监控的同步进行；本发明所用电器元件少、工作流程简单，便于操作人员的操作和维修人员的维修、维护。
[0011]以下便结合实施例附图，对本发明的【具体实施方式】作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明实施例的电器原理图；
图2是本发明实施例的回火炉氮气流通示意图。
【具体实施方式】
[0013]本实施例的一种回火炉氮气控制装置，如图1所示，该回火炉氮气控制装置由断路器L-N的L端引出，N端引入，包括控制仪表Al，控制仪表Al由端口 I接入，端口 2接出，控制仪表Al还包括温度开关ALl的控制端5、4和3，以及与热电偶连接的控制端6和7 ；控制仪表Al上设有可实时显示回火炉的炉内温度的显示装置，该显示装置可以为LED显示器。温度开关ALl和中间继电器KAl串联后与控制仪表Al并联，构成回路a;手动/自动开关SA1、流量开关SI和延时继电器KTl串联，构成回路b，回路b与回路a并联；回路c与回路b交叉并联，回路c包括由中间继电器开关KAl引出两条并联的支路c-x和支路c_y，支路c-x上中间继电器开关ΚΑΙ、流量开关SI和延时继电器KTl串联，支路c_y上中间继电器开关KAl和氮气电磁阀YVl串联；延时继电器开关KTl与报警灯HLl串联，构成回路d，回路d与回路c并联。如图2所示，氮气电磁阀YV1，流量开关SI以及流量计L依次连接，氮气在氮气电磁阀YVl和流量开关SI的控制下断开或通入回火炉内。
[0014]本实施例的回火炉氮气控制装置在使用时，具体的工作流程包括以下步骤:
(一)氮气流通正常的情况下
第一步:回火炉开始工作，回路a中的热电偶开始工作，断路器L-N此时是闭合状态；热电偶测得的温度信息由控制端6和7传入控制仪表Al，程序设定当热电偶传入的温度>T0C (比如300°C)时，控制仪表Al中的温度开关ALl闭合；
第二步:当控制仪表Al中的温度开关ALl闭合，此时回路a中的温度开关ALl亦闭合(即 a_5、a-4 接通)； 第三步:回路a中的温度开关ALl闭合后，回路a形成闭合回路，从而a_Al、a_A2两端具有电势，中间继电器KAl得电导通；
第四步:当回路a中的中间继电器KAl导通时，支路c中的中间继电器开关KAl闭合(即c-5、c-4接通)，从而使支路c-y形成闭合回路，从而c-Al、c_A2两端具有电势，氮气电磁阀YVl得电导通；
第五步:当氮气电磁阀YVl得电导通时，图2中的氮气电磁阀YVl亦导通，从而氮气从氮气管路通过流量开关SI和流量计L进入回火炉内，因流量开关SI为压力开关，在无氮气通入时流量开关SI是常闭的，当有氮气通入时流量开关SI自动打开,此时支路C-X中的流量开关SI亦断开。
[0015](二)氮气在电磁阀打开时因故障没有导通的情况下
第一步:回火炉开始工作，回路a中的热电偶开始工作，断路器L-N此时是闭合态；热电偶测得的温度信息由控制端6和7传入控制仪表Al，程序设定当热电偶传入的温度>T0C (比如300°C)时，控制仪表Al中的温度开关ALl闭合；
第二步:当控制仪表Al中的温度开关ALl闭合，此时回路a中的温度开关ALl亦闭合(即 a_5、a-4 接通)。
[0016]第三步:回路a中的温度开关ALl闭合后，回路a形成闭合回路，从而a_Al、a_A2两端具有电势，中间继电器KAl得电导通；
第四步:当回路a中的中间继电器KAl导通时，支路c中的中间继电器开关KAl闭合(即c-5、c-4接通)，从而使支路c-y形成闭合回路，从而c-Al、c_A2两端具有电势，氮气电磁阀YVl得电导通；
第五步:当氮气电磁阀YVl得电导通时，图2中的氮气电磁阀YVl亦导通，而氮气因故障仍未有从流量开关SI通入炉内；
第六步:支路c-x中的流量开关SI是处于常闭状态的，此时支路c-x形成闭合回路，从而b-Al、b-A2两端具有电势，延时继电器KTl得电延时，如设定延时10s，1s后回路d中延时继电器开关KTl自动闭合，从而回路d形成闭合回路，报警灯HLl两端d-Al、d-A2得电势，从而警报响起，提示维修人员进行检修。
[0017]另外，当低温回火后工件无抛丸工序或客户对回火表面要求较高时，可以通过以下步骤实现氮气的回火过程的常通:将回路b中的手动/自动开关SAl执向手动挡，以上氮气随温度控制程序停止工作，氮气不会随温度变化选择通断，氮气在回火炉工作时即保持通入。
[0018]本实施例的回火炉氮气控制装置，解决了氮气只能常开或常闭单一控制的缺陷，使其可以根据回火温度设计控制程序，实现在回火炉炉温大于某一温度时通入氮气，从而保证了在低温回火时的氮气断开和高温回火时的氮气通入，根据需要来控制氮气的通断，节省了回火过程中50%以上的氮气用量；其中，回路d具有在氮气流通发生故障时的延时报警功能，保证了上述氮气通断过程的有效进行，同时可以根据需要，通过手动/自动开关SAl的切换,实现氮气在回火时的常通,即可实现氮气在低温回火时的通入；控制仪表Al可以实时显示回火炉的炉内温度，实现了操作员监控和程序监控的同步进行；本实施例所用电器元件少、工作流程简单，便于操作人员的操作和维修人员的维修、维护。
[0019]本发明并不限于前述实施方式，本领域技术人员在本发明技术精髓的启示下，还可能做出其他变更，但只要其实现的功能与本发明相同或相似，均应属于本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种回火炉氮气控制装置，其特征在于:包括一控制仪表A1，所述控制仪表A1由端口 1接入，端口 2接出，控制仪表A1还包括温度开关AL1的控制端5、4和3，以及与热电偶连接的控制端6和7 ;温度开关AL1和中间继电器KA1串联后与所述控制仪表A1并联，构成回路a ;流量开关S1和延时继电器KT1串联，构成回路b，回路b与回路a并联；回路c与回路b交叉并联，回路c包括由中间继电器开关KA1引出两条并联的支路c-x和支路c_y，支路c-x上中间继电器开关ΚΑΙ、流量开关S1和延时继电器KT1串联，支路c_y上中间继电器开关KA1和氮气电磁阀YV1串联；延时继电器开关KT1与报警灯HL1串联，构成回路d，回路d与回路c并联。
2.根据权利要求1所述的回火炉氮气控制装置，其特征在于:所述回路b还包括手动/自动开关SA1，所述手动/自动开关SA1、流量开关S1和延时继电器KT1串联连接。
3.根据权利要求1所述的回火炉氮气控制装置，其特征在于:所述回火炉氮气控制装置由断路器L-N的L端引出，N端引入。
4.根据权利要求1所述的回火炉氮气控制装置，其特征在于:所述控制仪表A1上设有可实时显示回火炉的炉内温度的显示装置。
5.根据权利要求4所述的回火炉氮气控制装置，其特征在于:所述显示装置为LED显示器。
【文档编号】C21D11/00GK104278142SQ201310268870
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月1日 优先权日:2013年7月1日
【发明者】董国节, 徐宁, 池城, 翟阳 申请人:南车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司