井式渗碳氮化炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种井式渗碳氮化炉，包括炉体、炉盖、柱体、吊升装置、罐体、温控装置、搅拌装置、渗碳气体进气管和渗氮气体进气管；炉体为顶部开口的中空式结构，炉体内腔设有所述罐体，炉体顶部的开口处盖有炉盖，炉体一侧固定有柱体，吊升装置位于炉体上方并固定在柱体上；炉盖上设有搅拌装置，搅拌装置包括搅拌电机，搅拌电机的输出轴上连接有搅拌叶片，渗碳气体进气管和渗氮气体进气管穿过炉盖盖体后与罐体连通，炉盖上安装有氧探头；柱体内设有拉升气缸，柱体下端连接有转轴。本实用新型的装置可以有效实现碳氮共渗，并能精确控温控气，降低能耗；整体效果好，可操作性强，结构合理优化、效率高，产品质量好。
【专利说明】井式渗碳氮化炉
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种热处理设备，尤其涉及一种井式渗碳氮化炉。
【背景技术】
[0002]渗碳氮化(或称氮碳共渗)是以渗氮为主同时渗入碳的化学热处理工艺。工业生产中已广泛应用的氮碳共渗方法有气体法和熔盐法。
[0003]气体氮碳共渗常用介质有50%氨+50%吸热式气体(Nitemper法)、35%?50%氨+50%?60%放热式气体(Nitroc法)和通氨时滴注乙醇等数种方法，其可在500°C?650°C温度下共渗Ih?8h。
[0004]CN1184510A号中国专利文献公开了一种真空渗碳设备，该真空渗碳设备包括有加热室、冷却室、油罐、抽真空源、渗碳气体源及惰性气体源等，该真空渗碳设备虽然结构简单，但是双室结构设置缺乏合理性，且单纯油槽的冷却设备存在冷却温度难以控制、冷却温度不均衡等问题。
[0005]CN202246831U号中国专利文献公开了一种密封箱式气体碳氮共渗炉成套设备，包括滴注式碳氮共渗多用炉、工件传送设备、卧式清洗机、箱式气流回火炉、放置工件的液压升降台以及电脑控制系统等；该设备的特点在于集成了卧室清洗机和电脑控制系统，其电脑控制系统主要用于控制工件传送设备及加热室温度调节。
[0006]总的来说，现有的箱式渗碳氮化装置或者结构复杂，或者操作不便，或者热处理效果不佳导致产品的热处理质量不稳定，或者能耗较高。更为重要的一点是，现有的箱式渗碳氮化装置的热处理效率较低，难以对大批量、大尺寸的工件进行有效的热处理。
[0007]为了提高碳氮共渗设备的处理能力和处理效率，本领域中出现了井式渗碳设备。例如CN2035072U号中国专利文献就曾提出了一种无内马弗套气体渗井式炉，该炉体结构虽然简单，但其只能用于渗碳处理，不能进行碳氮共渗。CN2369189Y号中国专利文献公开了一种燃气井式气体渗碳炉，该专利中对设备的结构改进主要为了适应燃气这一能源供应方式，因此其改进点主要着重于气体管路的设计，且该设备同样只适用于渗碳处理。CN201495274U号中国专利文献还公开了 一种井式气体渗碳炉，该专利中仅仅是对炉体的底部结构做了调整，其解决的技术问题主要是为了使炉体能够自由伸缩，克服热胀冷缩等问题。可见，现有井式的热处理设备中，绝大部分主要用于渗碳处理，碳氮共渗的井式炉相对少见，且现有的井式热处理设备多是侧重于局部构件的改进，井式渗碳氮化炉的整体构造和各组成部件的位置布局还有待进一步优化，以便能够更好地适应于井式碳氮共渗处理的需要。
实用新型内容
[0008]本实用新型要解决的技术问题就在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、整体效果好、可操作性强、可大大提高生产效率和产品质量、可有效实现碳氮共渗的井式渗碳氮化炉。[0009]本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0010]一种井式渗碳氮化炉，包括炉体、炉盖、柱体、吊升装置、罐体、温控装置、搅拌装置、渗碳气体进气管和渗氮气体进气管；所述炉体为顶部开口的中空式结构，炉体内腔设有所述罐体，炉体顶部的开口处盖有所述炉盖，炉体一侧固定有所述柱体，所述吊升装置位于炉体上方并固定在柱体上；炉盖上设有所述搅拌装置，搅拌装置包括搅拌电机，搅拌电机的输出轴上连接有搅拌叶片，所述渗碳气体进气管和渗氮气体进气管穿过炉盖盖体后与罐体连通，所述炉盖上安装有氧探头；所述柱体内设有拉升气缸，柱体下端连接有转轴。
[0011]上述的井式渗碳氮化炉中，优选的，所述吊升装置包括与柱体顶端连接的吊架，吊架内安装有链轮，链轮通过吊链与炉盖连接。
[0012]上述的井式渗碳氮化炉中，优选的，所述温控装置包括安装于炉盖上的温控热电偶和装设于炉体侧壁上的温控热电偶。
[0013]上述的井式渗碳氮化炉中，优选的，所述装设于炉体侧壁上的温控热电偶从上到下依次包括有上层热电偶、中间层热电偶和下层热电偶。
[0014]上述的井式渗碳氮化炉中，优选的，所述炉盖上安装有排气管，排气管的出气口设有燃烧嘴。
[0015]与现有技术相比，本实用新型的优点在于:本实用新型结构简单，操作方便，通过渗碳气体进气管、渗氮气体进气管、搅拌装置等常规部件即可实现碳氮共渗，提高热处理效率；通过温控热电偶、上层热电偶、中间层热电偶、下层热电偶的巧妙布置可实现精确控温，降低能耗；通过氧探头、排气管、燃烧嘴等可实现精确控气，减少原材料消耗；本实用新型的整体效果好，可操作性强，可大大提高生产效率和产品质量。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型较佳实施例的主视图。
[0017]图2为本实用新型较佳实施例的俯视图。
[0018]图中:1、炉体；11、上层热电偶；12、中间层热电偶；13、下层热电偶；2、炉盖；21、搅拌电机；22、搅拌叶片；23、排气管；24、燃烧嘴；25、渗碳气体进气管；26、渗氮气体进气管；27、氧探头；28、温控热电偶；29、吊链；3、柱体；31、转轴；32、旋转气缸；4、吊架；41、链轮；5、罐体。
【具体实施方式】
[0019]以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。
[0020]如图1和图2所示，本实用新型的井式渗碳氮化炉包括炉体1、上层热电偶11、中间层热电偶12、下层热电偶13、炉盖2、搅拌电机21、搅拌叶片22、排气管23、燃烧嘴24、渗碳气体进气管25、渗氮气体进气管26、氧探头27、温控热电偶28、吊链29、柱体3、拉升气缸31、转轴32、吊架4、链轮41和罐体5。
[0021]炉体I为顶部开口的中空式结构，炉体I内腔设有罐体5，炉体I顶部的开口处盖有炉盖2，炉体I外侧壁固定有柱体3，吊架4位于炉体I上方并固定在柱体3上。
[0022]炉体I内侧壁从上到下依次安装有上层热电偶11、中间层热电偶12、下层热电偶13，上层热电偶11与下层热电偶13用于监测罐体5的温度，中间层热电偶12作为紧急情况下的备用热电偶。
[0023]炉盖2上设有搅拌电机21，搅拌电机21的输出轴上连接有搅拌叶片22。排气管
23、渗碳气体进气管25、渗氮气体进气管26均安装在炉盖2上，排气管23、渗碳气体进气管25、渗氮气体进气管26穿过炉盖2盖体后与罐体5连通，排气管23的出气口设有燃烧嘴
24。氧探头27、温控热电偶28均安装在炉盖2上，氧探头27用于测量炉内含碳气氛中的氧分压，温控热电偶28用于测量炉内气氛的温度。
[0024]柱体3内设有拉升气缸31，柱体3下端连接有转轴32，转轴32的壳体固定在炉体I上。吊架4与炉盖2之间连接有吊链29，吊架4内设有与吊链29配合的链轮41，吊链29绕过链轮41与炉盖2连接。
[0025]使用前，先通过拉升气缸31和转轴32将炉盖2及炉盖2上安装的各个组件提起并移开，将工件放入罐体5内，再进行复位使炉盖2重新盖在炉体I上，将炉盖2与炉体I用螺栓阀门连接固定，接通炉体I内的加热电阻丝，经渗碳气体进气管25、渗氮气体进气管26通入渗碳气体(例如甲烷、乙炔、二氧化碳等)与渗氮气体(例如氨气等)进行碳氮共渗处理，打开搅拌电机21，搅拌电机21带动搅拌叶片22旋转将通入的气体混合均匀，同时使炉体I内工件的受热分布均匀，热处理过程中，可随时通过上层热电偶11、中间层热电偶12、下层热电偶13观测罐体5的温度，需要时，可打开排气管23、点燃燃烧嘴24排放或检测热处理过程生成的废气。
【权利要求】
1.一种井式渗碳氮化炉，其特征在于，包括炉体、炉盖、柱体、吊升装置、罐体、温控装置、搅拌装置、渗碳气体进气管和渗氮气体进气管；所述炉体为顶部开口的中空式结构，炉体内腔设有所述罐体，炉体顶部的开口处盖有所述炉盖，炉体一侧固定有所述柱体，所述吊升装置位于炉体上方并固定在柱体上；炉盖上设有所述搅拌装置，搅拌装置包括搅拌电机，搅拌电机的输出轴上连接有搅拌叶片，所述渗碳气体进气管和渗氮气体进气管穿过炉盖盖体后与罐体连通，所述炉盖上安装有氧探头；所述柱体内设有拉升气缸，柱体下端连接有转轴。
2.根据权利要求1所述的井式渗碳氮化炉，其特征在于，所述吊升装置包括与柱体顶端连接的吊架，吊架内安装有链轮，链轮通过吊链与炉盖连接。
3.根据权利要求1或2所述的井式渗碳氮化炉，其特征在于，所述温控装置包括安装于炉盖上的温控热电偶和装设于炉体侧壁上的温控热电偶。
4.根据权利要求3所述的井式渗碳氮化炉，其特征在于，所述装设于炉体侧壁上的温控热电偶从上到下依次包括有上层热电偶、中间层热电偶和下层热电偶。
5.根据权利要求1或2所述的井式渗碳氮化炉，其特征在于，所述炉盖上安装有排气管，排气管的出气口设有燃烧嘴。
【文档编号】C23C8/30GK203411599SQ201320479781
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年8月7日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】杉山辉阳, 野口奉夫, 刘其城 申请人:湖南特科能热处理有限公司