适用于取向硅钢的渗氮炉供气系统及其渗氮炉的制作方法

本实用新型涉及金属材料加工设备领域，尤其是一种适用于取向硅钢的渗氮炉供气系统及其渗氮炉。

背景技术：

渗氮零件的制造过程一般包括锻造、退火、渗氮和精磨这几个工序。现有的渗氮过程是把工件放入密封容器中，通以流动的氨气并加热，并进行长时间保温，使氨气热分解产生活性氮原子，不断吸附到工件表面，并扩散渗入工件表层内，从而改变表层的化学成分和组织。在进行渗氮之前还需要进行退火处理，这就导致渗氮零件的加工需要分别通过退火炉和渗氮炉两个设备进行两道工序，加工时间较长。为了同时满足退火和渗氮的功能，所属领域技术人员在退火炉中增加渗氮炉结构。但是，现有的渗氮炉采用氨气作为供气气体。由于氨气的用气量小，形成不了喷射气体，因此，在渗氮过程中需要较长的时间来等待炉体内部充满氨气气氛，同样导致加工效率低，而且无法控制渗氮量。可见，现有的渗氮炉供气系统存在以下技术问题：渗氮过程久，无法控制渗氮量。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供适用于取向硅钢的渗氮炉供气系统，通过调节气管道内的气体压力和流量，实现控制渗氮量。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

适用于取向硅钢的渗氮炉供气系统，包括混合罐和多路气管道，所述气管道的入口用于连接供气气体，所述气管路上设置压力调节阀，所述压力调节阀的出口连接储气罐，储气罐通过流量调节阀连接至所述混合罐。供气气体通过 气管道经过压力调节阀进行减压，进入储气罐，直到储气罐内的气量充足且压力稳定。再通过流量调节阀控制合适流量的气体进入混合罐内进行混合。采用多路气管道接入多种气体进行混合，能够增加气体用量，使气体在使用时能够形成喷射气流。同时，通过流量调节阀控制各种气体的气量来控制混合气体中各个气体的比例，以方便进一步控制渗氮量。

在一种优选的实施方式中，还包括流量计和阀门，所述混合罐的出口连接进气管，所述进气管上设置阀门、流量计。通过阀门、流量计来控制混合气体进入渗氮炉的气体流量。

在一种优选的实施方式中，所述气管道的数量为三个，三个所述气管道的入口分别用于连接氨气、氢气和氮气。单一的氨气其气体用量很小，形成不了喷射气体的流股。搭配的氢气和氮气，使氨气与氢气、氮气混合使用，既可以使通入的氨气气量可控，又可以增大气量形成喷射流股。

本实用新型还提供一种适用于取向硅钢的渗氮炉，包括炉体，包括上喷管和下喷管，所述上、下喷管的入口连接上述的供气系统，所述上、下喷管位于所述炉体内部，所述上喷管的下端开设一排气孔，所述下喷管的上端开设一排气孔，所述上、下喷管之间的空间用于输送钢带。钢带从上、下喷管之间通过，混合气体从上、下喷管以一定的压力进入，经过气孔以一定的喷速向钢带喷出，混合气体冲击到钢带上，发送氮化反应，实现钢带渗氮的效果，提高了渗氮的效率。

在一种优选的实施方式中，还包括防撞装置，所述防撞装置的支撑端位于所述下喷管的上方，以防止钢带断裂时撞砸到下喷管。

在一种优选的实施方式中，还包括耐火层，所述耐火层设置在所述炉体的内壁。耐火层用于保持炉体内部的温度，同时保护炉体的外壳结构。

在一种优选的实施方式中，所述上喷管为非金属陶瓷喷管，所述下喷管为非金属陶瓷喷管。

在一种优选的实施方式中，还包括隔离装置，所述炉体的两端开口，使钢带能够从所述开口输入、输出炉体，在所述开口固定隔离装置，所述隔离装置用于将所述炉体密封起来。为了实现退火与渗氮能够连续进行，炉体的两端开口使钢带能够在退火后不间断地进入渗氮炉。同时，为了保证炉体的密封性，采用隔离装置将渗氮炉密封起来，使渗氮炉内的气氛不会受到前、后炉段的温度和气氛的干扰，以保证渗氮过程能够独立进行。

本实用新型的有益效果为：

供气系统中，采用多路气管道接入多种气体进行混合，能够增加气体用量，使气体在使用时能够形成喷射气流。同时，通过流量调节阀控制各种气体的气量来控制混合气体中各个气体的比例，以方便进一步控制渗氮量。

在渗氮炉中，钢带从上、下喷管之间通过，混合气体从上、下喷管以一定的压力进入，经过气孔以一定的喷速向钢带喷出，混合气体冲击到钢带上，发送氮化反应，实现钢带渗氮的效果，提高了渗氮的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是渗氮炉供气系统的连接示意图；

图2是渗氮炉的连接示意图；

图3是渗氮炉与隔离装置的连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

结合图1所示，本实施例提供的适用于取向硅钢的渗氮炉供气系统，包括混合罐1和三路气管道2。气管道2的入口连接供气气体，气管路2的出口连接压力调节阀3，压力调节阀3的出口连接储气罐4，储气罐4通过流量调节阀5连接至混合罐1。每一路的气管道2都按照上述的结构连接至储气罐4。这三路气管道2的入口分别连接氨气、氢气和氮气。氮气的化学性能稳定，能够用于增加气体量；氨气作为产生氮离子的原料；氢气的还原性良好，用于分解氨气，产生氮离子。氨气、氢气和氮气分别进入三路气管道2内，各自经过压力调节阀3进行减压，使这三路气体都到相同且稳定的压力。三路气体分别进入储气罐4，直到储气罐4内的气量充足且压力稳定。三路气体再分别通过流量调节阀5控制适量的气体进入混合罐1，这三路气体在混合罐1内进行混合。采用三路气管道接入三种气体进行混合，能够增加渗氮过程中的气体用量，使气体在使用时能够形成喷射气流。而且，流量调节阀控制三种气体的气量来控制混合气体中各个气体的比例，实现控制渗氮量。混合罐1的出口连接进气管6，进气管6上设置阀门71、流量计8和阀门72。开启阀门71、72，使混合气体进入渗氮炉内，在进入过程中流量计8对进入的气体量进行计算。当达到需要的用量后，依次关闭阀门71、72，以确保进入炉体的气体量值与流量计8的计量值准确对应。

本实用新型还提供一种适用于取向硅钢的渗氮炉，如图2，包括炉体10。 炉体10的内壁粘结耐火层11。在炉体10的内部设置加热元件。炉体10的一侧壁开设两个通孔，通孔内分别插入管道101、102。管道101的一端通过管路连接阀门72，另一端连接上喷管12，上喷管12位于炉体10内。管道102的一端通过管路连接阀门72，另一端连接下喷管13，下喷管13位于炉体10内。上喷管12的下端开设一排气孔121，下喷管13的上端开设一排气孔131。上喷管12为非金属陶瓷喷管，下喷管13为非金属陶瓷喷管。

炉体10的两个相对侧壁上进行开口，开口的侧壁位于开设通孔的侧壁的两端。钢带20能够从开口进入炉体10，并进入上喷管12、下喷管13之间。混合气体以一定的压力进入上喷管12、下喷管13内，经过气孔以一定的喷速向钢带20喷出，混合气体冲击到钢带上，发送氮化反应，实现钢带渗氮的效果，提高了渗氮的效率。为了防止在渗氮过程中，钢带断裂砸撞到下喷管13，在一种实施方式中，还包括防撞装置14，防撞装置14固定在炉体10的底部，使防撞装置14的支撑端位于下喷管13的上方，当钢带断裂时，防撞装置14的支撑端能够将断裂的钢带接住，避免砸撞到下喷管13。

如图3，为了保证炉体10的密封性，采用隔离装置15将渗氮炉的炉体10密封起来。在炉体10的开口处设置隔离装置。当钢带进行传输时，隔离装置15上升，使炉体10的开口打开，以保证钢带能够顺利进入炉体10。当钢带进入炉体10后，隔离装置15下降，将炉体10的开口密封，使炉体10成密封状态，使渗氮炉内的气氛不会受到前、后炉段的温度和气氛的干扰，以保证渗氮过程能够独立进行。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实 用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。