一种节能氮化炉的制作方法

本实用新型涉及机械加工设备技术领域，具体为一种节能氮化炉。

背景技术：

氮化处理是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。经氮化处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。

现有的氮化炉多数是一体式的，直接将工件放置在炉内加压加热，渗氮足够时间后，随炉冷却3-4小时后，才能将工件从炉内取出，且每次都需要将炉体冷却，大量的热能被浪费，且长期占用氮化炉，造成生产周期延长。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种节能氮化炉，设置独立反应罐，渗氮完成后，无需将氮化炉完全冷却，减少热能损耗，且减少炉体的占用时间，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种节能氮化炉，包括电热炉，所述电热炉上端开口，所述电热炉内配合安装独立的反应罐，所述反应罐的外壁与电热炉的内壁之间留有空隙，所述电热炉的侧壁设置连通其内腔的介质交换管，所述反应罐上端开口，所述反应罐和电热炉上方设置炉盖，所述炉盖分别与反应罐和电热炉的开口密封，所述炉盖上方固定设置吊耳，所述电热炉外部设置压紧炉盖的压紧装置，所述反应罐对应的炉盖内部设置风扇，所述炉盖表面设置贯穿的换气孔，所述换气孔处连通设置注气机构，所述电热炉和炉盖内部分别设置冷却机构。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述反应罐的罐体外壁垂直设置导热板，所述导热板表面设置贯穿孔；

通过设置导热板，增加表面的换热面积，使反应罐能够快速升温，且起到支撑的作用，避免反应罐直接碰撞电热炉内壁，通过设置贯穿孔，避免导热板造成反应罐与电热炉之间的缝隙被分割成密闭的小腔体。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述炉盖的内壁设置向下延伸的密封环，所述密封环与反应罐的内壁密封接触安装；

通过设置下沿的密封环，当炉盖受热膨胀后，增加炉盖与反应罐的密封性。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述压紧装置包括竖直布置且与电热炉固定安装的伸缩杆，所述伸缩杆的上端自由部分转动安装压板，所述压板的下方固定设置齿轮，所述齿轮与压板的转动轴线同轴，所述压紧装置还包括与电热炉转动安装齿圈，所述齿圈与压板下方的齿轮啮合，所述齿圈外部设置驱动其转动的电机；

通过电机驱动，齿圈的传动，带动压板旋转，从而实现压板在炉盖上方的运动，配合伸缩杆的使用，实现炉盖的压紧和释放。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述冷却机构包括第一循环管和第二循环管，所述第一循环管和第二循环管分别布置在电热炉的炉壁和炉盖内部；

通过设置循环管，并在循环管内通入循环介质，实现炉盖和电热炉温度的快速调控。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述注气机构为三通管，所述三通管的一端与炉盖的换气孔连通，所述三通管另外两个端口处分别串接阀门；

将三通管的另外两个端口分别串接在外置的抽气泵和供氮设备上，从而利用阀门的开闭组合，实现反应罐内先抽真空，后加注氮气的操作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本节能氮化炉采用反应罐和电热炉分体的设计，使渗碳结束后，能够将工件随反应罐取出，进行冷却，而无需将电热炉完全冷却，且不占用电热炉，能够进行下一波工件的渗碳作业，减少热能消耗，缩短电热炉的占用时间，且在反应罐和电热炉之间设置空隙，在空隙内填充高压介质，使反应罐内外压力保持一致，从而避免反应罐高压变形，而且在反应罐内部设置风扇，促进内部氮气流动和温度混合均匀，保证工件各处渗氮均匀。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型剖视图；

图3为本实用新型炉盖示意图；

图4为本实用新型反应罐示意图。

图中：1电热炉、2压紧装置、201电机、202齿圈、203压板、204伸缩杆、3炉盖、301吊耳、302注气机构、303风扇、304密封环、4反应罐、401导热板、5冷却机构、501第一循环管、502第二循环管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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做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。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种节能氮化炉，包括电热炉1，电热炉1上端开口，电热炉1内配合安装独立的反应罐4，反应罐4的外壁与电热炉1的内壁之间留有空隙，电热炉1的侧壁设置连通其内腔的介质交换管，反应罐4上端开口，反应罐4和电热炉1上方设置炉盖3，炉盖3分别与反应罐4和电热炉1的开口密封，炉盖3上方固定设置吊耳301，电热炉1外部设置压紧炉盖3的压紧装置2，反应罐4对应的炉盖3内部设置风扇303，炉盖3表面设置贯穿的换气孔，换气孔处连通设置注气机构302，电热炉1和炉盖3内部分别设置冷却机构5。

反应罐4的罐体外壁垂直设置导热板401，导热板401表面设置贯穿孔；

通过设置导热板401，增加表面的换热面积，使反应罐4能够快速升温，且起到支撑的作用，避免反应罐4直接碰撞电热炉1内壁，通过设置贯穿孔，避免导热板401造成反应罐4与电热炉1之间的缝隙被分割成密闭的小腔体。

炉盖3的内壁设置向下延伸的密封环304，密封环304与反应罐4的内壁密封接触安装；

通过设置下沿的密封环304，当炉盖3受热膨胀后，增加炉盖3与反应罐4的密封性。

压紧装置2包括竖直布置且与电热炉1固定安装的伸缩杆204，伸缩杆204的上端自由部分转动安装压板203，压板203的下方固定设置齿轮，齿轮与压板203的转动轴线同轴，压紧装置2还包括与电热炉1转动安装齿圈202，齿圈202与压板203下方的齿轮啮合，齿圈202外部设置驱动其转动的电机201；

通过电机201驱动，齿圈202的传动，带动压板203旋转，从而实现压板203在炉盖3上方的运动，配合伸缩杆204的使用，实现炉盖3的压紧和释放。

冷却机构5包括第一循环管501和第二循环管502，第一循环管501和第二循环管502分别布置在电热炉1的炉壁和炉盖3内部；

通过设置循环管，并在循环管内通入循环介质，实现炉盖3和电热炉1温度的快速调控。

注气机构302为三通管，三通管的一端与炉盖3的换气孔连通，三通管另外两个端口处分别串接阀门；

将三通管的另外两个端口分别串接在外置的抽气泵和供氮设备上，从而利用阀门的开闭组合，实现反应罐4内先抽真空，后加注氮气的操作。

在使用时：将待渗氮的工件放置在反应罐4内部，随后将反应罐4放置在电热炉1内部，关闭炉盖3，压紧装置2的压板203压紧炉盖3，保证炉盖3与反应罐2和电热炉1的密封性，随后，通过注气机构302将反应罐4内抽至真空状态，随后向反应罐4内加注氮气，加注完成后，电热炉1进行加热，在加热过程中，通过介质交换管向电热炉1内加注导热介质，使电热炉1内压力与反应罐4内压力接近，避免反应罐4内受热膨胀造成的罐体形变，在加热过程中，风扇303作用，使反应罐4内部形成气体回流，与工件不断接触，保证渗氮均匀，渗氮完成后，伸缩杆204伸长，使压板203松动，通过电机201驱动，带动压板203旋转，使炉盖3被释放，随后将反应罐4与炉盖3一同起吊，利用第二循环管502内通入冷却介质，使炉盖3降温收缩，与反应罐4脱离，与下一波待渗氮工件所盛放的反应罐4结合，后再次放入电热炉1，进行下一波的渗氮作业。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。