一种渗碳炉用马弗罐结构及其工艺的制作方法

本发明涉及马弗罐结构领域，特别是涉及一种渗碳炉用马弗罐结构及其工艺。

背景技术：

1、渗碳是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性炭原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分。

2、马弗罐是将燃料及燃烧产物向炉内的传热过程完全封闭在“马弗管”内进行的一种燃烧装置。

3、在渗碳炉中马弗罐进行工作的过程中，有着以下问题：

4、在渗碳炉中，炉体的支撑体侧壁下部与环形密封槽壁构成密封槽，但对于应用在此处的密封圈，长时间的工作会导致其在安全性及可靠性不高，密封质量较低，且不够灵活，难以检修；

5、在渗碳炉工作完成后，渗碳炉往往温度较高，且在密封较好地状态下，上下料不够方便，热量也流失较多。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种渗碳炉用马弗罐结构及其工艺，提供了一种能够提高密封圈灵活性、密封较好且上下料方便以及提高密封质量的马弗罐结构。

2、本发明为一种渗碳炉用马弗罐结构，包括渗碳炉本体、设置在渗碳炉本体内部的气体导入组件、冷却密封组件以及顶部密封组件；

3、所述渗碳炉本体的中间空腔分别形成炉膛以及密封腔室，所述炉膛位于密封腔室上方；

4、所述炉膛内部设置有马弗罐，所述马弗罐下方设置有炉台。

5、所述气体导入组件分别与炉膛以及密封腔室连通，所述冷却密封组件设置在密封腔室内，所述顶部密封组件设置在马弗罐上。

6、所述气体导入组件包括气泵、气体输入管、气体输出管以及三通阀，所述气泵设置在渗碳炉本体上，所述气体输入管设置在气泵的输入端，所述气体输出管设置在气泵的输出端，所述气体输出管为t型管，所述气体输出管设有两个输出管口，其中一所述输出管口与炉膛连通，另一所述输出管口与密封腔室连通，所述三通阀设置在气体输出管交汇处；

7、其中，气体输入管连接气体源头，气泵负责将气体源头的气体通过气体输出管输入到渗碳炉本体内，三通阀能够分别控制气体输入管与两个输出管口连通，且两个输出管口也能相互连通。

8、所述冷却密封组件包括密封圈、第一复位部、冷却水管道以及水冷密封槽，所述密封圈设置在马弗罐与炉台之间，所述密封圈为环状结构，所述第一复位部设置在马弗罐与密封圈之间，所述水冷密封槽设置在密封腔室内，所述冷却水管道一端与水冷密封槽连通，所述冷却水管道另一端与马弗罐连通；

9、其中，密封圈为两层，上层材料为纤维层，下层材料为硅橡胶，纤维层耐火温度高，用耐火纤维做成纤维盘根状，塞满马弗罐与炉台之间的间隙，且能够在间隙中活动。

10、所述顶部密封组件包括密封环、第二复位部、凸起、密封门、安装座、转轴以及旋转块，所述炉膛内壁上设有若干第二复位部，所述密封环与第二复位部连接，所述密封环边缘紧贴炉膛内壁，所述凸起设置在密封环上，所述转轴活动设置在马弗罐上，所述安装座设置在转轴的中心位置，所述密封门与安装座连接，所述转轴两端各设置有一个旋转块，所述旋转块位于凸起上方；

11、其中，密封环将马弗罐的顶部密封起来，转轴能够旋转，也能通过安装座带动密封环旋转，旋转块靠近凸起的边角采用圆弧处理，能够更好地与凸起配合。

12、所述第一复位部包括第一伸缩杆以及第一复位弹簧，所述马弗罐底部设置有若干第一安装槽，所述第一伸缩杆以及第一复位弹簧设置在第一安装槽内，所述第一复位弹簧环绕第一伸缩杆设置，所述第一伸缩杆的移动端连接在密封圈上；

13、其中，第一伸缩杆的移动端受力会收缩，与第一复位弹簧配合能够使第一伸缩杆移动端的物体复位。

14、所述第二复位部包括第二伸缩杆、第二复位弹簧以及连接块，所述炉膛内壁上设置有若干第二安装槽，所述第二伸缩杆以及第二复位弹簧设置在第二安装槽中，所述第二复位弹簧环绕第二伸缩杆设置，所述连接块设置在第二伸缩杆的输出端，所述连接块与密封环连接；

15、其中，第二复位部工作原理与第一复位部相同。

16、所述渗碳炉本体上设置有排气管，所述排气管与炉膛连通，所述排气管上设置有排气阀；

17、其中，排气管能够将炉膛中的气体排出，排气阀控制排气管的流通。

18、所述炉台底部设置有支撑件，所述炉台通过支撑件设置在渗碳炉本体内部，所述渗碳炉本体顶部设置有工件入口，所述渗碳炉本体顶部一侧铰接设置有炉门，所述渗碳炉本体上设置有控制组件；

19、其中，炉门上设置有与工件入口对应的方形薄壁，在炉门关闭之后，方形薄壁将工件入口密封，控制组件主要控制渗碳炉的热处理阶段。

20、一种渗碳炉用马弗罐结构的使用工艺，包括以下步骤：

21、s1、放入工件；

22、打开炉门以及密封门，将待加工的工件放入到马弗罐内部，支撑在炉台上方；

23、s2、密封；

24、在水冷密封槽中通入冷却水，冷却水进入到水冷密封槽后，冷却水从马弗罐的内侧的入水口通入，从马弗罐的外侧的溢水口溢出；该自然溢出的进水结构，保证冷却水水位不会降低，自动保持在高位，而且冷却水的流动方式是从马弗罐内侧的入水口进入，向下通过马弗罐的最下端，再向上升起，直到从马弗罐的外侧的溢水口溢出；

25、s3、通入气体；

26、启动气泵，通过气体输出管和三通阀配合，先和炉膛连通，将气体通入到炉膛中，通入一定量的气体后，再和密封腔室连通，将气体通入到密封腔室中，气体的气压会使冷却水向马弗罐中的密封圈流动，冷却水顶住密封圈，使密封圈向上移动，顶住马弗罐与炉台之间的空隙；

27、s4、热处理；

28、炉台开始加热，对马弗罐内部的工件进行热处理；

29、s5、结束；

30、s5.1、冷却；

31、在工件热处理完成后，启动三通阀，将炉膛与密封腔室连通，密封腔室中的气体进入到炉膛内部，马弗罐中的冷却水进入水冷密封槽，没有冷却水抵住的密封圈向下移动，使之前被密封圈堵住的冷却水管道漏出，冷却水从冷却水管道进入到马弗炉中，对工件进行冷却；

32、s5.2、取出工件；

33、密封腔室中的气体进入到炉膛内部，炉膛内部的气体使密封环向上移动，凸起抵住旋转块，使旋转块旋转，旋转块旋转带动转轴旋转，转轴旋转带动密封门旋转，将工件取出；

34、s5.3、排出气体；

35、工件取出之后，打开排气阀，气体从排气管导出到外界，气体导出之后，密封环复位。

36、本发明具有以下有益效果：

37、本发明通过启动气泵，气泵通过气体输入管从气源抽气出来，先控制三通阀，使气体源头与炉膛连通，使气体充满炉膛，气体环绕着马弗罐，对马弗罐形成一道气体保温层，防止温度流失，提高工件热处理的质量。

38、本发明通过控制三通阀，使气体源头与密封腔室连通，密封腔室中的冷却水被挤压进入马弗罐，并向密封圈使之密封得更紧固，提高了密封质量，并且形成密封圈－冷却水－气体的底部密封结构，提高了密封质量，且有效阻隔了马弗罐与炉台之间的热量流失，提高了热处理的效率和质量。

39、本发明通过冷却水进入水冷密封槽中，并且受到通入气体的挤压且气压较大，会向上运动，冷却水与密封圈接触并抵住密封圈，使密封圈紧贴马弗罐中的工件承载台，密封圈此时也堵住了冷却水管道，密封圈实际是与马弗罐的工件承载台连接的，而工件承载台是容易拆卸的，增加了密封圈的灵活性，便于更换和检修。

40、本发明通过启动三通阀，将密封腔室与炉膛连通，密封腔室与炉膛之间的气压差会使密封腔室中的气体进入到炉膛中，密封腔室中的气体输出之后，冷却水没有压力，就会回到原位，密封圈在第一复位部的作用下复位，使冷却水管道漏出，密封腔室就与马弗罐连通了，此时再通入冷却水，冷却水就会进入到马弗罐内对工件进行散热，提高了散热效果，提高了工件的成型效果。

41、本发明通过工作前，炉膛中通入气体的压力不足以使密封环提高到排气管之上，密封环在工作前主要起到密封作用，提高了密封效果。

42、本发明中通过启动三通阀，将密封腔室与炉膛连通，密封腔室与炉膛之间的气压差会使密封腔室中的气体进入到炉膛中，气压会使密封环向马弗罐顶部移动，凸起也随之移动，当凸起接触到旋转块之后，再向上移动时，就会带动旋转块旋转，旋转块带动转轴旋转，转轴旋转使密封门旋转，密封门刚好在工件热处理完成后打开，方便渗碳炉进行出料和进料，减少上下料的热量损失。

43、本发明通过冷却水就会进入到马弗罐内，也能对马弗罐进行一定的清洗，节省了马弗罐后续的清洁时间，提高了渗碳炉的工作效率，且冷却水是能够重复利用的，既节能又环保。

44、本发明通过工件在取出之后，控制排气阀打开，气体能够从炉膛中排出，排出一定量之后，密封环复位，气体不再排出，此时的这些气体能够起到保温的作用。

45、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。