一种间接加热装置和热处理设备的制作方法

本实用新型涉及热处理技术领域，具体而言，涉及一种间接加热装置和热处理设备。

背景技术：

在现有技术中，间接加热炉体通常是采用管式加热器对炉内进行加热的，在进行渗碳处理时，会有大量炉内含油碳原子的气体进入保护管，由于炉气在特定的温度段会产生大量的积碳，而加热器和保护管之间接触，会导致加热器和保护管之间产生通电短路现象，影响加热器的正常运行。

有鉴于此，设计制造出一种保证加热器正常运转，避免加热器和保护管之间产生通电短路现象的间接加热装置就显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种间接加热装置，其能够防止加热器和保护管之间发生通电短路现象，保证加热器的正常运行。

本实用新型的另一目的在于提供一种热处理设备，通过间接加热，且能够防止加热器和保护管之间发生通电短路现象，保证加热器的正常运行。

本实用新型是采用以下的技术方案来实现的。

一种间接加热装置，包括加热室、加热器和保护管，所述加热室上开设有加热孔，所述加热器穿设在所述加热孔中并伸入所述加热室，用于对所述加热室进行加热，所述保护管装配在所述加热孔中并环设在所述加热器外，用于保护所述加热器，且所述保护管的内壁与所述加热器之间间隔设置。

进一步地，所述加热室的外侧壁设置有绝缘支撑块，所述加热器伸出所述加热室的端部装配在所述绝缘支撑块上。

进一步地，所述加热室的外侧壁上设置有承载支耳，所述绝缘支撑块设置在所述承载支耳上。

进一步地，所述保护管包括内保护管段和外保护管段，所述内保护管段和所述外保护管段均环设在所述加热器外，所述内保护管段由所述加热孔向着所述加热室内延伸，所述外保护管段设置在所述加热孔内并向着所述加热室外延伸。

进一步地，所述内保护管段和所述外保护管段之间设置有装配间隙。

进一步地，所述内保护管段包括sic保护管段，所述外保护管段包括陶瓷保护管段。

进一步地，所述加热室的外侧壁上还设置有保护管挡板，所述保护管挡板遮挡在所述加热孔外，用于对所述外保护管段进行限位，防止所述外保护管段从所述加热孔中脱出。

进一步地，所述加热室的内壁上设置有保温层，所述保温层的内壁设置有支撑板，所述加热孔依次贯穿所述保温层和所述支撑板，所述支撑板用于支撑所述保护管。

进一步地，所述加热器包括石墨加热器。

一种热处理设备，包括外炉体和间接加热装置，间接加热装置包括加热室、加热器和保护管，所述加热室上开设有加热孔，所述加热器穿设在所述加热孔中并伸入所述加热室，用于对所述加热室进行加热，所述保护管装配在所述加热孔中并环设在所述加热器外，用于保护所述加热器，且所述保护管的内壁与所述加热器之间间隔设置。所述加热室设置在所述外炉体内，且所述外炉体上设置有保护气体进管、保护气体排管、反应气体进管和反应气体排管，所述保护气体进管和所述保护气体排管均与所述加热室外的空间连通，所述反应气体进管和所述反应气体排管均与所述加热室内的空间连通。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的一种间接加热装置，通过将保护管环设在加热器外，并将保护管的内壁与加热器之间间隔设置，使得保护管的内壁与加热器之间存在间隙，避免了保护管内壁上的积碳与加热器接触，从而避免了加热器与保护管之间发生通电短路现象，保证了加热器的正常运行。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的间接加热装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例提供的间接加热装置的局部结构示意图；

图3为本实用新型第二实施例提供的热处理设备的结构示意图。

图标：10-热处理设备；100-间接加热装置；110-加热室；111-加热孔；113-绝缘支撑块；115-承载支耳；117-保护管挡板；130-加热器；150-保护管；151-内保护管段；153-外保护管段；170-保温层；171-支撑板；200-外炉体；210-保护气体进管；230-保护气体排管；250-反应气体进管；270-反应气体排管。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

正如背景技术中所公开的，现有技术中由于加热器和加热管之间相接触，会导致长期积碳影响加热器的电气性能，甚至出现通电短路现象。同时，由于现有的加热器通常采用铁系/陶瓷系材料，由于加热器的功率是由发热面决定，另外加热器也受管材直径和长度的限制，导致电阻值上没有太大自由度，所以现有技术中的加热器的输出功率也有限制。另外，现有的保护管通常采用铝、硅石系列材料制成，由于其热传导效率低，降低了热量的散失，但是其材料特性也决定了其抗冲击性能较差，在急速温度变化的环境里，易出现裂痕甚至断裂，使得此种系列的保护管不适用于急速升温、冷却的环境。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

结合参见图1和图2，本实施例提供了一种间接加热装置100，适用于热处理炉体，其加热效果好，能够适用于急速升温、冷却的环境，同时能够避免因积碳产生的通电短路现象。

本实施例提供的间接加热装置100，包括加热室110、加热器130和保护管150，加热室110上开设有加热孔111，加热器130穿设在加热孔111中并伸入加热室110，用于对加热室110进行加热，保护管150装配在加热孔111中并环设在加热器130外，用于保护加热器130，且保护管150的内壁与加热器130之间间隔设置。

在本实施例中，加热器130为管式加热器130，且加热器130为两个，两个加热器130分别设置在加热室110的上下两侧，同时每个加热器130外均环设有保护管150。具体地，加热器130采用电阻式的加热方法，使得加热室110内的气体和加热室110内的工件之间发生气氛反应。

在本实施例中，加热器130包括石墨加热器130，加热器130采用石墨材料的加热器130，加工容易、方便，可自由选择加热器130的直径，变化阻抗值，可以精确地调节输出功率的大小。另外由于石墨的材料特性，也不会出现热变形的风险，没有蠕变的担心。

需要说明的是，本实施例中加热室110设置在热处理炉体内，可进行渗碳、渗氮、碳氮共渗、钎焊处理等热处理工艺。通过将保护管150环设在加热器130外，并将保护管150的内壁与加热器130之间间隔设置，使得保护管150的内壁与加热器130之间存在间隙，避免了保护管150内壁上的积碳与加热器130接触，从而避免了加热器130与保护管150之间发生通电短路现象，保证了加热器130的正常运行。

在本实施例中，加热室110的外部设置有绝缘支撑块113，加热器130伸出加热室110的端部装配在绝缘支撑块113上。具体地，将绝缘支撑块113设置在加热室110的外部，使得绝缘支撑块113不易产生积碳，极大地降低了积碳的风险。此外，将绝缘支撑块113设置在外部，避免了加热室110内的气体破坏、腐蚀绝缘支撑块113。

需要说明的是，本实施例中绝缘支撑块113由上支撑块和下支撑块构成，上支撑块和下支撑块之间形成有用于装配加热器130端部的承载孔，通过上支撑块和下支撑块实现对加热器130端部的固定，同时下支撑块主要起到承载作用，上支撑块主要起到限位作用。

在本实施例中，加热室110外的侧壁上设置有承载支耳115，绝缘支撑块113设置在承载支耳115上。具体地，承载支耳115焊接设置在加热室110的外侧壁上，且加热室110的两侧的侧壁上均设置有承载支耳115，每个承载支耳115上均固定设置有绝缘支撑块113，加热器130的端部装配在绝缘支撑块113上，从而通过两侧的承载支耳115支撑起加热器130。

保护管150包括内保护管段151和外保护管段153，内保护管段151和外保护管段153均环设在加热器130外，内保护管段151由加热孔111向着加热室110内延伸，外保护管段153设置在加热孔111内并向着加热室110外延伸。需要说明的是，内保护段和外保护段均部分设置在加热孔111内，且内保护段由加热孔111向着加热室110内部延伸，外保护段由加热孔111向着加热室110外部延伸，内保护段的长度远大于外保护管150的长度，且加热器130外主要通过环设内保护段来进行保护。

在本实施例中，内保护管段151和外保护管段153之间设置有装配间隙。具体地，内保护管段151和外保护管段153之间采用分离式设计，采用分离式设计是为了降低内保护管段151与外保护管段153之间的热传导和温度，从而使得外保护管段153的温度大大降低，能够实现急速温度升降的功能。此外，采用分离式设计还可以抑制外保护管段153的温度，提高内保护管段151的温度分布的均匀性。

在本实施例中，内保护管段151包括sic保护管150段，外保护管段153包括陶瓷保护管150段。具体地，内保护管段151采用sic材料，对于抗击热冲击性能较强，因此非常适合用于急速升温、冷却的环境。并且处于加热带位置的内保护管段151采用sic材料，抗热冲击性能腔，能够在高温环境下使用。

外保护管段153采用陶瓷，例如氧化铝、硅石等，成本低，其热传导效率低，也可以降低散热量，此外，外保护管段153部分伸出加热孔111至加热室110的外部并与内保护管段151分离设置，从而能够迅速地实现降温。

在本实施例中，加热室110的外壁上还设置有保护管挡板117，保护管挡板117遮挡在加热孔111外，用于对外保护管段153进行限位，防止外保护管段153从加热孔111中脱出。

在本实施例中，加热室110的内壁上设置有保温层170，保温层170的内壁设置有支撑板171，加热孔111依次贯穿保温层170和支撑板171，支撑板171用于支撑保护管150。具体地，保温层170的表面安装支撑板171，支撑板171为不锈钢材料、钼材料、石墨类的碳复合材料。通过设置支撑板171，能够起到支撑内保护管段151的作用。

在本实施例中，加热室110内还设置有用于放置工件的炉支撑件，炉支撑件位于加热室110的正中央。

综上所述，本实施例提供的间接加热装置100，通过将保护管150环设在加热器130外，并将保护管150的内壁与加热器130之间间隔设置，使得保护管150的内壁与加热器130之间存在间隙，避免了保护管150内壁上的积碳与加热器130接触，从而避免了加热器130与保护管150之间发生通电短路现象，保证了加热器130的正常运行。并且内保护管段151采用sic材料，抗冲击性能强，适用于急速冷却、急速升温的环境。通过分离式设计的内保护管段151和外保护管段153降低内保护管段151与外保护管段153之间的热传导和温度，从而使得外保护管段153的温度大大降低，保证加热器130能够实现急速温度升降的功能。

第二实施例

参见图3，本实施例提供了一种热处理设备10，包括外炉体200和间接加热装置100，其中间接加热装置100的基本结构和原理及产生的技术效果和第一实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考第一实施例中相应内容。

间接加热装置100包括加热室110、加热器130和保护管150，加热室110上开设有加热孔111，加热器130穿设在加热孔111中并伸入加热室110，用于对加热室110进行加热，保护管150装配在加热孔111中并环设在加热器130外，用于保护加热器130，且保护管150的内壁与加热器130之间间隔设置。加热室110设置在外炉体200内，且外炉体200上设置有保护气体进管210、保护气体排管230、反应气体进管250和反应气体排管270，保护气体进管210和保护气体排管230均与加热室110外的空间连通，反应气体进管250和反应气体排管270均与加热室110内的空间连通。

在本实施例中，通过保护气体进管210向加热室110外的空腔内通入保护气体，例如氮气，从而在加热室110外形成保护气氛，防止杂气进入到加热室110中，并且通过加热室110上的反应气体进管250通入反应气体例如氨气、二氧化碳等，再通过加热室110上的反应气体排管270排出加热室110内产生的废气和流入加热室110内的保护气体，最后处理完成后加热室110外的空腔内的保护气体由保护气体排管230排出。通过通入保护气体，极大地降低了加热室110内原有的可反应杂气，同时也避免了加热室110内的反应气体泄漏到加热室110外。

需要说明的是，本实施例中保护气体进管210和保护气体排管230设置在对角的两端，使得保护气体能够充分填充在加热室110外的空腔内，反应气体进管250和反应气体排管270设置在对角的两端，使得反应气体能够充分填充在加热室110内。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。