一种多功能管式气氛热处理炉精密装置及其热处理方法与流程

本发明涉及热处理炉，尤其涉及一种多功能管式气氛热处理炉精密装置及其热处理方法。

背景技术：

1、热处理是工业和实验室最为常见的一种热处理方式，金属材料和结构件的生产、加工都需要进行热处理处理。热处理炉是常用的热处理装置之一，可对材料进行去应力热处理、气氛热处理、真空热处理等。

2、然而，现有热处理炉装置结构简单，功能较为单一，均存在不足之处：1)加热区存在温度偏差；2)加热炉内部与加热炉外部温度显示偏差大；3)密闭条件下，样品取出或移动困难；4)功能单一，无法实现多种气氛热处理。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种多功能管式气氛热处理炉精密装置，用于解决现有加热炉的加热区存在温度偏差大以及炉内气氛无法精确调控的技术问题。

2、本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

3、一方面，本发明提供了一种多功能管式气氛热处理炉精密装置，该精密装置包括管式炉炉管、冷却单元、加热控温单元和样品移动单元；

4、沿管式炉炉管的轴线方向，管式炉炉管包括依次连接的第一冷却区、加热区和第二冷却区，冷却单元设于第一冷却区和第二冷却区上，加热控温单元设于加热区上；样品移动单元用于移动样品至加热区或其两端的第一冷却区和第二冷却区内。

5、在一种可能的设计中，加热区包括多个均温区；多个均温区的温度相等。

6、在一种可能的设计中，多个均温区包括第二加热区、第三加热区和第四加热区。

7、在一种可能的设计中，样品移动单元包括烧架和推拉杆；

8、烧架设于管式炉炉管内，烧架用于承载样品；推拉杆的第一端贯穿第二冷却区并与烧架连接；推拉杆的另一端位于管式炉炉管外部，推拉杆用于移动烧架。

9、在一种可能的设计中，样品移动单元还包括可伸缩金属套管；

10、可伸缩金属套管设于管式炉炉管靠近第二冷却区的一端，可伸缩金属套管与管式炉炉管连通且气密性一致，推拉杆的位于管式炉炉管外的部分设于可伸缩金属套管内。

11、在一种可能的设计中，烧架设有多层托盘，托盘上设有通气孔。

12、在一种可能的设计中，沿管式炉炉管轴线方向，烧架的两端均设有圆形耐火隔热板；圆形耐火隔热板竖向设置且其外边沿与管式炉炉管的内壁相贴合，位于烧架两端的圆形耐火隔热板与管式炉炉管的内壁围合的区域构成样品加热区或均热区。

13、在一种可能的设计中，还包括测温单元，测温单元包括第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶和第四热电偶；第一热电偶至第四热电偶设于对应的第一加热区至第四加热区的炉膛外壁上。

14、在一种可能的设计中，第一热电偶至第四热电偶均单独配有温度显示器。

15、另一方面，本发明还提供了一种多功能管式气氛热处理炉精密装置的热处理方法，采用上述的多功能管式气氛热处理炉精密装置进行样品热处理。

16、与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：

17、(1)本发明的热处理炉恒温加热区温差小，均温区空间大，实测温度精准，操作控制方便且气密性好，另外，既可实现一种或多种气氛热处理，也可实现真空热处理、加湿气氛热处理处理，从而提供一种多功能管式气氛热处理炉精密装置。

18、(2)本发明通过在管式炉炉管内设置样品移动单元，能够将热处理后的样品快速移动至第一冷却区或第二冷却区，同时保证热处理炉内密封性良好和炉膛内气氛不变，从而能够防止进入空气造成样品表面氧化。

19、(3)本发明通过设置补偿区，能够保证第二加热区至第四加热区的温度一致；设置三个均温区能够为样品留下足够的加热区，避免加热区两端由于散热快导致温度明偏低，从而导致存在温度差，最终保证热处理炉的温度精确恒定。

20、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书实施例以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

技术特征：

1.一种多功能管式气氛热处理炉精密装置，其特征在于，包括管式炉炉管、冷却单元、加热控温单元和样品移动单元；

2.根据权利要求1所述的多功能管式气氛热处理炉精密装置，其特征在于，所述加热区包括多个均温区；多个所述均温区的温度相等。

3.根据权利要求2所述的多功能管式气氛热处理炉精密装置，其特征在于，多个所述均温区包括第二加热区、第三加热区和第四加热区。

4.根据权利要求1所述的多功能管式气氛热处理炉精密装置，其特征在于，所述样品移动单元包括烧架和推拉杆；

5.根据权利要求4所述的多功能管式气氛热处理炉精密装置，其特征在于，所述样品移动单元还包括可伸缩金属套管；

6.根据权利要求5所述的多功能管式气氛热处理炉精密装置，其特征在于，所述烧架设有多层托盘，所述托盘上设有通气孔。

7.根据权利要求6所述的多功能管式气氛热处理炉精密装置，其特征在于，沿管式炉炉管轴线方向，所述烧架的两端均设有圆形耐火隔热板；所述圆形耐火隔热板竖向设置且其外边沿与所述管式炉炉管的内壁相贴合，位于烧架两端的所述圆形耐火隔热板与管式炉炉管的内壁围合的区域构成样品加热区或均热区。

8.根据权利要求3所述的多功能管式气氛热处理炉精密装置，其特征在于，还包括测温单元，所述测温单元包括第一热电偶、第二热电偶、第三热电偶和第四热电偶；所述第一热电偶至第四热电偶设于对应的第一加热区至第四加热区的炉膛外壁上。

9.根据权利要求8所述的多功能管式气氛热处理炉精密装置，其特征在于，所述第一热电偶至第四热电偶均单独配有温度显示器。

10.一种多功能管式气氛热处理炉精密装置的热处理方法，其特征在于，采用权利要求1至9任一项所述的多功能管式气氛热处理炉精密装置进行样品热处理。

技术总结
本发明公开了一种多功能管式气氛热处理炉精密装置，属于热处理炉技术领域；解决了现有加热炉的加热区存在温度偏差大以及炉内气氛无法精确调控的技术问题。本发明提供的多功能管式气氛热处理炉精密装置包括管式炉炉管、冷却单元、加热控温单元和样品移动单元；沿烧架管式炉炉管的轴线方向，烧架管式炉炉管包括依次连接的第一冷却区、加热区和第二冷却区，烧架冷却单元设于烧架第一冷却区和第二冷却区上，烧架加热控温单元设于烧架加热区上；烧架样品移动单元用于移动样品至加热区或其两端的第一冷却区和第二冷却区内。本发明实现了热处理炉内温度与气氛的精密调控和精确控制。

技术研发人员：孟利,张波,张宁,杨勇
受保护的技术使用者：钢铁研究总院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17