專利名稱：雙排稀土連續(xù)氣體滲碳爐料盤設(shè)置及加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及雙排稀土滲碳爐料盤布置，具體涉及雙排稀土連續(xù)氣體滲碳爐料盤設(shè)置及加熱裝置
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的雙排稀土連續(xù)氣體滲碳爐料盤的II區(qū)段是均熱區(qū)，單排有4個(gè)料盤， 加熱功率為100KW。由于由前面I區(qū)段推過來的工件溫度為860 880°C，相對(duì)于II區(qū)段溫度910 920°C偏低，加上該區(qū)段料盤數(shù)量相對(duì)較多(與I區(qū)段200KW、4個(gè)料盤相比)，因此該區(qū)段長度相對(duì)顯得偏短一些，加熱功率也偏低一些，導(dǎo)致工件加熱速度較慢，爐內(nèi)滲碳?xì)夥蘸吞紕莼謴?fù)也慢，使推料周期加長，單排(計(jì)算)周期為80 90分鐘；IV區(qū)段為擴(kuò)散區(qū)， 單排只有4個(gè)料盤，致使擴(kuò)散時(shí)間相對(duì)不足；V區(qū)段是降溫淬火區(qū)，該區(qū)段只有2個(gè)料盤(單排計(jì)算)，降溫區(qū)間過短，工件通過該區(qū)段時(shí)，雖然儀表顯示溫度已達(dá)到工藝要求，但實(shí)際工件的溫度還沒有降下來，致使工件出爐時(shí)，工件溫度仍高于工藝淬火溫度30 40°C，使工件滲碳淬火后的顯微組織馬氏體針粗大，殘余奧氏體級(jí)別也超差；同時(shí)由于淬火時(shí)，工件溫度高于工藝要求溫度，導(dǎo)致工件的淬火變形也增大，對(duì)于齒輪來說，使其精度急劇下降，齒形、齒向變形增大，造成齒輪嚙合惡化，接觸區(qū)偏移，大大降低了齒面的承載能力，使齒面偏載，噪音增大，降低了齒輪的使用壽命，致使齒輪早期失效損壞的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有雙排連續(xù)氣體滲碳爐料盤數(shù)量使工件加熱速度慢，爐內(nèi)滲碳?xì)夥蘸吞紕莼謴?fù)較慢，工件淬火溫度偏高，推料周期加長，導(dǎo)致工件的淬火組織粗大，淬火變形也增大，精度急劇下降，齒形、齒向變形增大，造成齒輪嚙合惡化，接觸區(qū)偏移，大大降低了齒面的承載能力，使齒面偏載，噪音增大，降低了齒輪使用壽命，致使齒輪出現(xiàn)早期失效損壞的問題。提供了一種雙排稀土連續(xù)氣體滲碳爐料盤設(shè)置及加熱裝置，解決該問題的具體技術(shù)方案如下本發(fā)明的雙排稀土連續(xù)氣體滲碳爐料盤設(shè)置及加熱裝置，料盤以雙排計(jì)算設(shè)置48 盤，加熱區(qū)(I區(qū))設(shè)置10盤，均熱區(qū)(II區(qū))設(shè)置10盤，滲碳區(qū)(III區(qū))設(shè)置10盤，擴(kuò)散區(qū)(IV區(qū))設(shè)置10盤和降溫淬火區(qū)(V區(qū))設(shè)置7+1盤，單個(gè)料盤外形尺寸不變。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)增加了雙排滲碳爐料盤的數(shù)量，即相當(dāng)于加長了雙排滲碳爐體的長度。因此，增加了工件的加熱速度，加快了爐膛內(nèi)滲碳?xì)夥蘸吞紕莸幕謴?fù)，每個(gè)周期內(nèi)滲碳?xì)夥蘸吞紕莸幕謴?fù)時(shí)間由原來的15 20分鐘縮短到6 10分鐘；加大了均熱區(qū)段的加熱功率，由原來的100KW增大到200KW，調(diào)整了溫度控制點(diǎn)和碳勢控制點(diǎn)，使均熱區(qū)段后2盤料盤位置演變?yōu)闈B碳區(qū)，這樣就相對(duì)延長了滲碳區(qū)，使?jié)B碳區(qū)段相當(dāng)于7個(gè)料盤的長度(滲碳區(qū)段設(shè)計(jì)單排為5個(gè)料盤)，這樣就可以縮短了推料周期，推料周期由原來的單排80 90分鐘縮短到55 65分鐘；增加了擴(kuò)散區(qū)段的料盤數(shù)量，單排計(jì)算由原來的4盤增加到5盤，提高了擴(kuò)散區(qū)的擴(kuò)散速度，使擴(kuò)散區(qū)的工件有了足夠的擴(kuò)散時(shí)間；增加了降溫淬火區(qū)段的料盤數(shù)，單排計(jì)算由原來的2盤增加到4盤，保證了降溫淬火區(qū)內(nèi)工件的溫度能夠降至工藝要求的淬火溫度，避免了馬氏體和殘余奧氏體級(jí)別超差的弊病，優(yōu)化了滲碳工件的金相組織，減小了工件的熱處理變形，提高了滲碳工件的品質(zhì)。


圖1是本發(fā)明雙排稀土連續(xù)氣體滲碳爐料盤設(shè)置圖，圖2是輻射加熱管在各區(qū)的設(shè)置圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1描述本實(shí)施方式。本實(shí)施方式的料盤1-1以雙排計(jì)算設(shè)置48盤，加熱區(qū)(I區(qū))設(shè)置10盤，均熱區(qū)(II區(qū))設(shè)置10盤，滲碳區(qū)(III區(qū))設(shè)置10 盤，擴(kuò)散區(qū)(IV區(qū))設(shè)置10盤和降溫淬火區(qū)(V區(qū))設(shè)置7+1盤，料盤外形尺寸不變。
具體實(shí)施方式
二 結(jié)合圖2描述本實(shí)施方式。本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)在于它還包含有在料盤的五個(gè)區(qū)段共設(shè)置33根輻射加熱管2-1，加熱區(qū)(I區(qū))設(shè)置九根輻射加熱管2-1，均熱區(qū)(II區(qū))設(shè)置九根輻射加熱管2-1，滲碳區(qū)(III區(qū))設(shè)置六根輻射加熱管2-1，擴(kuò)散區(qū)(IV區(qū))設(shè)置六根輻射加熱管2-1和降溫淬火區(qū)(V區(qū))設(shè)置三根輻射加熱管2-1，輻射加熱管2-1在與爐體長度方向垂直，且水平設(shè)置在爐體2-2的側(cè)壁上，輻射加熱管2-1采用NP-2型號(hào)的輻射加熱管。大型輻射加熱管具有單管功率大、負(fù)荷高、管壁溫度均勻、熱強(qiáng)度大、變形小，高抗氧化性能，是雙排稀土滲碳爐理想的加熱元件。該輻射加熱管的使用壽命可達(dá)到M 72 個(gè)月，大大節(jié)省了雙排稀土滲碳爐的運(yùn)行成本。電加熱元件和外套管是大型輻射加熱管兩大關(guān)鍵部件，電加熱元件采用 0Cr23A16CoZrRe高電阻合金絲材料拉制而成，在高溫下具有極高的抗氧化性能，同時(shí)還具有高的電阻率、高的使用溫度、比重輕、電阻溫度系數(shù)小和使用壽命高的特點(diǎn)。電加熱元件處于外套管中心位置，保證了其對(duì)管壁均勻的輻射，使?fàn)t膛溫度均勻一致；外套管采用 ZG4Cr25Ni20Si2熱強(qiáng)鋼精密離心澆鑄而成型，外套管表層組織致密，是一層超細(xì)化奧氏體組織，從而保證了外套管的高溫強(qiáng)度和使用壽命，管內(nèi)壁采用機(jī)械加工，保證了其尺寸精度。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖1描述本實(shí)施方式。本實(shí)施方式所述的加熱區(qū)(I區(qū))加熱功率為200KW，均熱區(qū)(II區(qū))加熱功率也為200KW，增大了 II區(qū)段的加熱功率，由原來的100KW增大到200KW，調(diào)整了溫度控制點(diǎn)和碳勢控制點(diǎn)的位置，這樣就增加了工件的加熱速度，加快了爐內(nèi)滲碳?xì)夥蘸吞紕莸幕謴?fù)，在每個(gè)推料周期內(nèi)滲碳?xì)夥蘸吞紕莸幕謴?fù)時(shí)間由原來的15 20分鐘縮短到6 10分鐘，這樣可以使II區(qū)段內(nèi)的后2盤料盤位置演變?yōu)闈B碳區(qū)，相對(duì)增長了滲碳區(qū)；滲碳區(qū)(III區(qū))加熱功率為100KW，布置6根輻射加熱管， 單排計(jì)算原來為5個(gè)料盤長度，現(xiàn)在單排相當(dāng)于7個(gè)料盤長度，這樣就縮短了推料周期(生產(chǎn)節(jié)拍)，單排(計(jì)算)推料周期由原來的80 90分鐘縮短到55 65分鐘；擴(kuò)散區(qū)(IV 區(qū))加熱功率為100KW，布置6根輻射加熱管，單排計(jì)算該區(qū)段增加到5個(gè)料盤，這樣可以使強(qiáng)滲碳后的工件有了足夠的擴(kuò)散時(shí)間，相對(duì)增加了擴(kuò)散速度；降溫淬火區(qū)(V區(qū))加熱功率為56KW，布置3根輻射加熱管，單排料盤數(shù)量由原來的2盤增加到4盤，這樣V區(qū)段的工件就有了足夠的降溫時(shí)間，能夠使其溫度降到工藝要求的淬火溫度，這樣就可以獲得優(yōu)良、合格的淬火組織，避免了原工件淬火后馬氏體針粗大和殘余奧氏體級(jí)別超差的弊病，優(yōu)化了工件滲碳層的顯微組織，減少了工件熱處理變形，提高了工件的合格率。
本發(fā)明的雙排稀土滲碳爐重新劃分了各區(qū)段，調(diào)整了雙排滲碳爐內(nèi)各區(qū)段的功率，重新布置了輻射加熱管的位置，同時(shí)也調(diào)整了爐襯拱墻的位置，詳見圖2。
權(quán)利要求
1.雙排稀土連續(xù)氣體滲碳爐料盤設(shè)置及加熱裝置，其特征在于料盤(1-1)以雙排計(jì)算設(shè)置48盤，加熱區(qū)設(shè)置10盤，均熱區(qū)設(shè)置10盤，滲碳區(qū)設(shè)置10盤，擴(kuò)散區(qū)設(shè)置10盤和降溫淬火區(qū)設(shè)置7+1盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙排稀土連續(xù)氣體滲碳爐料盤設(shè)置及加熱裝置，其特征在于它還包含有在爐膛五個(gè)區(qū)段共設(shè)置三十三根輻射加熱管，加熱區(qū)設(shè)置九根輻射加熱管0-1)，均熱區(qū)設(shè)置九根輻射加熱管(2-1)，滲碳區(qū)設(shè)置六根輻射加熱管0-1)，擴(kuò)散區(qū)設(shè)置六根輻射加熱管(2-1)和降溫淬火區(qū)設(shè)置三根輻射加熱管，輻射加熱管(2-1)在與爐體長度方向垂直，且水平設(shè)置在爐體(2-2)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙排稀土連續(xù)氣體滲碳爐料盤設(shè)置及加熱裝置，其特征在于輻射加熱管采用NP-2型號(hào)的輻射加熱管。
全文摘要
雙排稀土連續(xù)氣體滲碳爐料盤設(shè)置及加熱裝置，它涉及雙排稀土滲碳爐料盤的數(shù)量布置。它解決了工件加熱速度較慢，爐內(nèi)滲碳?xì)夥蘸吞紕莼謴?fù)慢，淬火工件溫度偏高，推料周期過長，導(dǎo)致工件的淬火組織粗大，淬火變形增大，精度急劇下降，齒形、齒向變形增大，造成齒輪嚙合惡化，降低了齒面的承載能力，使齒面偏載，噪音增大，降低了齒輪使用壽命的問題。本發(fā)明料盤以雙排計(jì)算設(shè)置48盤，加熱區(qū)設(shè)置10個(gè)，均熱區(qū)設(shè)置10個(gè)，滲碳區(qū)設(shè)置10個(gè)，擴(kuò)散區(qū)設(shè)置10個(gè)和降溫淬火區(qū)設(shè)置7+1個(gè)。本發(fā)明優(yōu)化了滲碳工件的金相組織，增加了工件的加熱速度，減小了工件的熱處理變形，提高了滲碳工件的品質(zhì)。
文檔編號(hào)C23C12/02GK102373402SQ20111032727
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月25日
發(fā)明者劉志儒, 劉成友, 李慶文, 謝飛, 金榮植, 陳云生 申請(qǐng)人:吉林普雷特?zé)崽幚碛邢薰? 哈爾濱工業(yè)大學(xué), 哈爾濱意鋒稀土材料開發(fā)有限公司, 哈爾濱匯隆汽車箱橋有限公司