專利名稱：超高溫氮化遂道爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉屬于燒成設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種在高溫、氮氣氣氛下連續(xù)生產(chǎn)的超高溫氮化遂道爐。
背景技術(shù)：
隨著新材料、新技術(shù)的不斷發(fā)展，高性能的材料不斷涌現(xiàn)，某些材料如氮化硅制品、功能材料、復(fù)合材料等需在高溫?zé)o氧氣氛中進行處理，燒成溫度和氣氛成為提高材料性能的基礎(chǔ)。而現(xiàn)有的燒結(jié)設(shè)備燒結(jié)溫度一般低于1550°C，整個爐體密封不好，爐內(nèi)空氣不易驅(qū)逐干凈，爐內(nèi)氣氛不均勻，制品氮化不充分。而采用的中頻感應(yīng)設(shè)備雖然溫度較高，但不能連續(xù)作業(yè)，生產(chǎn)效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種超高溫氮化遂道爐，克服現(xiàn)有的高溫氮化燒結(jié)設(shè)備使用溫度低，爐體密封差，爐內(nèi)空氣不易驅(qū)逐干凈，爐內(nèi)氣氛不均勻，制品氮化不充分，不能實現(xiàn)連續(xù)作業(yè)等問題。一種超高溫氮化隧道爐，它包括進料部分、主體部分和出料部分，其中進/出料部分包括氣動進/出料機構(gòu)和進/出料區(qū)4、18，氣動進/出料機構(gòu)設(shè)有推進氣缸1、25，該推進氣缸上裝有可作前后往復(fù)運動的頂軸24、27，與推進氣缸相對應(yīng)安裝有小車2、21 ;進/出料區(qū)口設(shè)有進/出料區(qū)密封法蘭6、28，進/出料區(qū)密封法蘭6、28上分別布置有可轉(zhuǎn)動的進料爐門3和出料爐門20 ；所述主體部分為全密封結(jié)構(gòu)，包括爐殼23和爐蓋11 ;爐蓋11與爐殼23由密封法蘭30連接；爐殼23的爐膛內(nèi)兩側(cè)吊裝電加熱元件34，電加熱元件34引出電極為銅電極12，爐膛側(cè)壁上設(shè)置有便于銅電極12由外入里與電加熱元件34連接的電極孔和密封膠環(huán)；爐殼23底部鋪設(shè)軌道37和可沿軌道行進的滑板36，爐體底部還帶有出氣口 38，由放氣閥9、39控制。所述進/出料區(qū)密封法蘭6、28和密封法蘭30的法蘭盤上設(shè)置有橡膠棒凹槽。在進/出料區(qū)4、18、爐蓋11和爐殼23側(cè)壁分別設(shè)置有多個進氣管路7、19、32、22。爐殼23的側(cè)壁設(shè)置有真空管路26，該真空管路26 —端與外設(shè)真空泵連接；其中進/出料區(qū)4、18的氣管進氣口為氣簾進氣結(jié)構(gòu)，進料爐門3和出料爐門20為分時開啟、關(guān)閉結(jié)構(gòu)。所述爐殼23側(cè)壁、爐蓋11、進/出料區(qū)4、18及爐殼23底部出氣管38處均設(shè)有水冷管路，水冷管路統(tǒng)一接到匯流排13 ;匯流排上設(shè)置有水壓表14。爐體底部鋪設(shè)的軌道37向兩側(cè)分別延伸至進/出料區(qū)，與進/出料區(qū)的小車2、21上的底盤上的短軌相對接，小車2、21上裝有可裝載物料的滑板?！?br> 所述爐體有如下為多點進氣結(jié)構(gòu)爐蓋三點進氣32、側(cè)壁八點進氣22和進出料區(qū)
7、19兩點進氣。
所述爐蓋11上設(shè)置有控溫?zé)犭娕?6、防爆口 17和液壓控制的爐蓋升降機構(gòu)15。本發(fā)明的優(yōu)點在于該設(shè)備使用溫度高，高溫區(qū)達1800°C ;進出料門采用分時開啟、關(guān)閉結(jié)構(gòu)，避免了同時進出料時造成的空氣對流，實現(xiàn)了高溫條件下的連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高；該爐爐蓋、爐門采用法蘭、橡膠棒密封，爐體側(cè)壁、爐蓋、進出料區(qū)、電極均有水冷系統(tǒng)，爐體整體密封性能好；爐內(nèi)采用多點進氣方式，爐內(nèi)各點氣氛均勻，制品氮化充分；進出料采用氣動推進氣缸，爐內(nèi)為滑板結(jié)構(gòu)，進出料穩(wěn)定可靠安全性能高，勞動強度低；出氣管有水冷系統(tǒng)，出氣溫度低，不會對人體造成傷害；爐底配有自動放氣閥，防止?fàn)t內(nèi)壓力過高，造成設(shè)備損壞。


圖I是本發(fā)明的超高溫氮化隧道爐的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的左視圖； 圖3是本發(fā)明的超高溫氮化隧道爐的局部剖視圖。主要組件符號說明I進料區(qū)推進氣缸2進料小車3進料爐門4進料區(qū)5進料小車導(dǎo)軌6進料區(qū)密封法蘭7進料區(qū)進氣管8流量計9自動放氣閥10真空壓力表11 爐蓋12銅電極13匯流排14水壓表15液壓升降機構(gòu)16控溫?zé)犭娕?7 防爆口18出料區(qū)19出料區(qū)進氣管20出料爐門21出料小車22爐殼進氣管23 爐殼24進料頂軸25出料區(qū)推進氣缸
26真空管路27出料頂軸28出料區(qū)密封法蘭29出料小車導(dǎo)軌30密封法蘭31預(yù)熱區(qū)32爐蓋三點進氣管路33高溫區(qū)34電加熱元件35降溫區(qū)36 滑板37 軌道38出氣管39手動放氣閥
具體實施例方式下面根據(jù)附圖對本發(fā)明的具體實施方式
作進一步說明。如圖I所示，是本發(fā)明的超高溫氮化隧道爐的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的左視圖；圖3是本發(fā)明的超高溫氮化隧道爐的局部剖視圖。其中，本發(fā)明所述的超高溫氮化遂道爐包括進料部分、主體部分和出料部分。如圖I中，所述進料部分包括氣動進料機構(gòu)和由鋼板焊接而成的進料區(qū)4，其中氣動進料機構(gòu)下部由框架支撐，該框架由方鋼焊接制作；框架上部安裝進料區(qū)推進氣缸1，該推進氣缸上裝有前端可伸入進料區(qū)并可作前后往復(fù)運動的進料頂軸24，在框架上部與推進氣缸I垂直位置安裝有進料小車導(dǎo)軌5，進料小車導(dǎo)軌5上放置底盤上裝有短軌的進料小車2，進料小車2可沿進料小車導(dǎo)軌5前后移動；進料小車2上裝有物料滑板；進料區(qū)推進氣缸I伸出的進料頂軸24正對進料小車2上的物料滑板，進料頂軸24推進時可將滑板及物料送入進料區(qū)4 ;進料區(qū)口焊有密封法蘭6 ;法蘭盤上設(shè)置有橡膠棒凹槽，并布置有可轉(zhuǎn)動的進料爐門3，爐門3上帶有鎖緊螺釘；與進料區(qū)口相對的另一側(cè)與主體部分的爐殼23焊接連接，進料區(qū)4設(shè)置有進料區(qū)進氣管7和水冷套；其中進料區(qū)進氣管口為氣簾進氣結(jié)構(gòu)，所進氣體為氮氣。所述主體部分為全密封結(jié)構(gòu)，包括爐殼23和爐蓋11，爐蓋上設(shè)置有三點進氣管路32 ;整個爐殼23用鋼板焊接而成，爐蓋11與爐殼23法蘭連接，爐殼法蘭盤30上有安裝橡膠棒的凹槽。如圖3所示，其中，爐殼23分為位于前部的預(yù)熱區(qū)31、位于中部的高溫區(qū)33和位于后部的降溫區(qū)35，預(yù)熱區(qū)靠高溫區(qū)輻射的熱量將物料預(yù)熱；預(yù)熱區(qū)31和降溫區(qū)35爐膛四周由耐火材料砌筑，不安裝加熱元件；高溫區(qū)33的爐膛側(cè)壁和頂部內(nèi)覆耐高溫保溫材料，在爐膛內(nèi)兩側(cè)吊裝電加熱元件34，其連接方式可采用星形和三角形接法；電加熱元件34引出電極為銅電極12，爐膛側(cè)壁上設(shè)置有便于銅電極12由外入里與電加熱元件34連接的電極孔和密封膠環(huán)；爐殼23外部配有真空壓力表10和流量計8。另外，在爐殼側(cè)壁設(shè)有爐殼進氣管22 ;進氣管22分為多個支路與爐殼側(cè)壁連通，在本實施例中有8個支路；側(cè)壁偏上部位還焊接有真空管道26，真空管道上有過濾器，真空管道與真空泵相連，用于排盡爐內(nèi)的空氣。爐蓋11上對應(yīng)高溫區(qū)正中部位設(shè)置有控溫?zé)犭娕?6和防爆口 17，爐蓋11由外設(shè)的液壓升降機構(gòu)15控制；爐內(nèi)需要維修時可將爐蓋11用液壓升起。整個爐體內(nèi)底部鋪設(shè)軌道37 ;爐底帶有出氣管38，由手動放氣閥39和自動放氣閥9控制；爐體底部鋪設(shè)軌道37和可沿軌道行進的滑板36，該軌道37向兩側(cè)分別延伸至進、出料區(qū)，與進、出料區(qū)的小車上的底盤上的短軌相對接；軌道37底部有保溫材料。
主體部分左側(cè)為氣動出料機構(gòu)，物料在降溫區(qū)降溫后進入出料部分，出料部分與進料部分類似。所述出料部分包括氣動出料機構(gòu)和出料區(qū)18，其中氣動出料機構(gòu)下部由框架支撐，該框架由方鋼焊接制作；框架上部安裝出料區(qū)推進氣缸25，該推進氣缸上裝有可作前后往復(fù)運動的出料頂軸27，與進料部分不同的是在進料部分，頂軸前后往復(fù)運動軌跡與爐體平行；而在出料部分，頂軸前后往復(fù)運動的軌跡與爐體垂直。在框架上部與推進氣缸25垂直位置安裝有出料小車導(dǎo)軌29，出料小車導(dǎo)軌29上放置底盤上裝有短軌的出料小車21，出料小車21可沿出料小車導(dǎo)軌29前后移動；出料區(qū)推進氣缸25伸出的出料頂軸27正對出料區(qū)的物料滑板，可將出料區(qū)的滑板及物料推到出料小車21上；出料區(qū)口焊有出料區(qū)密封法蘭28 ;法蘭盤上設(shè)置有橡膠棒凹槽，并布置有可轉(zhuǎn)動的出料爐門20，爐門20上帶有鎖緊螺釘；出料區(qū)18設(shè)置有出料區(qū)進氣管19，出料區(qū)進氣管口為氣簾結(jié)構(gòu)。所述爐蓋、爐殼側(cè)壁、進出料區(qū)、電極、爐底放氣管路均有水冷管路，以避免橡膠棒高溫老化，水冷管路統(tǒng)一接到匯流排13 ;匯流排上設(shè)置有水壓表14。工作過程關(guān)閉進出料門并鎖緊；啟動真空泵，將爐內(nèi)壓力抽到極限真空后，關(guān)閉真空泵,并向爐內(nèi)充氮氣,直到爐內(nèi)壓力達到微正壓,打開手動放氣閥,少量放氣,使?fàn)t內(nèi)氣氛一直保持均勻的新鮮的氮氣氣氛；打開匯流排上的各進水閥門，檢查回水情況，一切正常后，接通電源向爐內(nèi)送電開始升溫，升溫過程中按工藝規(guī)定的升溫曲線升溫，將隧道爐加熱到工作溫度后，打開進料門向爐內(nèi)送料，送料結(jié)束關(guān)閉進料門，然后再打開出料門將燒成制品推出；隨后就開始按工藝曲線一端進料一端出料的循環(huán)往復(fù)的生產(chǎn)過程；工藝過程結(jié)束，爐內(nèi)溫度可按程序降溫直到室溫，這樣就將要燒結(jié)、氮化的制品氮化。本發(fā)明所述的超高溫氮化隧道爐提高了隧道爐的使用溫度，爐膛高溫區(qū)溫度達ISOO0C ;整體為隧道式結(jié)構(gòu)，可實現(xiàn)高溫條件下制品的連續(xù)生產(chǎn)；進出料門采用分時開啟、關(guān)閉結(jié)構(gòu)，進、出料口設(shè)計了氣簾進氣方式，確保在高溫下進出料時空氣不會進入爐內(nèi)；在爐體結(jié)構(gòu)上將爐蓋、爐門等部位加法蘭橡膠棒密封，密封效果好；爐體一側(cè)加裝了真空泵，升溫前可以用真空泵將爐內(nèi)空氣排凈；爐體上布置多個進氣點，使隧道爐一直處于微正壓狀態(tài)，爐內(nèi)各點氮氣氣氛均勻、充分。
權(quán)利要求
1.一種超高溫氮化隧道爐，它包括進料部分、主體部分和出料部分，其特征在于 進/出料部分包括氣動進/出料機構(gòu)和進/出料區(qū)(4、18)，氣動進/出料機構(gòu)設(shè)有推進氣缸(1、25)，該推進氣缸上裝有可作前后往復(fù)運動的頂軸(24、27)，與推進氣缸相對應(yīng)安裝有小車(2、21);進/出料區(qū)口設(shè)有進/出料區(qū)密封法蘭(6、28)，進/出料區(qū)密封法蘭(6,28)上分別布置有可轉(zhuǎn)動的進料爐門(3)和出料爐門(20); 所述主體部分為全密封結(jié)構(gòu)，包括爐殼(23)和爐蓋(11);爐蓋(11)與爐殼(23)由密封法蘭(30)連接；爐殼(23)的爐膛內(nèi)兩側(cè)吊裝電加熱元件(34)，電加熱元件(34)引出電極為銅電極(12)，爐膛側(cè)壁上設(shè)置有便于銅電極(12)由外入里與電加熱元件(34)連接的電極孔和密封膠環(huán)； 爐殼(23)底部鋪設(shè)軌道(37)和可沿軌道行進的滑板(36)，爐體底部還帶有出氣口(38)，由放氣閥(9、39)控制。
2.如權(quán)利要求I所述的超高溫氮化隧道爐，其特征在于所述進/出料區(qū)密封法蘭(6、28)和密封法蘭(30)的法蘭盤上設(shè)置有橡膠棒凹槽。
3.如權(quán)利要求I所述的超高溫氮化隧道爐，其特征在于在進/出料區(qū)(4、18)、爐蓋(11)和爐殼(23)側(cè)壁分別設(shè)置有多個進氣管路(7、19、32、22)。
4.如權(quán)利要求I所述的超高溫氮化隧道爐，其特征在于爐殼(23)的側(cè)壁設(shè)置有真空管路(26 )，該真空管路(26 ) 一端與外設(shè)真空泵連接。
5.如權(quán)利要求I所述的超高溫氮化隧道爐，其特征在于其中進/出料區(qū)(4、18)的氣管進氣口為氣簾進氣結(jié)構(gòu)，進料爐門(3)和出料爐門(20)為分時開啟、關(guān)閉結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求I所述的超高溫氮化隧道爐，其特征在于所述爐殼(23)側(cè)壁、爐蓋(11)、進/出料區(qū)(4、18 )及爐殼(23 )底部出氣管(38 )處均設(shè)有水冷管路，水冷管路統(tǒng)一接到匯流排(13);匯流排上設(shè)置有水壓表(14)。
7.如權(quán)利要求I所述的超高溫氮化隧道爐，其特征在于爐體底部鋪設(shè)的軌道(37)向兩側(cè)分別延伸至進/出料區(qū)，與進/出料區(qū)的小車(2、21)上的底盤上的短軌相對接，小車(2、21)上裝有可裝載物料的滑板。
8.如權(quán)利要求I所述的超高溫氮化隧道爐，其特征在于所述爐體有如下為多點進氣結(jié)構(gòu)爐蓋三點進氣(32)、側(cè)壁八點進氣(22)和進出料區(qū)(7、19)兩點進氣。
9.如權(quán)利要求I所述的超高溫氮化隧道爐，其特征在于所述爐蓋(11)上設(shè)置有控溫?zé)犭娕?16)、防爆口(17)和液壓控制的爐蓋升降機構(gòu)(15)。
全文摘要
本發(fā)明涉屬于燒成設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種在高溫、氮氣氣氛下連續(xù)生產(chǎn)的超高溫氮化遂道爐。它包括進料部分、主體部分和出料部分，所述進/出料部分包括氣動進/出料機構(gòu)和進/出料區(qū)(4、18)；所述主體部分為全密封結(jié)構(gòu)，包括爐殼(23)和爐蓋(11)；具有多個進氣點，爐殼(23)底部鋪設(shè)軌道(37)和可沿軌道行進的滑板(36)，爐體底部還帶有出氣管(38)，由放氣閥(9、39)控制。本發(fā)明的設(shè)備使用溫度高；爐體整體密封性能好，爐內(nèi)各點氣氛均勻，制品氮化充分；進出料穩(wěn)定可靠，安全性能高。
文檔編號F27B9/04GK102914146SQ201210430639
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者王壽增, 程桂玲, 朱世安, 顧靜, 張晉, 張淼, 齊照東, 張峰, 敖雯青 申請人:中國鋼研科技集團有限公司, 新冶高科技集團有限公司