卧式无马弗罐气体渗氮炉.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN103074573103074573B(45)授权公告日2014.11.19(21)申请号201310053939.X(22)申请日2013.02.20(73)专利权人天津市天瑞硬化工程有限公司地址300475天津市滨海新区开发区第三大街海望园63门201(72)发明人张元增(74)专利代理机构天津盛理知识产权代理有限公司12209代理人王融生(51)Int.Cl.C23C8/24(2006.01)审查员蒋洁权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图1页附图1页(54)发明名称卧式无马弗罐气体渗氮炉(57)摘要一种卧式无马弗罐气体渗氮炉，由耐压炉壳、水冷炉壁外壳和炉子砌体炉衬与耐压水冷炉门组成炉体，炉体内装有导风套；炉体上方排列有热电偶口、密封电机与搅拌叶轮装置，炉体上有进氨口、出水口。炉体后侧面排列上有炉压传感器接口、排气口、取样口、真空抽气口和炉壁进水口。在炉体内有金属电热辐射管和金属电热丝和金属管状水冷换热器。其具有结构紧凑，操作使用方便，适应高氨高氢的高腐蚀性且易燃易爆的渗氮气氛的使用环境，该炉型在提高渗速、节能、降低氨气消耗量，实现超大装载量和异型零件渗氮方面发挥作用。CN103074573BCN103745BCN103074573B权利要求书1/1页1.一种卧式无马弗罐气体渗氮炉，其特征在于：一个耐压炉壳（3），在耐压炉壳外有水冷炉壁外壳（4），在耐压炉壳（3）内有炉子砌体炉衬（12），耐压炉壳的前方是耐压水冷炉门（1），在耐压炉壳和耐压水冷炉门之间有硅橡胶“O”型密封圈（2）；耐压炉壳（3）下方有炉体鞍座（18）；炉体内装有导风套（7）；炉体上方前端排列有前热电偶口（5）和前渗氮炉用密封电机与搅拌叶轮装置（6），炉体上方后端排列有后渗氮炉用密封电机与搅拌叶轮装置（10）和后热电偶口（11）；炉体上方中间排列有进氨口（8）和出水口（9），在炉体后侧面排列有炉压传感器接口（13）、排气口（14）、取样口（15）、真空抽气口（16）和炉壁进水口（17）；在炉体内的导风套外两侧上方装有金属电热辐射管（19），在炉体内的导风套外两侧下方装有金属管状水冷换热器（22），在导风套下方装有裸露的金属电热丝（21），在导风套顶部的出风口上方有搅拌叶轮（23），搅拌叶轮上方连接渗氮炉用密封电机（20）。2.根据权利要求1所述的卧式无马弗罐气体渗氮炉，其特征在于：所述金属管状水冷换热器，有换热器外套（24），在换热器外套内有换热器内胆（25），在换热器外套和换热器内胆之间装有导热材料（27），在换热器外套和换热器内胆下方连接换热器底板（29），换热器底板连接换热器联接法兰（30）；在换热器内胆内装有送水管（26），在换热器底板上有出水口（28）。2CN103074573B说明书1/5页卧式无马弗罐气体渗氮炉技术领域[0001]本发明属于金属热处理设备领域，特别涉及一种用于周期式气体渗氮作业的卧式无马弗罐气体渗氮炉。背景技术[0002]现有技术中的气体渗氮和气体氮碳共渗都归类于低温化学热处理范畴，其实这两种热处理工艺有很大差别，本发明则只涉及硬氮化，又称纯氨氮化所使用的周期式气体渗氮炉。因为现在乃至今后进行深层渗氮(≥1mm深层)，以及大型关键机械零件的气体渗氮都依然须在周期式气体渗氮炉中进行。[0003]现实中，周期式气体渗氮工艺自上世纪初诞生至今已近百年，但所用设备依旧为马弗罐式气体渗氮炉。时至今日，无论是国产亦或是进口的用于周期式气体渗氮作业的气体渗氮炉统统为马弗罐式气体渗氮炉。[0004]气体渗氮与气体渗碳几乎同时诞生于上世纪初，起始炉型都为马弗罐式炉型。在市场和技术的双重作用下，上世纪七十年代出现第一台箱式多用炉后，气体渗碳设备跨上无马弗罐结构的发展快速路，同时加速了渗碳专用仪器仪表、筑炉材料、尤其气体渗碳技术的快速发展。气体渗氮炉的发展轨迹应与气体渗碳是一致的，那就是用无马弗罐式的新炉型取代马弗罐式炉型已是必然趋势。[0005]传统马弗罐式气体渗氮炉的气密性与耐压能力全部依赖马弗罐的结构强度，而且罐体还要承受工件的重量，同时作业空间也被限于罐内，这对于气氛的搅拌、测温，控温、升温、降温都带来诸多不便。[0006]气体渗氮设备的技术进步远远滞后于气体渗碳设备的原因是多方面的，其中原因之一是市场的开发远不及气体渗碳工艺那样广泛，此外气体渗氮工艺的研发远比气体渗碳要复杂，而且这项技术与材料的关联度更高，因而科研周期相对比较长。[0007]当前气体渗氮工艺的主攻方向是提高渗速，现在增压渗氮(压力＜0.05Mpa)和高压渗氮(压力0.5～5Mpa)都显著提高了渗速，因而提高渗氮压力是渗氮工艺的一个发展方向。渗氮气氛是一种易燃易爆气