CN101979700A - 一种粉末冶金制品连续水蒸气处理炉 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉末冶金制品连续水蒸气处理炉，包括机架(10)，设在机架(10)上的网带(7)和驱动所述的网带(7)运行的驱动装置(1)，在机架(10)上设有被网带(7)穿过的进料段(2)、预热段(3)、发黑段(4)和出料段(5)，进料段(2)的出口端与预热段(3)的一端连接，发黑段(4)与预热段(3)的连接处设有密封气帘，预热段(3)的另一端与发黑段(4)的一端连接，发黑段(4)的另一端与出料段(5)连接，发黑段(4)连接有水蒸汽发生装置(9)和气氛控制装置(6)。本发明是一种可连续作业、产量高、能耗低、操作简单、维修方便、能生产质量优良的粉末冶金制品连续水蒸气处理炉。

Description

一种粉末冶金制品连续水蒸气处理炉

技术领域

本发明涉及一种粉末冶金制品连续水蒸气处理炉(俗称发黑炉)。

背景技术

粉末冶金制品水蒸气处理(发黑处理)是提高粉末冶金制品表面耐磨性和耐蚀性的重要工艺方法。

鉴于中等密度粉末冶金制品的多孔性属性，可利用水蒸气处理来提高制品表面的耐磨性和耐蚀性。经过处理后，在制品的内、外表面上都被覆盖一层硬的黑色磁性铁氧化物。这种无光泽的黑色氧化层可增高制品的耐磨性和耐蚀性，并形成一种低反射的、颜色美观的表面。粉末冶金制品经水蒸气处理后，其表面硬度可由HB 50～70增加至HRB50～70，而且当外表面被磨损之后，新的氧化物表面就又暴露出来，形成新的耐磨表面，大大延长了其使用寿命。

目前，在粉末冶金行业一般采用传统的井式水蒸气处理炉或常规普通网带式热处理炉进行粉末冶金制品的水蒸气处理。对于粉末冶金制品水蒸气处理而言，上述两种炉子均存在不足之处。

1、两种炉子均没有在制品发黑之前单独对制品进行表面洁净处理的能力，洁净处理和发黑处理在同一个炉腔内完成，制品表面的油污难以处理干净或产生二次污染，导致制品表面不能形成均匀致密的氧化膜，产品质量很不稳定。

2、井式水蒸气处理炉只能间歇式作业，不能连续生产，产能低，能耗高。

3、采用常规普通网带式热处理炉进行水蒸气处理，通常直接从炉子的出料段通入水蒸气，炉内水蒸气压力低，水蒸气只能渗入制品很浅的表层，形成的氧化膜很薄，产品的质量较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可连续作业、产量高、能耗低、操作简单、维修方便、能生产质量优良的粉末冶金制品连续水蒸气处理炉。

为了解决上述问题，本发明提供的粉末冶金制品连续水蒸气处理炉，包括机架，设在机架上的网带和驱动所述的网带运行的驱动装置，电气控制装置，在所述的机架上设有被所述的网带穿过的进料段、预热段、发黑段和出料段，所述的进料段的出口端与所述的预热段的一端连接，所述的预热段的另一端与所述的发黑段的一端连接，所述的发黑段与所述的预热段的连接处设有密封气帘，所述的发黑段的另一端与所述的出料段连接，所述的发黑段连接有水蒸汽发生装置和气氛控制装置。

所述的传动装置置于所述的进料段的下方，所述的传动装置的导向轮置于所述的出料段的末端下方，所述的传动装置的网带纠偏装置分别置于所述的进料段的入口处和所述的出料段的出口处的网带两侧。

所述的气氛控制装置置于所述的机架上处于所述的出料段的一侧。

采用上述技术方案的粉末冶金制品连续水蒸气处理炉，与井式水蒸气处理炉比较，本发明具有以下优点：

1、连续作业，产能高，能耗低。

2、操作简便，劳动强度低。

3、维修方便。

与网带式热处理炉比较，本发明具有以下优点：

1、采取了密封方法，提高了炉内的水蒸气压力，增加了被处理粉末冶金制品表面氧化膜的厚度，提高了产品的质量。

2、发黑段炉管顶部为夹层结构，水蒸气在夹层内得到了预热，防止水蒸气凝固结露，保证了产品质量。

与井式水蒸气处理炉和网带式热处理炉比较，本发明具有以下优点：

1、设有独立的预热段。在预热段设有鼓风机和引风机，且预热段炉管为夹层结构，通过鼓风机向炉管夹层内送入有一定压力的空气，在炉管夹层内被加热，通过吹气孔进入炉管内，再由引风机排出到炉管外。粉末冶金制品在预热段被加热后，表面的油污蒸发，送入炉内的空气作为载气将油污蒸气携带出炉管外。预热段既预热了粉末冶金制品，也洁净了粉末冶金制品，从而保障了水蒸气处理的质量。

2、预热段与发黑段之间设有气帘，在运行时向气帘室内充入氮气，形成隔离气帘，将预热段炉管内的含有油污的气体与发黑段炉管内的水蒸气隔离，防止两种气体的窜扰，保障了水蒸气处理的质量。

综上所述，本发明是一种可连续作业、产量高、能耗低、操作简单、维修方便、能生产质量优良的粉末冶金制品连续水蒸气处理炉。

附图说明

图1是本发明的结构主视示意图。

图2是本发明的结构俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

参见图1和图2，在机架10上的网带7和驱动网带7运行的驱动装置1，在机架10上设有被网带7穿过的进料段2、预热段3、发黑段4和出料段5，进料段2的出口端与预热段3的一端连接，预热段3的另一端与发黑段4的一端连接，发黑段4与预热段3的连接处设有密封气帘，发黑段4的另一端与出料段5连接，发黑段4连接有水蒸汽发生装置9和气氛控制装置6，气氛控制装置6置于机架10上处于出料段5的一侧，传动装置1的电动机、摆线针轮减速机、链轮、链条、主动轮、张紧轮、网带速度测量装置置于进料段2的下方，传动装置1的导向轮置于出料段5的末端下方，传动装置1的网带纠偏装置分别置于进料段2的入口处和出料段5的出口处的网带两侧。网带7用于承载粉末冶金制品，在传动装置1的驱动下，从进料段2的入口处进入，穿过预热段3、发黑段4、从出料段5的出口处出来，经传动装置1的导向轮反向后返回传动装置1的驱动部分。粉末冶金制品放置于网带7上，随网带7运动而移动。电气控制装置8和水蒸气发生器9置于炉旁的适当位置。

进料段2由进料炉管、设在进料炉管上部的抽风罩组成。进料炉管和抽风罩均采用不锈钢制成。

预热段3由壳体、设在壳体内的耐火保温炉衬、设在炉衬内的预热段炉管(马弗)、设在预热段炉管底部的碳化硅均热板、设在预热段炉管外部上侧的发热元件、设在碳化硅均热板下部的发热元件、设在预热段炉管尾部的鼓风机、设在壳体外下部的引风机组成。预热段炉管采用耐热不锈钢制成，顶部为夹层结构，夹层前端的底部设有与炉管轴线呈倾斜状的吹风孔。发热元件采用电热合金制成，呈螺旋状，安装方式为左右贯通抽拉式，根据工艺需要分为若干个独立的加热区。

发黑段4由壳体、设在壳体内的耐火保温炉衬、设在炉衬内的发黑段炉管(马弗)、设在发黑段炉管底部的碳化硅均热板、设在发黑段炉管外部上侧的发热元件、设在碳化硅均热板下部的发热元件组成。发黑段炉管采用耐热不锈钢制成，顶部为夹层结构，在夹层的底部设有数量较多的的水蒸气引入孔。发黑段炉管前端设有水蒸气排出口，设有密封气帘。发黑段炉管前后两端均设有接水槽。发热元件采用电热合金制成，呈螺旋状，安装方式为左右贯通抽拉式，根据工艺需要分为若干个独立的加热区。

出料段5由出料炉管、设在出料炉管外上部的抽风罩、设在出料炉管外下部的鼓风机组成。出料炉管和抽风罩均采用不锈钢制成。

传动装置1由电动机、摆线针轮减速机、链轮、链条、主动轮、张紧轮、导向轮、网带纠偏装置、网带速度测量装置组成。传动装置1驱动网带7运行。

网带7采用耐热不锈钢丝编织而成。

水蒸气发生装置9由电热水蒸气发生器、软水处理装置组成。电热水蒸气发生器设有液位计、排污阀、安全阀。

气氛控制装置6由水蒸气流量计、水蒸气调节阀、氮气流量计、氮气调节阀组成。

电气控制装置8由电控柜、设在电控柜内的电器元件、仪器仪表、设在预热段3上部和发黑段4上部的温度传感元件、设在传动装置1上的速度测量传感元件组成。电气控制装置8分别对预热段3、发黑段4各个独立的发热区的温度进行检测和PID调节，对传动装置1的电动机进行变频控制，对网带7的运行速度进行测量，对鼓风机和引风机进行控制。电气控制装置8具有当炉内超温、热电偶断偶、网带过载、水蒸气发生器欠压和传动装置故障时进行声光报警的功能。

参见图1和图2，将预热段3、发黑段4加热至规定的工艺温度。用预热段3的鼓风机向预热段炉管顶部的夹层内输入空气，在夹层内空气被加热，然后通过吹风孔进入预热段炉管的下层，与被加热粉末冶金制品产生的油污蒸气混合。在预热段3的引风机的作用下，将携带有油污的气体排至炉外，实现粉末冶金制品表面的洁净处理。将水蒸气发生装置9产生的水蒸气输送到发黑段4的发黑段炉管的顶部夹层内，水蒸气在夹层内被进一步加热，通过夹层底部的气孔进入发黑段炉管的下部，与粉末冶金制品发生氧化反应，在粉末冶金制品表面形成氧化膜。向发黑段4前端的气帘室内充入氮气，形成密封气帘，阻止预热段3的预热段炉和内的气体与发黑段4的发黑段炉管内的气体相互窜扰。用出料段5的鼓风机向出料段炉管内送入空气，将粉末冶金制品快速冷却。通过气氛控制装置6的水蒸气调节阀门，调节水蒸气的流量，维持发黑段炉管内水蒸气的压力满足工艺要求。通过气氛控制装置6的氮气调节阀门，调节充入发黑段4密封气帘的氮气流量，保证有效地阻隔预热段3和发黑段4炉管内的两种不同的气体。

Claims (3)

1.一种粉末冶金制品连续水蒸气处理炉，包括机架(10)，设在机架(10)上的网带(7)和驱动所述的网带(7)运行的驱动装置(1)，其特征是：在所述的机架(10)上设有被所述的网带(7)穿过的进料段(2)、预热段(3)、发黑段(4)和出料段(5)，所述的进料段(2)的出口端与所述的预热段(3)的一端连接，所述的预热段(3)的另一端与所述的发黑段(4)的一端连接，所述的发黑段(4)与所述的预热段(3)的连接处设有密封气帘，所述的发黑段(4)的另一端与所述的出料段(5)连接，所述的发黑段(4)连接有水蒸汽发生装置(9)和气氛控制装置(6)。

2.根据权利要求1所述的粉末冶金制品连续水蒸气处理炉，其特征是：所述的传动装置(1)置于所述的进料段(2)的下方，所述的传动装置(1)的导向轮置于所述的出料段(5)的末端下方，所述的传动装置(1)的网带纠偏装置分别置于所述的进料段(2)的入口处和所述的出料段(5)的出口处的网带两侧。

3.根据权利要求1或2所述的粉末冶金制品连续水蒸气处理炉，其特征是：所述的气氛控制装置(6)置于所述的机架(10)上处于所述的出料段(5)的一侧。

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