CN102914146A

CN102914146A - 超高温氮化遂道炉

Info

Publication number: CN102914146A
Application number: CN2012104306394A
Authority: CN
Inventors: 王寿增; 程桂玲; 朱世安; 顾静; 张晋; 张淼; 齐照东; 张峰; 敖雯青
Original assignee: New Metallurgy Hi Tech Group Co Ltd; China Iron and Steel Research Institute Group
Current assignee: New Metallurgy Hi Tech Group Co Ltd; China Iron and Steel Research Institute Group
Priority date: 2012-11-01
Filing date: 2012-11-01
Publication date: 2013-02-06

Abstract

本发明涉属于烧成设备技术领域，特别涉及一种在高温、氮气气氛下连续生产的超高温氮化遂道炉。它包括进料部分、主体部分和出料部分，所述进/出料部分包括气动进/出料机构和进/出料区（4、18）；所述主体部分为全密封结构，包括炉壳（23）和炉盖（11）；具有多个进气点，炉壳（23）底部铺设轨道（37）和可沿轨道行进的滑板（36），炉体底部还带有出气管（38），由放气阀（9、39）控制。本发明的设备使用温度高；炉体整体密封性能好，炉内各点气氛均匀，制品氮化充分；进出料稳定可靠，安全性能高。

Description

超高温氮化遂道炉

技术领域

本发明涉属于烧成设备技术领域，特别涉及一种在高温、氮气气氛下连续生产的超高温氮化遂道炉。

背景技术

随着新材料、新技术的不断发展，高性能的材料不断涌现，某些材料如氮化硅制品、功能材料、复合材料等需在高温无氧气氛中进行处理，烧成温度和气氛成为提高材料性能的基础。而现有的烧结设备烧结温度一般低于1550℃，整个炉体密封不好，炉内空气不易驱逐干净，炉内气氛不均匀，制品氮化不充分。而采用的中频感应设备虽然温度较高，但不能连续作业，生产效率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超高温氮化遂道炉，克服现有的高温氮化烧结设备使用温度低，炉体密封差，炉内空气不易驱逐干净，炉内气氛不均匀，制品氮化不充分，不能实现连续作业等问题。

一种超高温氮化隧道炉，它包括进料部分、主体部分和出料部分，其中：

进/出料部分包括气动进/出料机构和进/出料区4、18，气动进/出料机构设有推进气缸1、25，该推进气缸上装有可作前后往复运动的顶轴24、27，与推进气缸相对应安装有小车2、21；进/出料区口设有进/出料区密封法兰6、28，进/出料区密封法兰6、28上分别布置有可转动的进料炉门3和出料炉门20；

所述主体部分为全密封结构，包括炉壳23和炉盖11；炉盖11与炉壳23由密封法兰30连接；炉壳23的炉膛内两侧吊装电加热元件34，电加热元件34引出电极为铜电极12，炉膛侧壁上设置有便于铜电极12由外入里与电加热元件34连接的电极孔和密封胶环；

炉壳23底部铺设轨道37和可沿轨道行进的滑板36，炉体底部还带有出气口38，由放气阀9、39控制。

所述进/出料区密封法兰6、28和密封法兰30的法兰盘上设置有橡胶棒凹槽。

在进/出料区4、18、炉盖11和炉壳23侧壁分别设置有多个进气管路7、19、32、22。

炉壳23的侧壁设置有真空管路26，该真空管路26一端与外设真空泵连接；

其中进/出料区4、18的气管进气口为气帘进气结构，进料炉门3和出料炉门20为分时开启、关闭结构。

所述炉壳23侧壁、炉盖11、进/出料区4、18及炉壳23底部出气管38处均设有水冷管路，水冷管路统一接到汇流排13；汇流排上设置有水压表14。

炉体底部铺设的轨道37向两侧分别延伸至进/出料区，与进/出料区的小车2、21上的底盘上的短轨相对接，小车2、21上装有可装载物料的滑板。

所述炉体有如下为多点进气结构：炉盖三点进气32、侧壁八点进气22和进出料区7、19两点进气。

所述炉盖11上设置有控温热电偶16、防爆口17和液压控制的炉盖升降机构15。

本发明的优点在于：该设备使用温度高，高温区达1800℃；进出料门采用分时开启、关闭结构，避免了同时进出料时造成的空气对流，实现了高温条件下的连续生产，生产效率高；该炉炉盖、炉门采用法兰、橡胶棒密封，炉体侧壁、炉盖、进出料区、电极均有水冷系统，炉体整体密封性能好；炉内采用多点进气方式，炉内各点气氛均匀，制品氮化充分；进出料采用气动推进气缸，炉内为滑板结构，进出料稳定可靠安全性能高，劳动强度低；出气管有水冷系统，出气温度低，不会对人体造成伤害；炉底配有自动放气阀，防止炉内压力过高，造成设备损坏。

附图说明

图1是本发明的超高温氮化隧道炉的总体结构示意图；

图2是图1的左视图；

图3是本发明的超高温氮化隧道炉的局部剖视图。

【主要组件符号说明】

1进料区推进气缸

2进料小车

3进料炉门

4进料区

5进料小车导轨

6进料区密封法兰

7进料区进气管

8流量计

9自动放气阀

10真空压力表

11炉盖

12铜电极

13汇流排

14水压表

15液压升降机构

16控温热电偶

17防爆口

18出料区

19出料区进气管

20出料炉门

21出料小车

22炉壳进气管

23炉壳

24进料顶轴

25出料区推进气缸

26真空管路

27出料顶轴

28出料区密封法兰

29出料小车导轨

30密封法兰

31预热区

32炉盖三点进气管路

33高温区

34电加热元件

35降温区

36滑板

37轨道

38出气管

39手动放气阀

具体实施方式

下面根据附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。

如图1所示，是本发明的超高温氮化隧道炉的总体结构示意图；图2是图1的左视图；图3是本发明的超高温氮化隧道炉的局部剖视图。其中，本发明所述的超高温氮化遂道炉包括：进料部分、主体部分和出料部分。

如图1中，所述进料部分包括气动进料机构和由钢板焊接而成的进料区4，其中气动进料机构下部由框架支撑，该框架由方钢焊接制作；框架上部安装进料区推进气缸1，该推进气缸上装有前端可伸入进料区并可作前后往复运动的进料顶轴24，在框架上部与推进气缸1垂直位置安装有进料小车导轨5，进料小车导轨5上放置底盘上装有短轨的进料小车2，进料小车2可沿进料小车导轨5前后移动；进料小车2上装有物料滑板；进料区推进气缸1伸出的进料顶轴24正对进料小车2上的物料滑板，进料顶轴24推进时可将滑板及物料送入进料区4；进料区口焊有密封法兰6；法兰盘上设置有橡胶棒凹槽，并布置有可转动的进料炉门3，炉门3上带有锁紧螺钉；与进料区口相对的另一侧与主体部分的炉壳23焊接连接，进料区4设置有进料区进气管7和水冷套；其中进料区进气管口为气帘进气结构，所进气体为氮气。

所述主体部分为全密封结构，包括炉壳23和炉盖11，炉盖上设置有三点进气管路32；整个炉壳23用钢板焊接而成，炉盖11与炉壳23法兰连接，炉壳法兰盘30上有安装橡胶棒的凹槽。

如图3所示，其中，炉壳23分为位于前部的预热区31、位于中部的高温区33和位于后部的降温区35，预热区靠高温区辐射的热量将物料预热；预热区31和降温区35炉膛四周由耐火材料砌筑，不安装加热元件；高温区33的炉膛侧壁和顶部内覆耐高温保温材料，在炉膛内两侧吊装电加热元件34，其连接方式可采用星形和三角形接法；电加热元件34引出电极为铜电极12，炉膛侧壁上设置有便于铜电极12由外入里与电加热元件34连接的电极孔和密封胶环；炉壳23外部配有真空压力表10和流量计8。另外，在炉壳侧壁设有炉壳进气管22；进气管22分为多个支路与炉壳侧壁连通，在本实施例中有8个支路；侧壁偏上部位还焊接有真空管道26，真空管道上有过滤器，真空管道与真空泵相连，用于排尽炉内的空气。

炉盖11上对应高温区正中部位设置有控温热电偶16和防爆口17，炉盖11由外设的液压升降机构15控制；炉内需要维修时可将炉盖11用液压升起。

整个炉体内底部铺设轨道37；炉底带有出气管38，由手动放气阀39和自动放气阀9控制；炉体底部铺设轨道37和可沿轨道行进的滑板36，该轨道37向两侧分别延伸至进、出料区，与进、出料区的小车上的底盘上的短轨相对接；轨道37底部有保温材料。

主体部分左侧为气动出料机构，物料在降温区降温后进入出料部分，出料部分与进料部分类似。

所述出料部分包括气动出料机构和出料区18，其中气动出料机构下部由框架支撑，该框架由方钢焊接制作；框架上部安装出料区推进气缸25，该推进气缸上装有可作前后往复运动的出料顶轴27，与进料部分不同的是：在进料部分，顶轴前后往复运动轨迹与炉体平行；而在出料部分，顶轴前后往复运动的轨迹与炉体垂直。在框架上部与推进气缸25垂直位置安装有出料小车导轨29，出料小车导轨29上放置底盘上装有短轨的出料小车21，出料小车21可沿出料小车导轨29前后移动；出料区推进气缸25伸出的出料顶轴27正对出料区的物料滑板，可将出料区的滑板及物料推到出料小车21上；出料区口焊有出料区密封法兰28；法兰盘上设置有橡胶棒凹槽，并布置有可转动的出料炉门20，炉门20上带有锁紧螺钉；出料区18设置有出料区进气管19，出料区进气管口为气帘结构。

所述炉盖、炉壳侧壁、进出料区、电极、炉底放气管路均有水冷管路，以避免橡胶棒高温老化，水冷管路统一接到汇流排13；汇流排上设置有水压表14。

工作过程：关闭进出料门并锁紧；启动真空泵，将炉内压力抽到极限真空后，关闭真空泵，并向炉内充氮气，直到炉内压力达到微正压，打开手动放气阀，少量放气，使炉内气氛一直保持均匀的新鲜的氮气气氛；打开汇流排上的各进水阀门，检查回水情况，一切正常后，接通电源向炉内送电开始升温，升温过程中按工艺规定的升温曲线升温，将隧道炉加热到工作温度后，打开进料门向炉内送料，送料结束关闭进料门，然后再打开出料门将烧成制品推出；随后就开始按工艺曲线一端进料一端出料的循环往复的生产过程；工艺过程结束，炉内温度可按程序降温直到室温，这样就将要烧结、氮化的制品氮化。

本发明所述的超高温氮化隧道炉：提高了隧道炉的使用温度，炉膛高温区温度达1800℃；整体为隧道式结构，可实现高温条件下制品的连续生产；进出料门采用分时开启、关闭结构，进、出料口设计了气帘进气方式，确保在高温下进出料时空气不会进入炉内；在炉体结构上将炉盖、炉门等部位加法兰橡胶棒密封，密封效果好；炉体一侧加装了真空泵，升温前可以用真空泵将炉内空气排净；炉体上布置多个进气点，使隧道炉一直处于微正压状态，炉内各点氮气气氛均匀、充分。

Claims

1.一种超高温氮化隧道炉，它包括进料部分、主体部分和出料部分，其特征在于：

进/出料部分包括气动进/出料机构和进/出料区（4、18），气动进/出料机构设有推进气缸（1、25），该推进气缸上装有可作前后往复运动的顶轴（24、27），与推进气缸相对应安装有小车（2、21）；进/出料区口设有进/出料区密封法兰（6、28），进/出料区密封法兰（6、28）上分别布置有可转动的进料炉门（3）和出料炉门（20）；

所述主体部分为全密封结构，包括炉壳（23）和炉盖（11）；炉盖（11）与炉壳（23）由密封法兰（30）连接；炉壳（23）的炉膛内两侧吊装电加热元件（34），电加热元件（34）引出电极为铜电极（12），炉膛侧壁上设置有便于铜电极（12）由外入里与电加热元件（34）连接的电极孔和密封胶环；

炉壳（23）底部铺设轨道（37）和可沿轨道行进的滑板（36），炉体底部还带有出气口（38），由放气阀（9、39）控制。

2.如权利要求1所述的超高温氮化隧道炉，其特征在于：所述进/出料区密封法兰（6、28）和密封法兰（30）的法兰盘上设置有橡胶棒凹槽。

3.如权利要求1所述的超高温氮化隧道炉，其特征在于：在进/出料区（4、18）、炉盖（11）和炉壳（23）侧壁分别设置有多个进气管路（7、19、 32、22）。

4.如权利要求1所述的超高温氮化隧道炉，其特征在于：炉壳（23）的侧壁设置有真空管路（26），该真空管路（26）一端与外设真空泵连接。

5.如权利要求1所述的超高温氮化隧道炉，其特征在于：其中进/出料区（4、18）的气管进气口为气帘进气结构，进料炉门（3）和出料炉门（20）为分时开启、关闭结构。

6.如权利要求1所述的超高温氮化隧道炉，其特征在于：所述炉壳（23）侧壁、炉盖（11）、进/出料区（4、18）及炉壳（23）底部出气管（38）处均设有水冷管路，水冷管路统一接到汇流排（13）；汇流排上设置有水压表（14）。

7.如权利要求1所述的超高温氮化隧道炉，其特征在于：炉体底部铺设的轨道（37）向两侧分别延伸至进/出料区，与进/出料区的小车（2、21）上的底盘上的短轨相对接，小车（2、21）上装有可装载物料的滑板。

8.如权利要求1所述的超高温氮化隧道炉，其特征在于：所述炉体有如下为多点进气结构：炉盖三点进气（32）、侧壁八点进气(22)和进出料区（7、19）两点进气。

9.如权利要求1所述的超高温氮化隧道炉，其特征在于：所述炉盖（11）上设置有控温热电偶（16）、防爆口（17）和液压控制的炉盖升降机构（15）。