CN105543772B - 一种氮碳氧连续式复合处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种氮碳氧连续式复合处理系统，包括输送单元以及依次并排设置的前清洗槽、预热炉、氮化炉、氧化炉和后清洗槽，所述输送单元包括铺设于氧化炉前方的道轨，道轨上设有可移动的小车，该小车上设有升降机构，升降机构的上部固定有悬臂，氧化炉的进料端和出料端分别安装有第一炉门和第二炉门；所述前清洗槽和后清洗槽的料口中部以及预热炉、氮化炉和氧化炉的炉胆开口中部到道轨的垂直距离相同，盛装有待加工工件的料框通过小车吊取沿道轨依次有序地移动至下一工序。本发明利用移动小车驱动吊具使待加工工件的每道热处理工序能够自动、有序进行，系统运行稳定，工作效率高，故障率低，适用于自动化、流水线式作业。

Description

一种氮碳氧连续式复合处理系统

技术领域

本发明涉及热处理技术领域，尤其涉及一种氮碳氧连续式复合处理系统。

背景技术

在热处理技术领域内，为了提高金属工件的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等，需要对工件进行除杂、渗氮及氧化处理等一系列表面改性技术，但在传统的热处理工艺过程中，每道工序之间相互独立、单一进行，相互之间没有衔接，工件摆放至料框内并通过桁车在每道工序间进行抓取，耗时长，效率低，且产生的废弃物也是分门别类进行净化处理，工艺复杂且增加了废弃物净化处理的成本。

中国发明专利201410243622.7公开了一种氮碳氧复合处理工艺及装置，包括前清洗、预热、氮碳共渗、氧化、废气处理和后清洗，其将氮化炉中的含毒气体引入氧化炉内进行解毒处理，并将氧化炉内的气体引入吸收塔喷淋处理后达标排放，其在方法上实现了氮化工序和氧化工序的复合，在一定程度上简化了操作工艺，减少了占地面积，同时将氮化炉和氧化炉内的气体进行脱尘处理后收集到的烟尘分别回用至相应的氮化炉或氧化炉内，减少了净化处理步骤，实现资源化处理。该工艺及相应的装置虽然实现了氮化工序和氧化工序的复合，提高了废气净化效率，但据申请人反映，在使用过程中仍存在一些不足：各个工序之间相互独立，每至相应工序时通过桁车将放置有工件的料框从上一工序吊至该工序，众所周知，桁车占用空间大且吊具高度不易调整控制，整个吊取过程中易发生摆动，存在一定的安全隐患，无法实现工件的热处理工艺自动、连续进行，工件在各个工序间的吊取过程耗时长，工作效率低，人工成本高。

而且，氮碳氧复合处理过程中，尤其工件进行氧化处理时，通常伴随有大量的烟气产生，烟气中含有粉尘颗粒及有毒气体成分，若从氧化炉内溢出会造成车间环境污染，不利于工人身体健康。

发明内容

本发明的目的之一是针对现有技术的不足之处，提供一种氮碳氧连续式复合 处理系统，利用移动小车驱动吊具使待加工工件的每道热处理工序能够自动、有序进行，同时结合氧化炉结构的密闭设计，确保氧化过程中产生的有毒烟气不会从炉体内溢出，利于优化车间环境，该系统运行稳定，工作效率高，故障率低，适用于自动化、流水线式作业。

本发明的技术解决措施如下：

一种氮碳氧连续式复合处理系统，其特征在于：包括输送单元以及依次并排设置的前清洗槽、预热炉、氮化炉、氧化炉和后清洗槽，所述输送单元包括铺设于氧化炉前方的道轨，道轨上设有可移动的小车，该小车上设有升降机构，升降机构的上部固定有悬臂，悬臂的端部安装有用于夹持料框的吊具；所述氧化炉的进料端和出料端分别安装有可升降的第一炉门和第二炉门，氧化炉的顶部沿小车移动方向开设有与所述悬臂相适配的滑槽；所述前清洗槽和后清洗槽的料口中部以及预热炉、氮化炉和氧化炉的炉胆开口中部到道轨的垂直距离相同，盛装有待加工工件的料框通过小车吊取沿道轨依次有序地移动至下一工序。

小车沿道轨移动吊取相应设备内的料框的整个过程中，其悬臂长度不变，当小车移动至相应工序处，其吊具恰好置于热处理设备进料口的正上方，悬臂通过升降机构上下移动实现料框的吊出或吊入，节省定位时间，提高工作效率。

作为改进，所述前清洗槽和后清洗槽的料口位置与预热炉、氮化炉和氧化炉的炉胆开口位置高度相等。

作为改进，所述滑槽与氧化炉的进料端和出料端相通。

作为改进，所述料框上安装有支承架，该支承架可支撑于所述前清洗槽和后清洗槽的料口上以及预热炉、氮化炉和氧化炉的炉胆上，支承架的顶部还设有与所述吊具相配合的夹持吊块，通过在料框上安装支承架，有效防止料框进入溶液后，吊具无法快速、准确对其吊取。

作为改进，所述支承架为圆盘形或十字形，其底部与料框之间采用刚性连接，避免料框在吊取过程中发生摆动。

作为改进，所述滑槽位于氧化炉炉胆开口的正上方，滑槽到道轨的垂直距离与氧化炉的炉胆开口中部到道轨的垂直距离相同。

作为改进，所述滑槽的两侧壁上设有密封件，该密封件为密封毛条。

本发明的有益效果在于：

(1)本发明取消了传统的桁吊车，利用可移动小车驱动吊具对各工序的料框进行吊出或吊入，提高生产安全性和吊取过程的稳定性，同时将前清洗槽、预热炉、氮化炉、氧化炉和后清洗槽依次并排设置，对工件的清洗、预热、氮化、氧化及保温工序实现自动化、连续性及有序性的复合热处理，减少相邻工序间的滞留时间，提高热处理效率，并利于实现氮碳氧热处理工艺的流水线式作业；

(2)氧化炉上可升降的第一炉门和第二炉门，与移动小车相配合，自动、快速地实现料框的吊入和吊出，在对工件进行氧化处理的同时，确保氧化过程中产生的有毒烟气不会从炉体内溢出，利于优化车间环境；

(3)小车沿道轨移动吊取相应设备内的料框的整个过程中，其悬臂长度不变，悬臂当小车移动至相应工序处，其吊具恰好置于热处理设备进料口的正上方，结合料框上设计支承架，移动小车的移动行程及悬臂的升降距离由编程自动控制，节省定位时间，提高工作效率。

综上所述，本发明具有性能稳定，故障率低，工作效率高，能耗低，自动化程度高等优点。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中小车的结构示意图；

图3为图1中A处放大示意图；

图4为本发明中支承架的结构示意图之一；

图5为本发明中支承架的结构示意图之二。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。

实施例一

如图1所示，本发明提供一种氮碳氧连续式复合处理系统，包括输送单元1以及依次并排设置的前清洗槽2、预热炉3、氮化炉4、氧化炉5和后清洗槽6，所述输送单元1包括铺设于氧化炉5前方的道轨11，道轨11上设有可移动的小车12，如图2所示，该小车12上设有升降机构121，升降机构121的上部固定 有L型的悬臂122，悬臂122的端部安装有用于夹持料框的吊具123；所述氧化炉5的进料端和出料端分别安装有可升降的第一炉门51和第二炉门52，氧化炉5的顶部沿小车12移动方向开设有与所述悬臂122相适配的滑槽53，该滑槽53与氧化炉5的进料端和出料端相通。此外，滑槽53的旁边设有与氧化炉5的内部相通的烟气管道54，氧化炉5内部产生的烟尘可经烟气管道54引出进行集中净化处理，进而优化车间环境。所述前清洗槽2和后清洗槽6的料口中部以及预热炉3、氮化炉4和氧化炉5的炉胆开口中部到道轨11的垂直距离相同，盛装有待加工工件的料框通过小车12吊取沿道轨11依次有序地移动至下一工序，整个过程中，悬臂122长度不变，其吊具123能恰好置于下一工序进料口的正上方，简化机构，节省定位时间。

其中，本实施例中的小车12为电动小车12，其由总控制器进行控制且小车12的移动距离及悬臂122的升降行程均通过编程实现自动控制，从而实现氮碳氧复合热处理整体生产线作业的自动、连续及有序进行。

本实施例中，所述所述前清洗槽2、预热炉3、氮化炉4、氧化炉5和后清洗槽6依次并排设置，且前清洗槽2和后清洗槽6的料口位置与预热炉3、氮化炉4和氧化炉5的炉胆开口位置高度相等，使得小车12移动至相应工序对料框进行吊出或吊入时其悬臂122的升降距离相同，有效减少其在每道工序间切换的移动距离，利于简化编程和吊具123定位，更易于实现生产线作业的自动化，提高工作效率。

在本实施例中，如图3所示，所述滑槽53的两侧壁上设有密封件531，该密封件531为密封毛条，密封毛条柔性大，对悬臂122的摩擦小，阻力小，在实现密封的同时，确保吊取过程平稳、不晃动。而且悬臂122穿过滑槽53内部时保证悬臂122周围密闭，使得氧化炉5在进料时也处于封闭状态，有效防止烟气及粉尘从氧化炉5内溢出，从而优化车间环境。

如图4和图5所示，所述料框上安装有支承架7，该支承架7可支撑于所述前清洗槽2和后清洗槽6的料口上以及预热炉3、氮化炉4和氧化炉5的炉胆上，支承架7的顶部还设有与所述吊具123相配合的夹持吊块71，通过在料框上安装该支承架7，能够有效防止料框直接进入溶液内，使得吊具123无法快速、准确地对其吊取，提高夹持准确率，大大缩短操作时间。

其中，所述支承架7为圆盘形或十字形，其底部与料框之间可采用刚性连接，避免料框在吊取过程中发生摆动。

在本实施例中，所述滑槽53位于氧化炉5炉胆开口的正上方，滑槽53到道轨11的垂直距离与氧化炉5的炉胆开口中部到道轨11的垂直距离相同。

在本实施例中，氧化炉5的进料端和出料端均设有与所述第一炉门51和第二炉门52相匹配的滑槽53，进一步提高氧化炉5的密封性。

本发明中，所述升降机构121为气动或液压升降机，保证吊具123上下移动过程平稳，使小车12通过该升降机构121快速实现对料框的吊入和吊出，提高工作效率。

工作流程大致如下：

待加工工件放置料框内，支撑架固定安装于料框上，移动小车12通过控制器自动控制沿道轨11移动，并通过吊具123与支撑架上的夹持吊块71相配合，依次将料框先吊入前清洗槽2进行脱脂清洗后，再吊入温度为350℃～400℃的预热炉3内进行预热处理，随后吊入温度为400℃～550℃的氮化炉4内进行渗氮处理，接着进入氧化炉5内进行氧化处理后，吊入温度为70℃～80℃的后清洗槽6中保温10min～20min，之后再在空气中冷却、干燥即完成工件的氮碳氧复合处理，该过程通过小车12自动、有序实现从上一工序将料框吊出再吊入下一工序的热处理设备中，实现氮碳氧连续式复合处理。上述，料框从氮化炉4内吊出时，氧化炉5的第一炉门51下落打开，小车12带动料框移动至氧化炉5内，其悬臂122从氧化炉5的顶部开设的滑槽53通过，此时，第一炉门51关闭，当氧化处理结束后，第二炉门52打开，通过吊具123将料框连同支承架7吊起并移至下一工序，第二炉门52关闭时即完成氧化处理。

以上所述，仅为发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种氮碳氧连续式复合处理系统，其特征在于：包括输送单元(1)以及依次并排设置的前清洗槽(2)、预热炉(3)、氮化炉(4)、氧化炉(5)和后清洗槽(6)，所述输送单元(1)包括铺设于氧化炉(5)前方的道轨(11)，道轨(11)上设有可移动的小车(12)，该小车(12)上设有升降机构(121)，升降机构(121)的上部固定有悬臂(122)，悬臂(122)的端部安装有用于夹持料框的吊具(123)；所述氧化炉(5)的进料端和出料端分别安装有可升降的第一炉门(51)和第二炉门(52)，氧化炉(5)的顶部沿小车(12)移动方向开设有与所述悬臂(122)相适配的滑槽(53)；所述前清洗槽(2)和后清洗槽(6)的料口中部以及预热炉(3)、氮化炉(4)和氧化炉(5)的炉胆开口中部到道轨(11)的垂直距离相同，盛装有待加工工件的料框通过小车(12)吊取沿道轨(11)依次有序地移动至下一工序；

所述前清洗槽(2)和后清洗槽(6)的料口位置与预热炉(3)、氮化炉(4)和氧化炉(5)的炉胆开口位置高度相等；

所述滑槽(53)位于氧化炉(5)炉胆开口的正上方，滑槽(53)到道轨(11)的垂直距离与氧化炉(5)的炉胆开口中部到道轨(11)的垂直距离相同。

2.根据权利要求1所述的一种氮碳氧连续式复合处理系统，其特征在于，所述滑槽(53)与氧化炉(5)的进料端和出料端相通。

3.根据权利要求1所述的一种氮碳氧连续式复合处理系统，其特征在于，所述料框上安装有支承架(7)，该支承架(7)可支撑于所述前清洗槽(2)和后清洗槽(6)的料口上以及预热炉(3)、氮化炉(4)和氧化炉(5)的炉胆上，支承架(7)的顶部还设有与所述吊具(123)相配合的夹持吊块(71)。

4.根据权利要求3所述的一种氮碳氧连续式复合处理系统，其特征在于，所述支承架(7)为圆盘形或十字形，其底部与料框之间可采用刚性连接。

5.根据权利要求1所述的一种氮碳氧连续式复合处理系统，其特征在于，所述滑槽(53)的两侧壁上设有密封件(531)。