CN1107730C - 一种低真空少或无氧化热处理方法及其装置 - Google Patents

Abstract

一种低真空少或无氧化热处理方法，其特别之处在于把需要热处理的工件放进密闭的热处理炉内，然后加热升温，同时开动水环型真空泵，抽取热处理炉内的气体，之后通入适量的惰性气体、高纯度中性气体或防脱碳保护液，使炉膛内的压力保持在-0.08～0.006Mpa范围。一种低真空少或无氧化热处理装置，其特别之处在于主要由热处理炉、水环型真空泵构成，在水环型真空泵与热处理炉间设有炉气冷却器。本发明与已有技术相比，具有具有热处理质量稳定、能耗低、无污染、工件加工成本抵的优点。

Description

一种低真空少或无氧化热处理方法及其装置

本发明涉及一种热处理方法及其装置。

现有的热处理方法主要有两种，一种是常压下的热处理，所采用的相应的设备主要是箱式炉、井式炉和盐浴炉；另一种是高真空下的热处理，其相应的设备是高真空炉。常压下的热处理容易造成工件表面严重的氧化脱碳，质量不易保证，所采用的箱式炉、井式炉热效率低、散热严重，盐浴炉能耗大、污染严重、劳动条件差；高真空下的热处理虽然能保证工件加工质量，但加工成本高，所采用的高真空炉结构复杂、造价昂贵、维护费用高。

本发明的发明目的在于提供一种热处理质量稳定、能耗低、无污染、工件加工成本抵、结构简单、制造成本低的低真空少或无氧化热处理方法及其装置。

本发明的低真空少或无氧化热处理方法是这样实现的，先把需要热处理的工件放进密闭的热处理炉内，然后加热升温，同时开动水环型真空泵，抽取热处理炉内的气体，之后通入适量的惰性气体、高纯度中性气体或防脱碳保护液，使炉膛内的压力保持在-0.08～0.006Mpa范围，然后关闭真空泵，按预设的热处理工艺条件对密闭的热处理炉内的工件进行加热处理，加热后，工件出炉前，先开动真空泵，将热处理炉内的保护气氛抽取出来，以防止炉门开启时发生氢爆炸，保证安全操作。

由于在热处理加热时先将工件上杂质连同炉内有害物质通过水环型真空泵抽取出来，这样，所抽取出来的杂质连同有害物质溶解在和水环型真空泵联接的循环水箱的水中，水箱中放些能分解氰根的物质，防止这些杂质连同有害物质排出，污染空气和水源，在真空泵工作期间，工件上的油污等有机物脏物在高温下分解蒸发，这样，工件在进炉热处理前，就不用对工件进行清洗，以清除工件上的油污，由于热处理过程中，炉膛内的气压低于或稍高于大气气压，配合热处理炉的密闭结构，使炉内气氛不会外泄，外界空气无法进入炉膛，既保护了热处理工件免受氧气的氧化影响，又使工场清洁卫生。

本发明的低真空少或无氧化热处理装置是这样实现的，主要由热处理炉、水环型真空泵构成，在水环型真空泵与热处理炉间设有炉气冷却器。

工作时，通过水环型真空泵将热处理炉内的废气抽取出来并将其中的气相有机化学物溶解在水环型真空泵的水箱的水中。炉气冷却器的作用是将高温炉气冷却，以避免高温炉气损伤电磁阀和循环水箱中的水产生大量的蒸汽，使有机化学物随蒸汽进入空气，污染环境。

这里，为了保证热处理炉的炉膛升温迅速，保证炉膛内的温度均匀，热处理炉主要由炉壳体、设置在炉壳体内壁的保温层、设置在炉体内后面、顶面、底面、左面、右面的且位于保温层内侧的电热丝、设置在炉口里面的内炉门、设置在炉口外面的外炉门构成，内炉门上面向炉体内的那一面设有黑陶瓷。黑陶瓷的作用是反射热能，并提高炉衬的耐用度。

由于电热丝分布在炉膛内的上下、左右和后面，前面通过内炉门的挡热将炉膛内的热能反射回炉膛内，因此保证了炉膛的温度的均匀性，提高了炉膛的升温速度。

为了简化保温层的结构，炉体侧壁的保温层由搁丝垛和板状保温材料构成，搁丝垛是一长方形的板状物，板状物的侧边均匀设置有槽，搁丝垛间隔设置在炉体侧壁上，板状保温材料叠置在两个搁丝垛之间，在搁丝垛的槽上设有托板，电热丝置于托板上。

这里，搁丝垛和板状保温材料可以用陶瓷纤维制成。采用陶瓷纤维，既可减轻保温层的重量，同时也提高了保温层的隔热效果。

为了进一步减轻热处理炉的重量，提高保温层的隔热效果，热处理炉的炉顶和炉底内层的保温材料均采用陶瓷纤维制成，在保温层面向炉膛的表面设有黑陶瓷，用陶瓷纤维代替了耐火砖，克服了耐火砖的大量吸热对炉膛升温的影响。炉底由耐火砖基层和陶瓷纤维内层构成，既减轻了保温层的重量，提高保温层的保温效果，同时也保证了炉底有足够的刚性，保证加热时承受工件的重量并使工件能顺利进出炉膛。

本发明与已有技术相比，由于采用了水环型真空泵抽真空的低真空少或无氧化热处理工艺，因而具有热处理质量稳定、能耗低、无污染、工件加工成本抵的优点，所需的热处理设备结构简单、制造成本低，本发明的热处理炉具有结构简单、紧凑、重量轻、升温快、隔热效果好的优点。

图1为本发明的热处理炉的结构示意图；

图2为炉膛侧壁保温层的结构示意图；

图3为搁丝垛的结构示意图；

图4为炉顶保温层的结构示意图；

图5为内炉门的结构示意图。

现结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述：

本发明的低真空少或无氧化热处理方法是这样实现的，先把需要热处理的工件放进密闭的热处理炉内，然后加热升温，同时开动水环型真空泵，抽取热处理炉内的气体，之后通入适量的惰性气体、高纯度中性气体或防脱碳保护液，使炉膛内的压力保持在-0.08～0.006Mpa范围，然后关闭真空泵，按预设的热处理工艺条件对密闭的热处理炉内的工件进行加热处理，加热后，工件出炉前，先开动真空泵，将炉内的保护气氛抽取出来，然后冷却。

本发明的低真空少或无氧化热处理装置是这样实现的，主要由热处理炉1、带有循环水箱26的水环型真空泵2、温控柜24、操纵柜25构成，在水环型真空泵2与热处理炉1间设有炉气冷却器3，热处理炉1主要由炉壳体4、设置在炉壳体4内壁的保温层5、设置在炉体内后面、顶面、底面、左面、右面的且位于保温层5内侧的电热丝6、设置在炉口7里面的内炉门8、设置在炉口7外面的外炉门9构成，内炉门8下面向炉膛内的那一面涂铺有黑陶瓷10。炉体侧壁的保温层由搁丝垛11和板状保温材料12构成，搁丝垛11是一长方形的板状物，板状物的侧边均匀设置有槽13，搁丝垛11间隔设置在炉体底板上，板状保温材料12叠置在两个搁丝垛11之间，搁丝垛11、板状保温材料12围成一空间，在此空间内填充有保温材料23，在搁丝垛11的槽13上设有托板14，电热丝6置于托板14上。

搁丝垛11和板状保温材料12可以用陶瓷纤维制成。热处理炉的炉顶和炉底内层的保温材料均采用陶瓷纤维制成，在保温层5面向炉膛的表面涂铺有黑陶瓷10。

内炉门8主要由门框体15、置于门框体15内的陶瓷纤维16构成，陶瓷纤维16通过拉筋17固定在门框体15内，在陶瓷纤维16的外表面涂铺有黑陶瓷10。内炉门8从热处理炉1的顶部插入热处理炉内，内炉门8的上下移动是通过电动推杆22来控制。

炉顶的保温层主要由拱形的基体18、设置在基体18拱内的陶瓷纤维19构成，陶瓷纤维19通过紧固件20固定在基体18的拱内，陶瓷纤维19外表面连同基体18的下面涂铺有黑陶瓷10。在炉顶保温层上垂直固接有电热丝支撑件21，以方便设置电热丝6。

Claims (7)

1、一种低真空少或无氧化热处理方法，其特征在于先把需要热处理的工件放进密闭的热处理炉内，然后加热升温，同时开动水环型真空泵，抽取热处理炉内的气体，之后通入适量的惰性气体、高纯度中性气体或防脱碳保护液，使炉膛内的压力保持在-0.08～0.006Mpa范围，然后关闭真空泵，按预设的热处理工艺条件对密闭的热处理炉内的工件进行加热处理，加热后，工件出炉前，先开动真空泵，将热处理炉内的保护气氛抽取出来，然后冷却。

2、一种低真空少或无氧化热处理炉，其特征在于主要由热处理炉、水环型真空泵构成，在水环型真空泵与热处理炉间设有炉气冷却器。

3、根据权利要求2所述的低真空少或无氧化热处理炉，其特征在于热处理炉主要由炉壳体、设置在炉壳体内壁的保温层、设置在炉体内后面、顶面、底面、左面、右面的且位于保温层内侧的电热丝、设置在炉口里面的内炉门、设置在炉口外面的外炉门构成，内炉门上面向炉体内的那一面设有黑陶瓷。

4、根据权利要求3所述的低真空少或无氧化热处理炉，其特征在于炉体侧壁的保温层由搁丝垛和板状保温材料构成，搁丝垛是一长方形的板状物，板状物的侧边均匀设置有槽，搁丝垛间隔设置在炉体侧壁上，板状保温材料叠置在两个搁丝垛之间，在搁丝垛的槽上设有托板，电热丝置于托板上。

5、根据权利要求3所述的低真空少或无氧化热处理炉，其特征在于搁丝垛和板状保温材料可以用陶瓷纤维制成。

6、根据权利要求2所述的低真空少或无氧化热处理炉，其特征在于热处理炉的炉顶和炉底内层的保温材料均采用陶瓷纤维制成。

7、根据权利要求2所述的低真空少或无氧化热处理炉，其特征在于在保温层面向炉膛的表面设有黑陶瓷。

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