CN1386889A - 热处理方法及其所使用的热处理炉 - Google Patents

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Abstract

在一种可以防止加热室内的气体产生干扰并可防止工件处理的质量和效率下降的热处理方法和在该方法中所使用的炉子中,控制部分4首先操纵真空泵VP,以将清洗室3的内压降低到预定的压力水平,然后操纵大口径和小口径操作阀(13a,13b)以从加热室1的内部将气体供应给清洗室3的内部,并且控制部分4致动输送装置5,以在如下状态下使工件W在清洗室3和加热室1之间输送,其中根据由第一和第二压力传感器PS1、PS2探测出的数值已经使清洗室3和加热室1的内压基本上相等。

Description

热处理方法及其所使用的热处理炉
技术领域
本发明涉及一种用于在预定的气体中对工件进行热处理的方法，以及直接用于实施该方法的热处理炉。
背景技术
在热处理炉例如通常用于对钢部件进行渗碳处理的连续炉中，在被供应有预定处理气体(例如CO或N2)的加热室的入口和出口侧处设有被供应有清洗气体(例如惰性气体)的清洗室，以便使加热室的里面与外面隔离，因此改善了工作环境以及安全性，并且使加热室的气体稳定。
但是，众所周知，在普通的热处理方法和如上所述的炉子中，在从入口侧的清洗腔室将工件向加热室进行输送时，清洗室内的惰性气体会侵入加热室内部，因此干扰了加热室内的气体，从而使加热室内气体的浓度以及气态物质的局部压力降低。因此，所出现的问题是，不能在所要求的处理条件下处理工件，从而导致所处理的工件的质量下降，或者需要额外的时间使加热室的内部稳定到上述处理条件，从而导致处理效率的降低。
发明内容
考虑到现有技术中所存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种热处理方法以及在该方法中所使用的热处理炉，其可以防止在加热室内出现气体的干扰，因此能够防止所处理的工件质量以及处理效率降低。
本发明的一个方面提供了一种用于在被供应有预定气体的加热室内对工件进行热处理的热处理方法，其中所述加热室的内部通过可气密密封的清洗室与外面气体隔离，它包括以下步骤：
使所述清洗室的内压降低到预定的压力水平；
将所述处理气体供应给上述抽空的清洗室，以便使该清洗室的内压回升，从而基本上等于加热室的内压；并且
在平衡的压力下使所述工件在清洗室和加热室之间输送。
在上述的热处理方法中，将与加热室相同的气体供应到已经被抽空到预定压力水平的清洗室内部，并且通过该气体使清洗室的内压基本上等于加热室的内压，从而在该条件下将工件从一个腔室输送到另一个腔室中。因此，大大地抑制了加热室内气体的浓度、压力等的波动，并且可以防止对气体的干扰。
在上述热处理方法中，可从加热室内部逐渐地将气体提供给抽空的清洗室内部，以使清洗室的内压和加热室的内压基本上相等。在这样做时，可以进一步降低加热室内部压力的波动。
本发明的另一个方面提供了一种特别适用于实施如上所述的本发明的方法的热处理炉。
附图说明
图1为示意图，显示出在本发明的一个实施例中的热处理炉的主要部分的例子。
具体实施方式
下面将参照附图对本发明的热处理方法和炉子的优选实施例进行说明。
图1为示意图，显示出在本发明的一个实施例中的热处理炉的主要部分的例子。为了简化以下说明，将只对热处理炉的入口侧的构造进行说明。另外，图中的粗线表示气路管线，而所有其它线表示控制线。在图1中，该实施例的热处理炉包括：用于加热工件W的加热室1；包含一个或多个将要进行最优处理的工件的装载机；沿着该加热室1侧面安装的具有安插在其中的插入连接室2的清洗室3，用来使加热室1的内部与外面的空气隔离；用于控制该装置的每个部分的控制部分4；以及用于从外面将工件W经过清洗室3和连接室2输送进加热室1中的输送装置。该输送装置5通常由辊式输送机构成，其中根据来自控制部分4的指令信号来驱动每个辊子的转动以使存放有工件W的容器6移动。
加热室1的内部与气体供应装置7相通，该供应装置根据来自控制部分4的指令信号从气体供应源15将包括例如具有预定浓度的CO和/或N2的气体输送给加热室1，并且加热室的内部具有第一压力传感器PS1，该传感器用来探测加热室1的内压并且将探测出的数值输出给控制部分4。加热室1还设有通过控制部分4来调节加热的加热器(未示出)，并且因此在所要求的条件下在已经供应了上述气体的状态中对工件W进行热处理。门8a安装在加热室1的入口1a处。该门8a在驱动部分8b的作用下上升和下降从而打开和关闭，所述驱动部分根据来自控制部分4的指令信号操作，因此入口1a只有在正在输送工件W时才打开。另外，在门8a中设有连接孔8a1，用来通过在加热室1和连接室2之间建立连通来使气体能够流动。
用于密封清洗室3的前门9a和后门10a分别安装在清洗室3的带入开口3a和带出开口3b处。前门9a和后门10a分别在根据来自控制部分4的指令信号操作的驱动部分9b和10的作用下上升和下降，从而打开和关闭。
另外，该清洗室3的内部通过管线11与连接室2连接，从而可以适当地供应与加热室1相同的气体。更具体地说，用于从空气中除去烟灰等物质的过滤器12以及相互平行地连在一起的大口径操作阀13a和小口径操作阀13b连接在管线11上，并且根据来自控制部分4的指令信号在大口径操作阀13a和小口径操作阀13b的操作下，将来自加热室1内部的气体供应给清洗室1的内部。管线11、大口径操作阀13a和小口径操作阀13b形成清洗气体供应装置，用来将与加热室1内部的气体相同的气体供应给清洗室3的内部。
另外，用于探测清洗室3的内压并且将探测到的数值输出给控制部分4的第二压力传感器PS2以及均由控制部分4操纵的真空泵VP和操作阀14通过上述管线11与清洗室3连接。该真空泵VP形成用于将清洗室3抽空到预定的压力水平的装置。操作阀14根据来自控制部分4的指令信号操作以使清洗室3与外面连接，并且将外面的空气回填到清洗室3的内部。上述大口径操作阀13a、小口径操作阀13b和操作阀14由控制阀例如电磁阀和/或气动阀形成。
在采用如上所构成的该实施例的热处理炉中，控制部分4致动输送装置5，以从装置的外面将工件W输送给清洗室3的内部，于是通过前面9a和后门10a将清洗室3气密地密封。然后，控制部分4操纵真空泵VP，以根据来自第二压力传感器PS2的探测数值将清洗室3的内压降低到预定的压力水平(例如在133Pa左右的数量级范围)。在这样做时，清洗室3内部的空气可以更无疑地替代上述气体。
随后，控制部分4致动小口径阀13b，从而从加热室1的内部通过过滤器12逐渐地将空气供应给清洗室4的内部。因此，由于控制部分4强迫空气从加热器1的内部逐渐供应到清洗室3的内部，所以可以进一步降低加热室1内部压力的波动。
一旦控制部分4根据由第一和第二传感器PS1、PS2所探测出的相应数值已经探测出清洗室3的内压接近相对于加热室1的内压的预定范围，则控制部分4还致动该大口径操作阀13a，直到清洗室3的内压和加热室1的内压变得基本上相等。一旦相应的内压已经变得基本上相等，则控制部分4使大口径阀13a和小口径阀13b回到它们的关闭状态。
然后控制部分4致动驱动部分8b和10b以分别打开门8a和后门10a，于是输送装置5被致动，以便从清洗室3将工件W输送给加热室1。接着，控制部分4致动驱动部分8b和10b，以分别关闭门8a和后门10a，从而气密地密封所述清洗室3。一旦清洗室3的内压已经被控制部分4以上述的方式降低到预定压力水平，则控制部分4控制操作阀14，以利用外面的空气回填到清洗室3的内部。
如上所述，在该实施例的热处理方法和炉子中，大口径阀13a和小口径阀13b由控制部分4操纵，从加热室1将处理气体供应给清洗室3的内部，此时清洗室的内压已经通过由控制部分4进行的真空泵VP的操作而被降低到预定的压力水平。控制部分4还致动输送装置5，以在如下状态中从清洗室3将工件W输送给加热室1，其中利用上述气体并根据从第一和第二压力传感器PS1、PS2探测到的相应数值已经使清洗室3的内压和加热室1的内压基本上相等，因此可以大大地抑制在工件输送期间加热室1内部空气的浓度、压力等的波动，从而可以防止在加热室1内部的气体中产生干扰。
在上述的说明书中，已经对用来通过大口径阀13a和小口径阀13b将加热室1内部的气体供应给清洗室3内部的构造进行了说明。但是，本发明并不限于此。还可以通过例如在上述气体供应源15和清洗室3之间设置单个控制阀来将空气供应给清洗室3的内部，所述阀的开口由控制部分4根据由第一和第二压力传感器PS1、PS2探测到的数值来进行调节。
此外，在上述说明书中，只是对热处理炉的入口侧的构造进行了说明。但是，在该炉子的出口侧上沿着上述加热室1的侧面同样设有上述清洗室3、清洗气体供应装置等，从而可以在加热室1内部的气体中产生干扰。
根据如上所述的本发明的热处理方法，可以大大地抑制在工件输送期间加热室内部空气的浓度、压力等的波动，从而可以防止在气体中产生干扰。因此，在输送之后马上可以对工件进行处理，而无须将加热室的内部重新调整到所要求的处理条件。因此，使损耗时间最小化，可以在所要求的处理条件下处理工件，并且可以防止所要处理工件的质量降低以及工件处理效率的下降。
另外，在使清洗室的内压回升到基本上等于加热室的内压时，由于空气是从加热室内部逐渐地被供应给被减压的清洗室的内部的，所以可以进一步减小加热室内的压力波动。
根据本发明的热处理炉，可以大大地抑制加热室内气体的浓度、压力等的波动，从而可以防止在加热室内的气体中产生干扰，因此在输送之后可以马上处理工件，而无须将加热室的内部重新调整到所要求的处理条件。因此，使损耗时间最小化，可以在所要求的处理条件下处理工件，并且可以减小工件处理的质量和处理效率的降低。
清洗气体供应装置还可以装配有用于从加热室内部将所述气体逐渐地供应给清洗室内部的控制阀，从而可以进一步减小加热室内的压力波动。
在该说明书的基础上还可以在本发明的范围内做出各种在此未提到的其它改进。

Claims (4)

1.一种用于在被供应有预定气体的加热室内对工件进行热处理的方法，其中通过可气密密封的清洗室使所述加热室的内部与外部空气隔离，它包括以下步骤：
将所述清洗室的内压降低到预定的压力水平；
将所述气体供应给上述被抽空的清洗室的内部，以便使该清洗室的内压基本上等于加热室的内压；以及
在平衡的压力下在清洗室和加热室之间输送所述工件。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述加热室的内部将所述气体逐渐地供应给所述被抽空的清洗室的内部，以使所述清洗室的内压和所述加热室的内压基本上相等。
3.一种热处理炉，它包括：
用于加热工件的加热室；
用于将处理气体供应给所述加热室的气体供应装置；
沿着所述加热室侧面安装的可气密密封的清洗室，用来使所述加热室与外部空气隔离；
用于输送所述工件的输送装置；
用于探测所述加热室的内压的第一压力传感器；
用于探测所述清洗室的内压的第二压力传感器；
用于将所述清洗室的内压降低到预定压力水平的装置；
用于将与所述气体相同的气体供应给所述清洗室的内部的清洗气体供应装置；以及
控制部分，用于根据由所述第一和所述第二压力传感器所探测到的数值来控制所述输送装置、用于将所述清洗室内压降低到预定压力水平的装置以及所述清洗气体供应装置，
其中，所述控制部分致动所述输送装置，以使所述工件在如下状态下在所述清洗室和所述加热室之间输送，其中在所述清洗室被抽空到预定压力水平之后已经通过所述清洗气体供应装置将所述气体供应给所述清洗室的内部，从而使清洗室的内压基本上与加热室的内压相等。
4.如权利要求3所述的热处理炉，其特征在于，述清洗气体供应装置包括用于从所述加热室内部将所述气体逐渐地供应给所述清洗室内部的控制阀。
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