CN201593912U - 台车式高温氮化炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及烧成设备技术领域，特别是涉及一种台车式高温氮化炉，包括炉盖(2)、炉底、炉门、炉壳(20)，所述炉盖(2)为位于炉壳(20)上部的可升降的拱形炉盖，所述炉底为双层炉底结构，包括固定炉底(8)和可移动式台车炉底(9)；所述炉门为内外双层炉门结构；炉壳(20)内有分区布置的发热元件、多点进气管道和与真空泵相连的真空管路。用于在高温、氮气气氛下大批量烧结耐火材料、陶瓷、电子材料及元器件。
Description
技术领域
本实用新型涉及烧成设备技术领域，特别是涉及一种台车式高温氮化炉。
背景技术
氮化硅制品、其它含碳制品、碳化物、氮化物和含金属的材料在高温下烧结，一般需要在真空及无氧气氛中进行。有的采用埋碳法烧结，即将待烧结产品放入匣钵并埋入碳粒中，这种方法的缺点是炉膛的空间利用率低、劳动强度大、操作环境差、成品率低。后又改进采用氮化烧结，即向炉膛内通入氮气将炉膛中空气赶尽，在高温下使制品烧结氮化。而现有的氮化烧结设备主要有两类：一类为低温氮化炉，特点是炉膛体积大、使用温度低，一般低于850℃；另一类为高温氮化炉，特点是温度较高，能达到1550℃，但炉膛体积较小，不能大批量生产。技术难点在于当炉膛体积较大时，高温时炉盖、炉门和炉底密封难度大，炉内气氛不均匀，制品氮化不充分，炉膛内温度场偏差较大，烧结制品成品率低。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种台车式大型高温氮化炉，用于在高温、氮气气氛下大批量烧结耐火材料、陶瓷、电子材料及元器件。
为了达到上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：
一种台车式高温氮化炉，包括炉盖2、炉底、炉门、炉壳20，其中，所述炉盖2为位于炉壳20上部的可升降的拱形炉盖，所述炉底为双层炉底结构，包括固定炉底8和可移动式台车炉底9；所述炉门为内外双层炉门结构；炉壳20内有分区布置的发热元件、多点进气管道和与真空泵相连的真空管路。
在炉壳20内有在至少两侧间隔均匀地吊装的所述发热元件。
炉盖2、炉门、炉壳20、电极3设有水冷管路17；炉盖2与炉壳20连接处焊有法兰盘，炉壳法兰盘内安装有耐热密封条。
炉盖2与炉盖升降机构1相连，炉盖升降机构1为液压控制。
固定炉底8与炉壳20焊接成一体，并且其上部安装有延伸到炉外的固定轨道13，固定轨道13上设有活动轨道12；敷设有重质耐火材料10的台车炉底9下部安装有滚轮11，滚轮11在活动轨道12上运行。
内外双层炉门结构包括内层封火炉门6和外层密封炉门5，敷设有重质耐火材料10的内层封火炉门6与台车炉底9焊接为一体，外层密封炉门5上设有与炉壳相连的炉门压紧机构22。
外层密封炉门5为拱形结构。
炉壳20和炉盖2有砌筑的耐火保温材料。
炉壳20上设有与所述电加热元件连接的电极3和电极罩4，所述电极罩4罩住电极3；炉盖2上设有热电偶19和安全放气阀21；炉底设有排气口和汇流排18。
炉壳20上设有真空管道14，该真空管道一端与真空泵15相连，另一端穿过耐火材料与炉壳20内相通。
本实用新型提供的台车式高温氮化炉，包括上部液压升降的拱形炉盖，全密封炉体及耐火材料，高温炉膛，安装在炉膛两侧的发热元件，外层拱形密封炉门，带封火炉门的可移动式台车炉底，炉膛多点进气管道，与真空泵相连的真空管路。
炉膛侧壁和顶盖内砌筑耐火保温材料，在炉膛内侧吊装电加热元件，顶部安装控温热电偶。整个炉体底部铺设轨道，上部有液压升降的水冷炉盖，炉盖与炉体的连接处焊接有法兰盘，法兰盘上有橡胶棒凹槽。炉体一侧有可打开的炉门，炉门共2套，其中一套为内层炉门，它与台车炉底焊接，该炉门上覆有耐火材料，用于挡火；另一套为外层炉门，与炉壳连接，为水冷套结构，主要起密封作用。
本实用新型的台车式高温氮化炉的炉壳上还设置有真空管路，该真空管路一端与真空泵连接，在生产前可将炉中空气排除干净。在炉壳上设置有铜电极及由外入里与电热材料连接的电极孔和密封胶环。在炉盖上设置有防爆口和控温热电偶；在炉壳底部的出气口上设置有手动放气阀和自动放气阀，当炉内超过设定压力后放气阀自动打开。在进出料门框、炉盖和炉壳侧壁有多个进气管路，以确保炉内各点氮气均匀充分。炉盖、炉壳侧壁、进出料门框、电极、炉底放气管路均有循环水冷却。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：1、采用双层台车式炉底结构，炉体密封性好，装载量大，能够实现批量生产，装出料安全可靠，劳动强度低；2、炉门采用双层炉门结构，内层炉门用于挡火，外层炉门用于密封，较好的解决了大型炉膛炉门的高温密封问题；3、炉盖、外层炉门采用拱形结构，增加了钢构的抗压强度；4、顶盖、侧壁、炉顶、进出料门框、电极等均有水冷系统，门框法兰加耐热橡胶条密封，使用寿命长，较好解决了高温密封问题；5、炉内采用多点均匀进气方式，炉顶、炉侧壁均有进气点，炉内各点气氛均匀，制品氮化效果好；6、分多区加热控温降低了炉膛温度场的偏差。
附图说明
图1是本实用新型台车式高温氮化炉的主视示意图；
图2是本实用新型台车式高温氮化炉的左视示意图。
附图标记
1炉盖 2炉盖升降机构
3电极 4电极罩
5外层密封炉门 6封火炉门
7炉衬耐火材料 8固定炉底
9台车炉底 10重质耐火材料
11滚轮 12活动轨道
13固定轨道 14真空管道
15真空泵 16多点进气气路
17水冷管路 18汇流排
19热电偶 20炉壳
21安全放气阀 22炉门压紧机构
具体实施方式
下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
本实用新型为一种台车式高温氮化炉，参见图1～2，包括：拱型炉盖2，炉盖升降机构1，拱形外层密封炉门5和封火炉门6，台车炉底9和固定炉底8，重质耐火材料10，炉壳20和敷设在炉壳上的炉衬耐火材料7，以及与炉壳20连接的电极3，电极罩4，炉门压紧机构22，真空管路14，真空泵15，多点进气气路16，水冷管路17，汇流排18，热电偶19，安全放气阀。
炉体上部的炉盖2为焊接结构，炉盖内表面焊有型钢作为加强筋，炉盖开启为液压升降式结构，安装发热元件及维修时可使用升降机构1将炉盖2用液压缸升起，炉盖上设有双区控温用的2支B型热电偶19和安全放气阀21，热电偶19与炉壳密封，安全放气阀21用于炉内超过设定压力时自动开启释压。炉盖2与炉壳20连接处均焊有法兰盘，法兰盘凹槽内安装耐热橡胶密封条，用于与炉盖2密封。炉壳20上部为水冷套结构，用于冷却密封处的耐热橡胶密封条以及与发热元件相连的电极3的橡胶密封环，防止密封橡胶老化失效。
炉壳20为钢板和型钢焊接结构，炉壳四周均焊有筋板以承受抽真空时所承受的大气压力，保护炉壳内耐火材料和发热元件。炉膛两侧吊挂发热元件，其连接方式为每加热区星形或三角形接法。炉壳底部为固定炉底8，与炉壳20焊接成为一体，起到炉底处密封作用。该炉底上部安装固定轨道13，该轨道与活动轨道12对接，供台车炉底9进出，台车底部装有4支滚轮11。台车炉底9敷设有重质耐火材料10，用于承载大批量加热物料。图2中台车炉底右上侧焊有钢板和加强筋即为封火炉门6，内层敷设重质耐火材料10。装出料时，台车退出炉外，炉外设有固定轨道13的延伸部分，固定轨道13上面设有活动轨道12，台车滚轮11在活动轨道13上运行。
炉盖2和炉壳20四周设有多点进气支管16，与进气总管汇合，进气管路上装有阀门和流量计，炉壳底部设有出气口。炉壳侧壁的上部焊有真空管道14，真空管道上有过滤器及阀门，真空管道与真空泵15相连。炉壳侧壁、炉盖、炉门处设有水冷管路17，全部的进出水冷管路均接到汇流排18上。
本实施例的工艺流程为：台车装上物料后推进炉膛内，关闭外层炉门并锁紧。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曲线，各加热区同时升温、保温、降温，直到曲线运行结束。打开密封炉门将烧结、氮化好的制品拉出炉膛，整个工艺过程结束。
Claims (10)
1.一种台车式高温氮化炉，包括炉盖(2)、炉底、炉门、炉壳(20)，其特征在于，所述炉盖(2)为位于炉壳(20)上部的可升降的拱形炉盖，所述炉底为双层炉底结构，包括固定炉底(8)和可移动式台车炉底(9)；所述炉门为内外双层炉门结构；炉壳(20)内有分区布置的发热元件、多点进气管道和与真空泵相连的真空管路。
2.如权利要求1所述的台车式高温氮化炉，其特征在于：在炉壳(20)内有在至少两侧间隔均匀地吊装的所述发热元件。
3.如权利要求2所述的台车式高温氮化炉，其特征在于：炉盖(2)、炉门、炉壳(20)、电极(3)设有水冷管路(17)；炉盖(2)与炉壳(20)连接处焊有法兰盘，炉壳法兰盘内安装有耐热密封条。
4.如权利要求1所述的台车式高温氮化炉，其特征在于：炉盖(2)与炉盖升降机构(1)相连，炉盖升降机构(1)为液压控制。
5.如权利要求1所述的台车式高温氮化炉，其特征在于：固定炉底(8)与炉壳(20)焊接成一体，并且其上部安装有延伸到炉外的固定轨道(13)，固定轨道(13)上设有活动轨道(12)；敷设有重质耐火材料(10)的台车炉底(9)下部安装有滚轮(11)，滚轮(11)在活动轨道(12)上运行。
6.如权利要求1所述的台车式高温氮化炉，其特征在于：所述内外双层炉门结构包括内层封火炉门(6)和外层密封炉门(5)，敷设有重质耐火材料(10)的内层封火炉门(6)与台车炉底(9)焊接为一体，外层密封炉门(5)上设有与炉壳相连的炉门压紧机构(22)。
7.如权利要求6所述的台车式高温氮化炉，其特征在于：外层密封炉门(5)为拱形结构。
8.如权利要求1所述的台车式高温氮化炉，其特征在于：炉壳(20)和炉盖(2)有砌筑的耐火保温材料。
9.如权利要求1所述的台车式高温氮化炉，其特征在于：炉壳(20)上设有与所述电加热元件连接的电极(3)和电极罩(4)，所述电极罩(4)罩住电极(3)；炉盖(2)上设有热电偶(19)和安全放气阀(21)；炉底设有排气口和汇流排(18)。
10.如权利要求1所述的台车式高温氮化炉，其特征在于：炉壳(20)上设有真空管道(14)，该真空管道一端与真空泵(15)相连，另一端穿过耐火材料与炉壳(20)内相通。
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Assignee: Beijing Gangyan New Metallurgical Engineering Technology Center Co Ltd Assignor: Xinye High-Tech Group Co. Ltd.|China Gangyan Technology Group Limited Contract record no.: 2011990000156 Denomination of utility model: Trolley type high-temperature nitriding furnace Granted publication date: 20100929 License type: Exclusive License Record date: 20110315 |
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