CN206418183U - 一种氮化炉加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氮化炉加热系统，包括炉壳、炉胆和炉盖；在炉壳的内壁上设有螺旋槽，螺旋槽内设有烟气管道，烟气管道的进口端连接燃烧炉，烟气管道的出口端连接烟囱；在炉盖上设有进气管和出气管；在炉胆内设有两个立柱，立柱内具有第一气腔，在其中一立柱上设有进气连接管，进气连接管与进气管连接，进气连接管与第一气腔相通，在另一立柱上设有与第一气腔相通的出气连接管，出气连接管与出气管相通；在立柱的内壁上设有轴向的滑槽，在立柱内设有二个以上的第一气孔，第一气孔与滑槽和第一气腔相通；在两立柱之间滑动的设有支架组件。该系统实现了更加均匀的加热，提高了加热效率。

Description

一种氮化炉加热系统

技术领域

本实用新型涉及氮化炉。

背景技术

氮化炉是对工件进行渗氮处理的设备，渗氮的原理是：向氮化炉内放入工件，先排出氮化炉的空气，然后向氮化炉内通入氨气，加热，然后冷却。

目前的氮化炉结构很多，在申请号为201620260294 .6的专利文献中公开了一种氮化炉，包括炉壳、炉胆和炉盖，所述炉壳为上部开口的筒体，炉胆设于炉壳内，炉盖设于炉壳的开口处，炉盖上连接有升降机构，炉壳与炉胆之间设有隔热保温层，隔热保温层的内侧设有加热元件，炉盖上设有电机和热电偶，电机的下端设有叶片，所述炉胆内设有料框架、用于将渗氮气体从炉胆底部通入的进气装置以及用于对渗氮气体进行引流的导流组件。该氮化炉密封性好、产品氮化均匀、氮化处理后的产品质量高。但是，氮化炉的加热均匀性有待提高。

发明内容

为了实现更加均匀的加热，提高加热效率，本实用新型提供了一种氮化炉加热系统。

为达到上述目的，一种氮化炉加热系统 ，包括炉壳、炉胆和炉盖，炉壳内设有腔体，炉胆设在腔体内，炉盖盖在炉胆上；在炉壳的内壁上设有螺旋槽，螺旋槽内设有烟气管道，烟气管道的进口端连接燃烧炉，烟气管道的出口端连接烟囱；在炉盖上设有进气管和出气管；在炉胆内设有相对于炉胆中心对称的两个立柱，立柱内具有第一气腔，在其中一立柱上设有进气连接管，进气连接管与进气管连接，进气连接管与第一气腔相通，在另一立柱上设有与第一气腔相通的出气连接管，出气连接管与出气管相通；在立柱的内壁上设有轴向的滑槽，在立柱内设有二个以上的第一气孔，第一气孔与滑槽和第一气腔相通；在两立柱之间滑动的设有支架组件，在支架组件与立柱之间设有耐高温气缸，在立柱内设有气道，气道通过气管与耐高温气缸连接。

上述氮化炉加热系统，由于在炉壳的内壁上设有螺旋式的烟气管道，且烟气管道直接与燃烧炉连接，燃料在燃烧炉内燃烧的烟气直接进入到烟气管道内，烟气管道将热量辐射到炉胆内，对炉胆内的工件进行加热，这种方式，一方面在炉壳内壁上螺旋式的布置了烟气管道，烟气管道的布置均匀，使得加热均匀，另外，该烟气管道不需要与其他的管道内介质进行热交换，避免了热交换时的热量损失，提高了热量的利用率。在加热过程中，向进进气管通热气，热气经进气管、进气连接管进入到第一气腔内，第一气腔内的热气分别进入到每一支架组件内，在支架组件内的热气与工件进行热交换，对工件进行加热，经热交换的气进入到另一立柱中的第一气腔中，然后经出气连接管和出气管排出。

本实用新型的结构，由于设置了二个以上的支架组件，工件放置到支架组件上，这样，能对炉胆内的空间进行充分的利用。由于工件通过两支架组件夹持，因此，对工件具有定位的作用。在加热过程中，热气独自的进入到每一支架组件内与工件热交换，而且支架组件与工件直接接触，热量可通过热传递和热辐射进行交换，热交换的效率高，让加热更加的均匀，而且更加的充分和快速。

在本实用新型中，对工件加热时，采用内外加热，一方面加热的效率高，另一方面加热均匀。

进一步的，在螺旋槽上喷涂有热反射层，可将热量更多的反射到炉胆内，提高了热量的利用率。

进一步的，在炉壳的外壁上设有隔热层，能避免在加热工件时热量损失。

进一步的，烟气管道与螺旋槽之间有间隙，在炉壳内设有支承架，烟气管道架设在支承架上。当烟气管道与螺旋槽有间隙的时候，烟气管道上热量不会与炉壳进行直接传递式的热交换，与螺旋槽接近的烟气管道的热量能更多的通过热辐射传递到炉胆上，对工件进行加热，提高了热量的利用率。当烟气管道与螺旋槽有间隙的前提下，为了固定烟气管道，设置了支承架。

进一步的，在炉胆的内壁上设有轴向的导向槽，立柱容置在导向槽内。这样，可对立柱进行定位，防止立柱在炉胆内移动。

进一步的，所述的支架组件包括滑块、端架、散热管和翅片，散热管设置有两个以上，相邻的散热管之间设有翅片，在散热管的两端分别连接有端架，在端架上连接有滑块，滑块的一端卡置到导向槽内，滑块上设有第二气孔，第一气孔的长度小于第二气孔的长度，第一气孔与第二气孔相通，在滑块的端面上位于第二气孔外设有与立柱接触的密封片。

在加热过程中，热气经第一气孔进入到第二气孔然后进入到散热管中，在散热管的气与工件进行热交换，对工件进行加热，经热交换的气经另一端的端架和滑块进入到立柱内。在该结构中，由于设置了翅片，让散热面积大大增加，因此，加热效果好。由于设置了滑块，因此，整个支架组件能在立柱上滑动，由于第一气孔的长度小于第二气孔，因此，在滑块规定的移动范围内，第一气孔与第二气孔始终是相通的，保证气的通过。由于设置了密封片，因此，热气不容易漏出。

进一步的，散热管的上端和下端分别为尖端。该结构，让散热管的尖端与工件接触，针对单个散热管来说，散热管与工件为线接触，这样，在渗氮过程中，不会因为支架组件的存在而影响渗氮的面积。

进一步的，在滑块上设有连接板，耐高温气缸固定在立柱上，耐高温气缸的活塞杆与连接板连接。

附图说明

图1为氮化炉的立体图。

图2为氮化炉的侧面示意图。

图3为炉壳、炉胆和炉盖的剖视图。

图4为立柱和支架组件的俯视图。

图5为图4中A-A剖视图。

图6为散热管和翅片的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。

参见图1、图2和图3，氮化炉加热系统包括炉壳1、炉胆2和炉盖3。

炉壳1内具有空腔11，在炉壳1的内壁上端设有炉壳凸缘12。炉壳1外设有保温层（未示出），起到保温的作用。

炉胆2内具有工件腔21，炉胆2的上边缘设有炉胆凸缘22。炉胆2设在空腔11内，炉壳凸缘12支承住炉胆凸缘22。

炉盖3盖在炉胆2的开口处。

在炉壳1的内壁上设有螺旋槽13，在螺旋槽13上喷涂有热反射层（未示出）。螺旋槽13内设有烟气管道4，烟气管道4的进口端连接燃烧炉40，烟气管道4的出口端连接烟囱41。

在炉胆2的外壁上从下到上套有二个以上的风冷管5，相邻的风冷管之间有间隙，这样，在冷却过程中，相邻风冷管发生热交换的可能性小，每一风冷管5上设有进风口和出风口，在炉壳1上安装有鼓风机50，鼓风机50上连接有三通管500，三通管500的一出口端连接进风管51，在进风口与进风管51之间连接有进风支管52，出风口上连接有出风支管53，出风支管53连接出风管54。炉壳1与炉胆2之间具有间隙100，三通管的另一出口端与间隙100相通，在炉壳1上设有与间隙100和出风管均相通的排风管55。

在炉盖3上设有升降机构6，所述的升降机构6包括导向套61、升降杆62、支架63、支承板64、限位架65、弹簧66和油缸67。

导向套61通过连接座60安装在炉壳1的外侧壁上，连接座60的上端具有卡勾600，卡勾卡置在炉壳1的上端面上，能起到限位的作用。升降杆62滑动的穿过导向套61，支架63连接在升降杆62的上端，炉盖3连接在支架63上，支承板64固定在升降杆62上。所述的限位架65包括立板和横板，立板固定在连接座上，横板设在立板的上端，横板位于支承板64的上方。弹簧66设在横板与支承板64之间，油缸67固定在炉壳1上，油缸67的活塞杆连接在升降杆62上。

在支架63上固定有上支架7，上支架7包括立柱71和横杆72，立柱71固定在支架63上，横杆72固定在立杆71的上端且横杆自立杆向两端延伸，在横杆72上挂有燃气罐73，当横杆向两端延伸后，挂置的燃气罐对立杆受力平衡。燃气罐73与燃烧炉通过管道连通。通过设置横杆，在便于放置燃气罐73，充分利用空间。为了防止燃气罐滑离横杆，在横杆上位于燃烧罐的外侧设有插销（未示出）。

在立杆71上位于横杆的下方固定有支承杆74，支承杆74与支架63之间固定有加强杆75。所述的支承杆74位于燃气罐的下方，可起到支承燃气罐73的作用，让燃气罐73的放置更加的安全。

在炉盖3上设有输气管81和排气管82。输气管81将氨气输入到炉胆内，排气管82将炉胆内的气体排出。

在炉盖3上设有进气管和出气管；参见图4至图6，在炉胆的内壁上设有轴向的导向槽，在导向槽内设有相对于炉胆中心对称的两个立柱90，通过设置导向槽，可对立柱90进行定位，防止立柱90在炉胆内移动。立柱90内具有第一气腔900，在其中一立柱900上设有进气连接管91，进气连接管91与进气管连接，进气连接管91与第一气腔900相通，在另一立柱90上设有与第一气腔相通的出气连接管92，出气连接管92与出气管相通；在立柱90的内壁上设有轴向的滑槽901，在立柱90内设有二个以上的第一气孔902，第一气孔902与滑槽901和第一气腔900相通；在两立柱90之间滑动的设有支架组件9。

所述的支架组件9包括滑块93、端架94、散热管95和翅片96。散热管95设置有两个以上，散热管的上端和下端分别为尖端951，相邻的散热管95之间设有翅片96，在散热管95的两端分别连接有端架94，在端架94上连接有滑块93，滑块93的一端卡置到导向槽901内，滑块93上设有第二气孔931，第一气孔的长度小于第二气孔的长度，第一气孔与第二气孔相通，在滑块93的端面上位于第二气孔外设有与立柱接触的密封片97。

在滑块93上设有连接板98，在立柱90上固定有耐高温气缸99，耐高温气缸99的活塞杆与连接板98连接。在立柱内设有气道，气道通过气管与耐高温气缸连接。

上述氮化炉加热系统，由于在炉壳的内壁上设有螺旋式的烟气管道，且烟气管道直接与燃烧炉连接，燃料在燃烧炉内燃烧的烟气直接进入到烟气管道内，烟气管道将热量辐射到炉胆内，对炉胆内的工件进行加热，这种方式，一方面在炉壳内壁上螺旋式的布置了烟气管道，烟气管道的布置均匀，使得加热均匀，另外，该烟气管道不需要与其他的管道内介质进行热交换，避免了热交换时的热量损失，提高了热量的利用率。在加热过程中，向进进气管通热气，热气经进气管、进气连接管进入到第一气腔内，第一气腔内的热气分别进入到每一支架组件内，在支架组件内的热气与工件进行热交换，对工件进行加热，经热交换的气进入到另一立柱中的第一气腔中，然后经出气连接管和出气管排出。

本实用新型的结构，由于设置了二个以上的支架组件，工件放置到支架组件上，这样，能对炉胆内的空间进行充分的利用。由于工件通过两支架组件夹持，因此，对工件具有定位的作用。在加热过程中，热气独自的进入到每一支架组件内与工件热交换，而且支架组件与工件直接接触，热量可通过热传递和热辐射进行交换，热交换的效率高，让加热更加的均匀，而且更加的充分和快速。

在本实用新型中，对工件加热时，采用内外加热，一方面加热的效率高，另一方面加热均匀。

在该结构中，由于设置了翅片，让散热面积大大增加，而且散热管的尖端和翅片与工件直接接触，热量可通过热传递和热辐射进行交换，热交换的效率高，让加热更加的充分和快速。因此，加热效果好。由于设置了滑块，因此，整个支架组件能在立柱上滑动，由于第一气孔的长度小于第二气孔，因此，在滑块规定的移动范围内，第一气孔与第二气孔始终是相通的，保证气的通过。由于设置了密封片，因此，冷却气不容易漏出。让散热管的尖端与工件接触，针对单个散热管来说，散热管与工件为线接触，这样，在渗氮过程中，不会因为支架组件的存在而影响渗氮的面积。

对工件的冷却过程是：鼓风机工作，鼓风机将冷风分别鼓入到进风管和间隙内，冷风经进风管分别进入到进风支管内，冷风经每一进风支管进入到风冷管，进入到风冷管内的冷风与炉胆内的热量进行热交换，热交换的空气经出风支管和出风管、排风管排出，另外，间隙内的冷风与炉胆内的热量进行热交换，经热交换的热风经排风管排出，这种方式，外界的空气分别进入到风冷管，风冷管内的空气独立的与炉胆内的热量进行交换，相对于现有的冷风经鼓风机进入到炉壳内后排出的方式，本实用新型的换热更加的充分、均匀，冷却效果好，并且还通过间隙内的冷风进行冷却，再利用工件之间进行冷却，起到了三重冷却的作用，提高了冷却的效率。由于设置了支承板、限位架和弹簧，在弹簧的作用力下炉盖始终盖在炉胆上，氮化炉在工作时，油缸处于泄压状态，一旦炉胆内的压力大于弹簧的极限弹力，炉盖在压力的作用克服弹簧弹力打开，可避免爆炸的现象发生，提高了安全性能，氮化炉在不工作时，如要打开炉盖，通过油缸给予升降杆一顶升力，让升降杆克服弹簧弹力向上运动，从而达到打开炉盖的目的。

Claims (8)

1.一种氮化炉加热系统 ，包括炉壳、炉胆和炉盖，炉壳内设有腔体，炉胆设在腔体内，炉盖盖在炉胆上；其特征在于：在炉壳的内壁上设有螺旋槽，螺旋槽内设有烟气管道，烟气管道的进口端连接燃烧炉，烟气管道的出口端连接烟囱；在炉盖上设有进气管和出气管；在炉胆内设有相对于炉胆中心对称的两个立柱，立柱内具有第一气腔，在其中一立柱上设有进气连接管，进气连接管与进气管连接，进气连接管与第一气腔相通，在另一立柱上设有与第一气腔相通的出气连接管，出气连接管与出气管相通；在立柱的内壁上设有轴向的滑槽，在立柱内设有二个以上的第一气孔，第一气孔与滑槽和第一气腔相通；在两立柱之间滑动的设有支架组件，在支架组件与立柱之间设有耐高温气缸，在立柱内设有气道，气道通过气管与耐高温气缸连接。

2.根据权利要求1所述的氮化炉加热系统，其特征在于：在螺旋槽上喷涂有热反射层。

3.根据权利要求1所述的氮化炉加热系统，其特征在于：在炉壳的外壁上设有隔热层。

4.根据权利要求1所述的氮化炉加热系统，其特征在于：烟气管道与螺旋槽之间有间隙，在炉壳内设有支承架，烟气管道架设在支承架上。

5.根据权利要求1所述的氮化炉加热系统，其特征在于：在炉胆的内壁上设有轴向的导向槽，立柱容置在导向槽内。

6.根据权利要求1所述的氮化炉加热系统，其特征在于：所述的支架组件包括滑块、端架、散热管和翅片，散热管设置有两个以上，相邻的散热管之间设有翅片，在散热管的两端分别连接有端架，在端架上连接有滑块，滑块的一端卡置到导向槽内，滑块上设有第二气孔，第一气孔的长度小于第二气孔的长度，第一气孔与第二气孔相通，在滑块的端面上位于第二气孔外设有与立柱接触的密封片。

7.根据权利要求6所述的氮化炉加热系统，其特征在于：散热管的上端和下端分别为尖端。

8.根据权利要求6所述的氮化炉加热系统 ，其特征在于：在滑块上设有连接板，耐高温气缸固定在立柱上，耐高温气缸的活塞杆与连接板连接。