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      節(jié)能離子氮化爐的制作方法

      文檔序號:3263042閱讀:383來源:國知局
      專利名稱:節(jié)能離子氮化爐的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明涉及一種化學(xué)熱處理設(shè)備,具體地說是一種節(jié)能離子氮化爐。
      背景技術(shù)
      我們知道,離子氮化爐是一種重要的化學(xué)熱處理設(shè)備。其一般包括爐體、爐底盤,爐體又設(shè)有保溫屏和外冷卻罩,保溫屏和外冷卻罩之間為保溫隔熱空腔。外冷卻罩通過循環(huán)水進行冷卻。滲氮氣體進入管路穿過保溫隔熱空腔直接進入爐體內(nèi)。爐底盤中間裝有陰極支座,爐底盤下端設(shè)有一套真空抽氣裝置。離子氮化爐電源采用高壓直流電,爐體接正極,陰極支座接負極,工件安裝接在陰極支座上,在陰極支座與爐體的陽極之間加上高壓電后,當(dāng)電壓達到某一數(shù)值時,可擊穿陰極和陽極之間的稀薄氣體電離氣體,產(chǎn)生輝光放電加熱工件,對工件表面進行離子氮化處理?,F(xiàn)有的離子氮化爐爐內(nèi)依靠兩層金屬隔熱屏降低爐內(nèi)溫度梯度,由于爐內(nèi)溫度梯度大,爐外壁溫度高達50℃,循環(huán)冷卻水耗量大,冷卻水出口溫度高達65℃,熱能損耗大。爐內(nèi)工件上下溫差大,工件離子氮化時上下溫差達20~40℃,造成控溫不準。由于循環(huán)冷卻水帶走大量的熱量,大大增加了電能消耗。另外冷態(tài)氣體在爐內(nèi)加熱、分解需要消耗大量熱能,導(dǎo)致爐內(nèi)溫度場不均勻。

      發(fā)明內(nèi)容
      本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種結(jié)構(gòu)合理、保溫和控溫質(zhì)量高、循環(huán)冷卻水耗量小、工作效率高的節(jié)能離子氮化爐。
      本發(fā)明解決上述技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是一種節(jié)能離子氮化爐,其包括爐體、爐底盤,爐底盤中間裝有陰極支座,爐體又設(shè)有保溫屏和外冷卻罩,保溫屏和外冷卻罩之間為保溫隔熱空腔,其特征在于保溫屏為雙層不銹鋼密封絕熱保溫層,爐底盤上設(shè)有爐底隔熱屏,滲氮氣體進入管路沿保溫屏外側(cè),由保溫屏頂部進入爐體內(nèi)的氣體分散環(huán)。
      本發(fā)明爐底隔熱屏內(nèi)部填充有硅酸鋁纖維氈。爐體內(nèi)的氣體分散環(huán)緊靠保溫屏頂部,可以由其對滲氮氣體進行預(yù)熱。
      本發(fā)明由于保溫屏采用雙層不銹鋼密封絕熱保溫層,爐底盤上設(shè)有爐底隔熱屏,保溫效果好。滲氮氣體在保溫隔熱空腔中充分預(yù)熱,并利用保溫屏頂部加熱、預(yù)分解滲氮氣體,降低了冷態(tài)氣體加熱、分解造成的能源消耗。對比現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理,保溫和控溫質(zhì)量高、循環(huán)冷卻水耗量小,提高了工效,節(jié)約了能源,解決離子氮化爐溫度場不均勻、控溫不準、耗電耗水量大的行業(yè)難題,取消了冷氨預(yù)熱及分解裝置,達到高質(zhì)量、低能耗目的。


      下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。
      圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
      圖中1.爐底盤,2.陰極支座,3.真空抽氣裝置,4.保溫屏,5.爐底隔熱屏,6.外冷卻罩,7.保溫隔熱空腔,8.滲氮氣體進入管路,9.氣體分散環(huán),10.冷卻循環(huán)水進口,11.冷卻循環(huán)水出口。
      具體實施例方式
      從圖1中可以看出,本發(fā)明一種節(jié)能離子氮化爐,其包括爐體、爐底盤1,爐底盤1中間裝有陰極支座2,爐底盤1下端設(shè)有一套真空抽氣裝置3。爐體又設(shè)有保溫屏4和外冷卻罩6,保溫屏4和外冷卻罩6之間為保溫隔熱空腔7。外冷卻罩通過冷卻循環(huán)水進口10和冷卻循環(huán)水出口11進行循環(huán)水冷卻。滲氮氣體進入管路8穿過保溫隔熱空腔7進入爐體內(nèi)。離子氮化爐電源采用高壓直流電,爐體接正極,陰極支座接負極,工件安裝接在陰極支座上,在陰極支座與爐體的陽極之間加上高壓電后,當(dāng)電壓達到某一數(shù)值時,可擊穿陰極和陽極之間的稀薄氣體電離氣體,產(chǎn)生輝光放電加熱工件,對工件表面進行離子氮化處理。上述組成和連接和現(xiàn)有技術(shù)基本相同,不在詳述。
      本發(fā)明的特點是保溫屏4為雙層不銹鋼密封絕熱保溫層,爐底盤1上設(shè)有爐底隔熱屏5,爐底隔熱屏5內(nèi)部填充有硅酸鋁纖維氈。爐內(nèi)采用絕熱保溫層后,爐內(nèi)溫度梯度控制在80℃~100℃之間,即能保證爐內(nèi)熱交換平衡需要,又能減少不必要的電能消耗。對于LDMC-150型離子氮化爐相同升溫速度需要的電功率由原來96KW降低到56KW,保溫時電功率由原來52KW降低到32KW,節(jié)約電能效果達17%~25%。爐壁溫度低于35℃,所需循環(huán)冷卻水耗量及壓力大大降低,冷卻水出口溫度45℃,大大減少了冷卻水帶走的熱能損耗,降低了加熱功率。由于對流效果顯著,爐內(nèi)溫差僅為±5℃,溫度場均勻性大大提高。
      本發(fā)明滲氮氣體進入管路8沿保溫屏4外側(cè),由保溫屏4頂部進入爐體內(nèi)的氣體分散環(huán)9。氣體分散環(huán)9緊靠保溫屏頂部,可以由其對滲氮氣體進行預(yù)熱。這樣,利用爐內(nèi)保溫屏4外側(cè)余熱預(yù)熱滲氮氣體至200℃以上,再利用保溫屏內(nèi)側(cè)頂部隔熱屏加熱、預(yù)分解滲氮氣體,降低冷態(tài)氣體加熱、分解造成的熱能損失,并提高氮化爐溫度場均勻性??梢圆挥美浒鳖A(yù)熱設(shè)備及分解設(shè)備,節(jié)約電能3%左右。
      權(quán)利要求
      1.一種節(jié)能離子氮化爐,其包括爐體、爐底盤,爐底盤中間裝有陰極支座,爐體又設(shè)有保溫屏和外冷卻罩,保溫屏和外冷卻罩之間為保溫隔熱空腔,其特征在于保溫屏為雙層不銹鋼密封絕熱保溫層,爐底盤上設(shè)有爐底隔熱屏,滲氮氣體進入管路沿保溫屏外側(cè),由保溫屏頂部進入爐體內(nèi)的氣體分散環(huán)。
      2.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能離子氮化爐,其特征在于爐底隔熱屏內(nèi)部填充有硅酸鋁纖維氈。
      3.如權(quán)利要求1所述的節(jié)能離子氮化爐,其特征在于爐體內(nèi)的氣體分散環(huán)緊靠保溫屏頂部。
      全文摘要
      本發(fā)明涉及一種節(jié)能離子氮化爐,其包括爐體、爐底盤,爐底盤中間裝有陰極支座,爐體又設(shè)有保溫屏和外冷卻罩,保溫屏和外冷卻罩之間為保溫隔熱空腔,保溫屏為雙層不銹鋼密封絕熱保溫層,爐底盤上設(shè)有爐底隔熱屏,滲氮氣體進入管路沿保溫屏外側(cè),由保溫屏頂部進入爐體內(nèi)的氣體分散環(huán)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)合理,保溫和控溫質(zhì)量高、循環(huán)冷卻水耗量小,取消了冷氨預(yù)熱及分解裝置,提高了工效,節(jié)約了能源,是一種理想的節(jié)能離子氮化爐。
      文檔編號C23C8/36GK1789477SQ200410075459
      公開日2006年6月21日 申請日期2004年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月17日
      發(fā)明者叢建臣, 姜增強, 田世良, 王旭陽, 畢曉君, 邢林海 申請人:天潤曲軸有限公司
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