專利名稱：全密封滲碳氮化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱處理爐，尤其是涉及一種全密封滲碳氮化爐。
背景技術(shù)：
井式滲碳氮化爐一般由爐殼、爐襯、爐蓋及升降機構(gòu)、爐用密封風(fēng)機、馬弗罐、加熱元件及電控系統(tǒng)等組成，從外而內(nèi)依次是爐殼、爐襯、馬弗罐，其中爐襯就是保溫隔熱層，馬弗罐即爐罐，是一種開口罐，外部受熱，內(nèi)部容納金屬件，爐蓋上設(shè)有升降機構(gòu)、爐用密封風(fēng)機等，加熱元件設(shè)于爐襯上；在對金屬件進行滲碳氮化時，金屬件置于馬弗罐內(nèi)，馬弗罐與爐蓋、爐底等密封相合，形成相對密閉的環(huán)境，加熱后向罐內(nèi)滴注滲碳劑和滲氮劑的混合，例如滴煤油(或乙醇、丙酮)、通氨，吸熱或放熱型氣體中酌加高碳勢富化氣并通氨，三乙醇胺或溶入尿素的醇連續(xù)滴注等，它們在軟氮化溫度下發(fā)生熱分解反應(yīng)，產(chǎn)生活性氮、碳原子，活性氮、碳原子被金屬件表面吸收，通過擴散滲入工件表層，金屬件在高溫密閉條件下 完成滲碳氮化；馬弗罐一般采用鑄鋼鑄成，或采用不銹鋼材料焊接而成，但由于現(xiàn)有技術(shù)都采用馬弗罐與爐蓋、爐底等密封的方式在馬弗罐內(nèi)創(chuàng)造密閉空間，對馬弗罐的安裝尺寸精度要求高，馬弗罐一旦產(chǎn)生變形或裂縫就難以恢復(fù)原樣，其密封效果就會大打折扣，且馬弗罐與爐蓋、爐底等密封后，罐內(nèi)空間與外界隔絕，需要把罐體一同升溫，罐體吸收大量熱能，使得整個爐子升溫效率差，而且罐體也會吸收大量活性氮、碳原子，能源浪費大，一般使用一年之后就必須更換罐體，材料消耗也很大。中國專利文獻公開了一種名為“井式氣體滲碳爐”的專利，其授權(quán)公告號為CN 2609939 Y,授權(quán)公告日為2004年4月7日，其發(fā)明內(nèi)容是包括爐殼、爐襯、爐蓋、馬弗罐、爐底、爐底支撐架、循環(huán)冷卻水槽、密封油槽、爐底由耐火磚層構(gòu)成，環(huán)形密封油槽壁與爐底支撐架的平面固定連接，爐底耐火磚層位于箱體內(nèi)，箱體上有爐底整體吊環(huán)，箱體放置于爐底支撐架上，其側(cè)壁下部與環(huán)形密封油槽壁構(gòu)成密封油槽，無底馬弗罐放置于密封油槽內(nèi)；此專利中馬弗罐底部在油槽內(nèi)密封，馬弗罐頂部與爐蓋密封，爐底耐火磚層為可活動式，便于爐底清理，但沒有解決前述問題。中國專利文獻公開了一種“井式滲碳爐爐罐”的專利，其授權(quán)公告號為CN 201952486 U，授權(quán)公告日為2011年8月31日，其發(fā)明內(nèi)容是，井式滲碳爐爐罐，包括圓弧形爐底和圓柱形爐體，爐底上設(shè)有固定座，爐罐開口處設(shè)有固定爪，爐底為鑄造的圓弧形，爐壁采用不銹鋼板卷制的圓柱形；此專利中爐罐采用圓弧形爐底，以改進爐氣循環(huán)，并使爐罐不易變形，但是它改善的是爐底和爐身接合處的結(jié)構(gòu)，減少此處應(yīng)力，對爐罐與爐蓋處的密封仍無改善，爐罐內(nèi)空間加熱升溫條件不佳。中國專利文獻公開了一種“用于罩式及井式的混合爐型結(jié)構(gòu)”的專利，其授權(quán)公告號為CN 101825397 B，授權(quán)公告日為2011年7月27日，其發(fā)明內(nèi)容是包括組合式爐罐、組合式爐體、外殼和法蘭組，其中，組合式爐罐和組合式爐體依次由內(nèi)而外逐層設(shè)置，外殼固定設(shè)置于爐體外部，料盤固定設(shè)置于組合式爐罐內(nèi)，法蘭組依次貫穿外殼和組合式爐體并與組合式爐罐固定連接；該專利將整個爐子在高度方向上分成兩部分，其中下半部爐子固定，取放工件時上半部爐子需要完全提起，加上下半部爐子和工件的高度，其總高度較高，對生產(chǎn)廠房高度有較高要求，優(yōu)點在于工件可準確定位，而井式爐可埋與地面下，打開爐蓋后工件需吊裝，定位難以精確，但對大多數(shù)工件來說，定位精度要求不高，不適用這種爐型。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的井式滲碳氮化爐爐罐變形后難以再與爐蓋密封必須更換，造成較大浪費的問題，提供一種采用爐蓋與爐體外殼密封且密封效果良好可靠，免去爐罐的使用和更換造成的能源與材料的浪費，且可縮短工藝時間的井式全密封滲碳氮化爐。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案全密封滲碳氮化爐，包括爐體、爐蓋，所述的爐體設(shè)有外殼、工作腔、保溫隔熱層，所述的外殼為一體式圓筒結(jié)構(gòu)，所述外殼與爐蓋接觸端設(shè)有通孔，外殼另一端封閉，所述外殼與爐蓋之間設(shè)有密封法蘭，所述的工作腔設(shè)于外殼內(nèi)部，所述工作腔與通孔連通，所述的保溫隔熱層設(shè)于外殼與工作腔之間?，F(xiàn)有的滲碳氮化爐一般都采用內(nèi)部加熱，爐罐與爐蓋密封，可爐罐作為受熱體難以保證其與爐蓋之間密封的可靠性，且會浪費大量熱能及原料，因此本方案采用爐體外殼與爐蓋之間密封的方式，加熱裝置在爐體工作腔內(nèi)加熱熱處理工件，爐罐可以不再使用，而用例如料筐之類的簡單結(jié)構(gòu)件容納工件容器并置于工作腔內(nèi)，料筐作為容器可長期重復(fù)使用，料筐分量輕、·吸熱少，也不會吸收很多活性氮、碳原子，同時由于免去了爐罐的升溫時間，可使整個加工工藝時間縮短20%，在加熱裝置與爐體外殼之間則是保溫隔熱層，在保溫隔熱層的作用下，外殼所受到的加熱量很少，不會使外殼產(chǎn)生熱變形，這樣外殼與爐蓋的密封可靠性就會很高，為防止爐內(nèi)氣體外泄，外殼采用一體式結(jié)構(gòu)，可保證除通孔之外的外殼自身密閉性，而外殼與爐蓋之間采用法蘭密封，使用法蘭可減少外殼和爐蓋上需要加工處理的表面，法蘭密封面上設(shè)置密封墊、密封圈等物，可提高密封效果。作為優(yōu)選，所述的外殼為底封蓋、筒身、頂封蓋焊接組成。全密封滲碳氮化爐工作時內(nèi)部有一定壓力，外殼作為一體式圓筒結(jié)構(gòu)，除了整體制造外，也可以采用幾部分焊接組成，包括帶有通孔的頂封蓋、圓筒形筒身、底部封蓋等，焊接牢固的外殼足夠承受全密封滲碳氮化爐的工作壓力，還可降低外殼制作成本。作為優(yōu)選，所述的底封蓋與筒身搭接處設(shè)有環(huán)形密封板。環(huán)形密封板與底封蓋或筒身緊貼，對搭接處結(jié)構(gòu)和焊縫起加強作用。作為優(yōu)選，所述的頂封蓋與筒身搭接處設(shè)有環(huán)形密封板。環(huán)形密封板與頂封蓋或筒身緊貼，對搭接處結(jié)構(gòu)和焊縫起加強作用。作為優(yōu)選，所述的密封法蘭固定在外殼上。密封法蘭可用焊接、鉚接、螺栓固定等方式固定在外殼上，密封法蘭密封面與爐蓋端面配合密封，爐蓋上采用加壓裝置或用螺栓與法蘭固定，達到密封效果。作為優(yōu)選，所述的密封法蘭固定在爐蓋上。密封法蘭可用焊接、鉚接、螺栓固定等方式固定在爐蓋上，或者密封法蘭與爐蓋一體，密封法蘭密封面與外殼端面配合密封，爐蓋上采用加壓裝置或用螺栓與外殼固定，達到密封效果。作為優(yōu)選，所述的密封法蘭設(shè)有分別與爐蓋、外殼固定的上、下法蘭。上、下法蘭以焊接、鉚接、螺栓固定等方式固定在爐蓋、外殼上，或與爐蓋、外殼為一體，上、下法蘭密封面互相配合密封，爐蓋上采用加壓裝置或用螺栓與外殼固定，達到密封效果。作為優(yōu)選，所述的密封法蘭密封面上設(shè)有環(huán)形凹槽、密封圈，所述的密封圈置于環(huán)形凹槽內(nèi)。采用密封圈可提高密封法蘭的密封效果，密封圈材質(zhì)較軟，在壓力作用下變形，可較好填充空隙，增加密封效果。作為優(yōu)選，所述的密封法蘭與外殼接觸端設(shè)有水冷套。水冷套內(nèi)部設(shè)有水循環(huán)管道，用于降低密封法蘭在爐體通孔處所受爐體內(nèi)熱量的影響，延長使用壽命。因此，本發(fā)明具有如下有益效果(1)爐蓋與爐體外殼密封，且密封效果良好可靠；(2)不設(shè)置爐罐，可節(jié)約大量能源和材料，縮短工藝時間。

圖I是本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的一種局部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖I的I局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。·[0017]圖4是圖I的II局部結(jié)構(gòu)放大示意圖。圖中1、爐體 2、爐蓋 3、外殼 4、工作腔 5、保溫隔熱層6、通孔 7、底封蓋 8、筒身 9、頂封蓋 10、環(huán)形密封板11、密封法蘭 12、環(huán)形凹槽 13、密封圈 14、水冷套。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的描述。如圖I、圖2、圖3、圖4所示的實施例中，全密封滲碳氮化爐，包括爐體I、爐蓋2，爐體I設(shè)有外殼3、工作腔4、保溫隔熱層5，外殼3為由底封蓋7、筒身8、頂封蓋9焊接組成的一體式圓筒結(jié)構(gòu)，底封蓋7與筒身8搭接處設(shè)有環(huán)形密封板10，環(huán)形密封板10貼于底封蓋7外側(cè)，頂封蓋9與筒身8搭接處設(shè)有環(huán)形密封板10，環(huán)形密封板10貼于頂封蓋9內(nèi)側(cè)，頂封蓋9上設(shè)有通孔6，外殼與3爐蓋2之間設(shè)有密封法蘭11，密封法蘭11固定在外殼3的頂封蓋9上，密封法蘭11與外殼3接觸端設(shè)有水冷套14，密封法蘭11密封面上設(shè)有環(huán)形凹槽12、密封圈13，密封圈13置于環(huán)形凹槽12內(nèi)，工作腔4設(shè)于外殼3內(nèi)部，工作腔4與通孔6連通，保溫隔熱層5設(shè)于外殼3與工作腔4之間。具體實施過程是，全密封滲碳氮化爐工作時，爐蓋2與外殼3通過密封法蘭11壓緊密封，熱處理工件在爐體I工作腔4內(nèi)加熱，在加熱裝置與爐體I外殼3之間則是保溫隔熱層5，在保溫隔熱層5的作用下，外殼3所受到的加熱量很少，水冷套14內(nèi)部的水循環(huán)管道可降低密封法蘭11在爐體I通孔6處所受爐體I內(nèi)熱量的影響，不會使外殼3及密封法蘭11產(chǎn)生熱變形，這樣外殼3與爐蓋2的密封可靠性就會很高，而外殼3本身在焊接接縫處采用環(huán)形密封板10，提高了其自身密閉性，爐內(nèi)的氣體不會通過外殼3泄露，保證了滲碳氮化過程的正常實現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種全密封滲碳氮化爐，包括爐體(I)、爐蓋(2)，其特征在于，所述的爐體(I)設(shè)有外殼(3)、工作腔(4)、保溫隔熱層(5)，所述的外殼(3)為一體式圓筒結(jié)構(gòu)，所述外殼(3)與爐蓋(2)接觸端設(shè)有通孔(6)，外殼(3)另一端封閉，所述外殼(3)與爐蓋(2)之間設(shè)有密封法蘭(11)，所述的工作腔(4)設(shè)于外殼(3)內(nèi)部，所述工作腔與通孔(6)連通，所述的保溫隔熱層(5)設(shè)于外殼(3)與工作腔(4)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全密封滲碳氮化爐，其特征是，所述的外殼(3)為底封蓋(7)、筒身(8)、頂封蓋(9)焊接組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的全密封滲碳氮化爐，其特征是，所述的底封蓋(7)與筒身(8)搭接處設(shè)有環(huán)形密封板(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的全密封滲碳氮化爐，其特征是，所述的頂封蓋(9)與筒身(8)搭接處設(shè)有環(huán)形密封板(10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全密封滲碳氮化爐，其特征是，所述的密封法蘭(11)固定在外殼(3)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全密封滲碳氮化爐，其特征是，所述的密封法蘭(11)固定在爐蓋(2)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全密封滲碳氮化爐，其特征是，所述的密封法蘭(11)設(shè)有分別與爐蓋(2)、外殼(3)固定的上、下法蘭。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或5或6所述的全密封滲碳氮化爐，其特征是，所述的密封法蘭(11)密封面上設(shè)有環(huán)形凹槽(12)、密封圈(13)，所述的密封圈(13)置于環(huán)形凹槽(12)內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全密封滲碳氮化爐，其特征是，所述的密封法蘭(11)與外殼(3 )接觸端設(shè)有水冷套(14 )。
專利摘要本實用新型公開了一種全密封滲碳氮化爐，包括爐體、爐蓋，爐體設(shè)有外殼、工作腔、保溫隔熱層，外殼為由底封蓋、筒身、頂封蓋焊接組成的一體式圓筒結(jié)構(gòu)，底封蓋與筒身搭接處設(shè)有環(huán)形密封板，環(huán)形密封板貼于底封蓋外側(cè)，頂封蓋與筒身搭接處設(shè)有環(huán)形密封板，環(huán)形密封板貼于頂封蓋內(nèi)側(cè)，頂封蓋上設(shè)有通孔，外殼與爐蓋之間設(shè)有密封法蘭，密封法蘭固定在外殼的頂封蓋上，密封法蘭密封面上設(shè)有環(huán)形凹槽、密封圈，密封圈置于環(huán)形凹槽內(nèi)，工作腔設(shè)于外殼內(nèi)部，工作腔與通孔連通，保溫隔熱層設(shè)于外殼與工作腔之間。本實用新型的爐蓋與爐體外殼密封且密封效果良好，爐罐可長期使用而無需更換，節(jié)約大量材料。
文檔編號F27D1/00GK202688411SQ20122034269
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者宗世強 申請人:浙江長興奇?zhèn)スI(yè)爐制造有限公司