專利名稱：負壓自潔式真空滲碳爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種滲碳用的熱處理爐。
真空滲碳是滲碳熱處理領域新誕生不久的先進技術之一。它是靠碳氫化合物直接裂解而進行滲碳的，如下式
根據這一機理，在爐子加熱室內有炭黑沉積并造成污染是在所難免的。這種污染逐漸增加和加重，使爐子發(fā)熱體對爐殼的絕緣電阻值下降，直至真空滲碳工藝難以繼續(xù)進行。為此，技術人員除盡力減少碳黑的產生外，還用放入空氣至一個大氣壓的最新技術，將已產生的炭黑燒掉，為了研制出一種真空滲碳爐，使其勿需放入空氣至一個大氣壓，而僅需放入少量空氣，使爐子仍在負壓的狀態(tài)下即能將已產生的炭黑燒掉，恢復發(fā)熱體對爐殼的良好絕緣電阻值，達到自潔的目的。同時還可以使真空爐的結構簡單，成本低，壽命高。
本實用新型的具體解決方案如下在主要由發(fā)熱體，絕熱層和噴嘴等組成的自潔式真空滲碳爐中，用二硅化鉬制成發(fā)熱體，并在滲碳爐中裝有自動排放氣裝置，該自動排放氣裝置由按紐、繼電器、時間繼電器和電磁閥組成，能計時自動反復運轉。在工件滲碳淬火后，由自動排放氣裝置間斷地放入小于一個大氣壓的空氣，放入的空氣在爐內停留一段時間后，即行排出，再放入新鮮空氣，如此反復，能夠燒掉炭黑，實現自潔。是一種能在負壓下進行燒炭黑的自潔式真空滲碳爐。
由于本實用新型真空滲碳爐結構中具有自動排放氣裝置，能反復自動地在負壓下供應新鮮空氣，燒掉炭黑，完全恢復滲碳前發(fā)熱體對爐殼的良好絕緣電阻值，達到自潔效果。二硅化鉬發(fā)熱體能在氧化性氣氛中和真空狀態(tài)下以及還原性氣氛中都能使用，這種在負壓下進行燒炭黑的自潔式真空滲碳爐能使真空爐結構簡單，制造成本低，還可以提高爐膽壽命。
圖1為真空滲碳爐結構圖。
圖2為本實用新型真空滲碳爐的自動排放氣裝置的原理圖。
圖3為本實用新型真空滲碳爐的爐膽結構圖。
圖4為圖3所示爐膽結構的A－A剖面的剖視圖。
圖5為滲碳工藝圖。
以下結合
本實用新型真空滲碳爐的結構及工作過程。
圖1所示為真空滲碳爐的結構。圖中爐膽(10)的結構及在爐膽加熱室下安裝的自動排放氣裝置(圖中未繪出)為本實用新型的主要結構特征。圖2所示為自動排放氣裝置的原理圖，圖3所示為本實用新型真空滲碳爐的爐膽結構圖，圖4為該爐膽結構的A－A剖面的剖視圖，它們是實施本實用新型的一個實施例。
圖3和圖4中爐膽由二硅化鉬發(fā)熱體(20)，硅酸鋁纖維絕熱層(24)，不銹鋼網(19)，陶瓷噴嘴(22)等組成。(21)為窺伺孔，(23)為排氣管道入口。將燒結成特有形狀的二硅化鉬發(fā)熱體(20)分布在爐膽(10)的兩側，陶瓷纖維絕熱層(24)由不銹鋼網隔離并固定。在本實施例中有6支制成U形的二硅化鉬發(fā)熱體垂直吊裝分布在爐膽兩側。這種結構不僅可實現放入氧化性氣氛(如空氣)燒掉炭黑，而且溫度均勻，爐膽壽命高。
圖2中自動排放氣裝置由管道，按紐(17)，(18)，繼電器J1，電磁閥(8)，電接點真空表(7)，時間繼電器J3，電磁檔板閥(16)，時間繼電器J4和繼電器J2等組成。
本實施例真空滲碳爐的工作過程如下1.啟動加熱室真空泵(13)，打開爐門(1)，將工件(6)裝入預備室(2)，關閉爐門(1)，啟動預備室真空泵(15)，待加熱室，預備室真空度都達到6.65Pa后，打開中間門(5)，將工件(6)送入加熱室(9)中的爐膽(10)中，關閉中間門(5)，停預備室泵(15)。
2.預備室(2)放氣至6.65×104Pa，加熱，爐膽(10)升至滲碳溫度。滲碳氣C3H8經電磁閥(12)通過噴嘴(22)充入爐膽(10)中至2.66×104Pa進行滲碳。滲碳工藝見圖5。均熱20min，滲碳70min，擴散35min，然后降至840℃保溫10min。
3.滲碳結束后，加熱室(9)，預備室(2)均排氣至6.65Pa，打開中間門(5)，將工件(6)送回至預備室(2)，關閉中間門(5)，將工件(6)降至油槽(14)中淬火。預備室通過電磁閥(3)迅速放氣至6.65×104Pa。
4.加熱室(9)中的爐膽(10)降至850℃保溫。啟動按紐(17)，繼電器J1動作，電流通過J1的常開觸點J1－2和繼電器J2的常閉觸點J2－5把電磁閥(8)打開，爐膽(10)中開始放入空氣，放至8.55～9.31×104Pa時，電接點真空表(7)的常閉觸點71－1斷開，關閉電磁閥(8)，停止放入空氣，并保持10min(受時間繼電器J3控制)，10min后電流通過電接點真空表(7)的常閉觸點71－2和時間繼電器J3常開觸點把電磁擋板閥(16)打開，把爐膽(10)中的廢氣排掉，降至133Pa后(受時間繼電器J4的常閉觸點J4－1控制)，電磁擋板閥(16)關閉，排氣停止。排氣的同時電流經繼電器J2的常開觸點J2－1，時間繼電器的常開觸點J3和時間繼電器J4的常閉觸點J4－2啟動繼電器J2以保證排氣順利進行。排氣停止后，J4到時(20秒)繼電器J2斷開，這時繼電器J2的常閉觸點J2－5閉合，向爐膽(10)中再次放入新鮮空氣，并以此為順序，反復進行。待反復進行三次后，按下按紐(18)，燒炭黑的自潔工序結束。
5.預備室放空氣至常壓，取出已淬火的工件，按本實施例所示過程，開始下一爐滲碳工藝。
權利要求1.一種自潔式真空滲碳爐，其爐膽(10)主要由發(fā)熱體(20)，絕熱層(24)，噴嘴(22)等組成，本實用新型的特征在于，用二硅化鉬制成發(fā)熱體(20)，并在爐中裝有使自潔式真空滲碳爐能在負壓下進行燒炭黑的自動排放氣裝置。
2.根據權利要求1所述的真空滲碳爐，其特征在于，自動排放氣裝置由按紐(17)，(18)、繼電器、時間繼電器和電磁閥(8)組成，能計時自動反復運轉；在工件滲碳淬火后，由自動排放氣裝置間斷地放入小于一個大氣壓的空氣，放入的空氣在爐內停留一段時間后即行排出，再放入新鮮空氣，如此反復，燒掉碳黑，實現自潔。
3.根據權利要求1所述的真空滲碳爐，其特征在于，將燒結成特有形狀的二硅化鉬發(fā)熱體(20)分布在爐膽(10)的兩側，陶瓷纖維絕熱層(24)由不銹鋼網隔離并固定。
專利摘要一種滲碳熱處理用的自潔式真空滲碳爐，主要由發(fā)熱體，絕熱層和噴嘴等組成，其發(fā)熱體由二硅化鉬制成，并在爐中具有自動排放氣裝置，能計時自動反復運轉，在工件滲碳淬火后，由自動排放氣裝置間斷地放入小于1個大氣壓的空氣，放入的空氣在爐內停留一段時間后即行排出，再放入新鮮空氣，如此反復，能夠燒掉炭黑，實現自潔，是一種能在負壓下進行燒炭黑的自潔式真空滲碳爐，并且結構簡單，制造成本低，還能提高爐膽壽命。
文檔編號F27B5/00GK2090035SQ91202109
公開日1991年12月4日 申請日期1991年2月8日 優(yōu)先權日1991年2月8日
發(fā)明者張建國, 田桐, 吳健, 王京暉, 周莉 申請人:機械電子工業(yè)部北京機電研究所