[实用新型]一种渗碳炉钢箔定碳保护阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种渗碳炉钢箔定碳保护阀，属于炉气碳势的测量技术领域。

背景技术

渗碳：钢件在渗碳介质中加热和保温，使碳原子渗入表面，获得一定的表面含碳量和一定碳浓度梯度的工艺。

气氛碳势：渗碳时为保证活性碳原子能够渗入工件表面，而建立的具有一定压力和碳浓度的气氛。

钢箔定碳：渗碳时为测量渗碳炉内实际气氛碳势，采用称量钢箔渗碳前后重量，通过公式来计算炉内气氛碳势。

活性碳原子：渗碳过程中具有足够能量能够渗入到工件表面的碳原子。

为准确测定气氛式渗碳炉炉内气氛碳势值，目前渗碳炉采用钢铂定碳法测定碳势值。该方法通过钢箔渗碳前后称重来计算炉内碳势值，然后与渗碳炉工控机采集到的炉内碳势信号值对比，以及时校正渗碳介质往炉内的滴加量。该种方法在测定中存在一定的误差，由于钢箔高温渗碳后在出炉瞬间极易氧化，影响后续的称重测定，给操作者和技术人员带来严重的误区。目前测定气氛式渗碳炉内气氛碳势采用方法有间接法和直接法。间接法有红外仪法，氧探头法，电阻法等。为真实测定气氛渗碳炉中气氛碳势高低，目前多采用直接法—钢箔定碳法。

钢箔定碳装置包括取样器和保护管，取样器应能固定钢箔，保证钢箔顺利放入和取出。保护管是钢箔顺利进出炉和渗碳后快速冷却的管道。在整个操作过程中必须保证炉体不漏气，尤其是钢箔进出炉体内部的管道，要保证钢箔处于碳势气氛中，冷却过程要迅速，防止氧化。钢箔渗碳在冷却过程中的氧化问题一直困扰着现场操作人员及技术人员。

在冷却过程中，基于目前的炉体密封性，钢箔定碳装置很难保证钢箔在渗碳过程中不被氧化。目前，当钢箔定碳装置的取样器伸入到炉体内部时，由于取样器的存在，造成渗碳过程中无法实现保护管入口处的密封。渗碳完毕取出钢箔冷却时，钢箔仅能在伸出炉体200-300mm的保护管中冷却。保护管没有冷却装置及保护气氛，从而容易使外界空气冲入保护管内，造成高碳含量的钢箔表面氧化而“发蓝”或“发黑”。氧化造成钢箔渗碳后称重不准确，无法真实的反应气氛炉内碳势情况，给操作者及技术人员带来误区，甚者造成炉次批量性质量问题，这就是现有技术所存在的不足之处。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题，就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种渗碳炉钢箔定碳保护阀，该保护阀可以保证钢箔高温渗碳后快速冷却、且不被氧化，准确真实的反应炉内气氛碳势。

本方案是通过如下技术措施来实现的：该渗碳炉钢箔定碳保护阀包括球阀开关、水冷氮气保护室和定碳杆，所述水冷氮气保护室的一端通过连接件与球阀开关连接，所述定碳杆安装有定碳钢箔的一端伸入水冷氮气保护室中与球阀开关相对的一端，所述定碳杆通过密封连接总成与水冷氮气保护室的端部密封连接，所述球阀开关的内径大于定碳杆的最大外径。

上述水冷氮气保护室包括外层的冷却腔和内层的氮气腔，所述冷却腔上设置有与其相通的介质管接头，所述氮气腔上设置有与其相通的氮气管接头。

上述冷却腔内的冷却介质为水。

上述密封连接总成包括通过螺纹连接的螺母盖接头和螺母盖，所述螺母盖接头与水冷氮气保护室的一端固定连接，所述螺母盖套装在定碳杆上并与定碳杆螺纹连接。

上述定碳杆上还设置有与螺母盖配合的锁紧件。

上述锁紧件为带有手柄的锁紧螺母。

上述连接件为球阀开关接头，所述球阀开关接头与球阀开关螺纹连接。

上述球阀开关与球阀开关接头之间设置有密封垫。

上述定碳杆上位于螺母盖与锁紧件之间的一段上套装有筒垫片，与之对应，所述定碳杆位于螺母盖接头与螺母盖之间的一段上套装有铜垫片和耐高温硅胶密封垫。

上述定碳杆上设置有刻度区。

本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，该渗碳炉钢箔定碳保护阀中，由于钢箔在高温渗碳后具有较高的碳含量，易氧化，该保护阀中采用冷却介质实现渗碳后高温钢箔的快速冷却，氮气起到对高碳含量钢箔冷却过程中的保护作用，同时实现了在冷却过程中冷却室的密封，从而实现了渗碳炉钢箔定碳时的快速无氧化冷却，保证钢箔渗碳后称重的准确性，从而精确、实际的反映出高温气氛炉内气氛碳势，减少了渗碳工件的批量性质量问题。由此可见，本实用新型与现有技术相比，具有实质性特点和进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的结构示意图。

图2为图1中水冷氮气保护室的结构示意图。

图3为图1中球阀开关的结构示意图。