[实用新型]具有预热功能的金属氮化炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金属冶炼炉，尤其是具有预热功能的金属氮化炉。

背景技术

氮化处理是指一种在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。经氮化处理的制品具有优异的耐磨性、耐疲劳性、耐蚀性及耐高温的特性。

氮化的方法是将工件置于具有预热功能的金属氮化炉内，利NH3气直接输进500～550℃的氮化炉内，保持20～100小时，使NH3气分解为原子状态的（N）气与（H）气而进行渗氮处理，在使钢的表面产生耐磨、耐腐蚀之化合物层为主要目的，其厚度约为0.02～0.02m/m，其性质极硬Hv1000～1200，又极脆，NH3之分解率视流量的大小与温度的高低而有所改变，流量愈大则分解度愈低，流量愈小则分解率愈高，温度愈高分解率愈高，温度愈低分解率亦愈低，经分解出来的N，随而扩散进入钢的表面形成一层氮化渗层。

现有的氮化炉加热速度慢，炉内的炉胆长期处在高温高压的工作环境中，且炉胆受热不均匀，当炉胆承受反复急速升温次数过多后，会导致炉胆容易变形，影响使用寿命的情况发生。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，针对上述现有技术的不足，提供一种具有预热功能的金属氮化炉，该具有预热功能的金属氮化炉的炉胆具有预热功能，可以自动对炉胆进行加热保温，防止炉胆在冷却后受急剧升温的温度造成炉胆变形的情况发生，并且炉胆可以旋转进行均匀受热。

本实用新型具有预热功能的金属氮化炉所采用的技术方案如下：

本实用新型具有预热功能的金属氮化炉，包括炉体、进气管、排气管和上盖，进气管和排气管分别设置在炉体的左右两侧，上盖设置在炉体上部，所述炉体包括上顶板、下底板、第一保温密封层、第二保温密封层、保温隔热层、加热层和支腿，所述第一保温密封层设置在上顶板下部，第二保温密封层设置在下底板上部，保温隔热层设置在第一保温密封层和第二保温密封层边部之间，支腿设置在下底板下部；在炉体内设置有炉胆，所述炉胆包括炉胆本体、炉胆支架、支撑底柱和变频电机，炉胆支架设置在炉胆本体外侧上部，支撑底柱一端固定设置在炉胆本体底部中心，支撑底柱的另一端穿过第二保温密封层和下底板与变频电机相连接。

氮气从进气管进入到炉体内，废气从排气管排出，上盖可打开闭合以允许工件置入取出。通过将炉体设置成包括上顶板、下底板、第一保温密封层、第二保温密封层、保温隔热层、加热层和支腿的结构形式，支腿用于对炉体进行支撑，第一保温密封层、第二保温密封层和保温隔热层形成一个中空的密闭保温腔，加热层用于对炉体内部进行加热，以使炉体内达到合格温度进行氮化处理，上顶板和下底板起到对保温密封层的保护作用。通过在炉体内设置炉胆，炉胆可以对炉膛内温度进行集热，并且可以对炉膛进行预热，提高了炉膛了升温速度。支撑底柱一方面用于对炉胆本体进行支撑，另一方面与变频电机连接，变频电机启动时带动支撑底柱转动，从而带动与支撑底柱相连接的炉胆本体转动，使炉胆本体受热均匀。

作为本实用新型的优选方案，所述上顶板中部设置有炉膛开口，第一保温密封层为环状保温密封层，环状保温密封层的内环径与炉膛开口的直径大小相同。

作为本实用新型的优选方案，所述保温隔热层包括由内至外依次设置的珍珠岩层和泡沫玻璃层，所述加热层包括镁碳砖层，在位于镁碳砖层表面均匀设置有加热电阻丝。珍珠岩层和泡沫玻璃层均具有很好的保温隔热效果，防止炉体内热量流失过快，同时也防止炉体外侧温度过高对工作人员进行烫伤的情况发生。镁碳砖是以高熔点碱性氧化物氧化镁（熔点2800℃）和难以被炉渣侵润的高熔点碳素材料作为原料，添加各种非氧化物添加剂。用炭质结合剂结合而成的不烧炭复合耐火材料。镁碳砖具有良好的耐高温性能，其抗渣能力强并且高温蠕变低，这样的特性使得炉体耐高温性能好，延长了炉体的使用寿命，通过设置加热电阻丝，加热电阻丝用于对炉体内部进行加热，从而使炉体在高温环境下对工件进行氮化。

作为本实用新型的优选方案，所述炉胆本体包括外胆、内胆、测温头、温控器和陶瓷发热管，在外胆和内胆之间设置有加热腔，所述加热腔内填充有导热油，陶瓷发热管成螺旋状均布在加热腔内，测温头插入在导热油内，测温头通过温控器与陶瓷发热管相连接。

作为本实用新型的优选方案，所述内胆和外胆由碳纤维、石墨粉和碳化硅的混合材料制成。通过将内胆和外胆设置成由碳纤维、石墨粉和碳化硅混合制成，其耐热性能好。

作为本实用新型的优选方案，所述外胆的胆壁为波浪形，在外胆胆壁的外侧设置有传热翅片。通过将外胆的胆壁设置为波浪形，可以提高外胆的吸热效率，通过设置传热翅片可以进一步提高外胆的传热效率。