[其他]真空氮化热处理炉

说明书

本实用新型是金属的化学热处理用设备。

现有的外热式真空热处理炉具有结构简单，制造容易，操作维修方便，罐内附件少，无真空放电现象，设备投资少。但这种炉型热惯性大，热效率低，主要用作真空退火热处理，不能进行真空氮化和其它化学热处理，因此使用范围窄。

本实用新型对外热式卧式真空热处理炉进行了改进，使能够用于真空氮化热处理和其它真空化学热处理，减小热惯性，提高热效率和提高热处理过程的自动化程度。

图1是本实用新型的纵剖面示意图。

图中：1－炉壳        2－真空罐盖        3－隔热屏        4－保温材料        5－碳化硅马氟        6－真空罐        7－气体分配管        8－热电偶        9－电热元件        10－自动控制装置        11－磁铁式真空阀        12－流量计        13－氨气源        14－抽气管        15－测压管接口        16－放气阀        17－真空系统

图2是横剖示图。

图中：5－氮化硅马氟

图3是自动控制装置（图1中的10）的电路原理图。

图中：SCR－可控硅        D－整流二极管        wy－稳压二极管

BG－晶体三极管        R－电阻        W－电位器        C－电容

RLS－熔断器        A－交流电流表        V－交流电压表        XD－信号灯

QA－按钮开关        TA－按钮开关        J－中间继电器

SJ－时间继电器        K－开关        LH－电流互感器        DCT－电磁铁ZX－150－电接点真空表        XCT－111－温度指示调节仪

IC－集成电路板－真空泵电动机

真空罐（6）为圆筒形，卧式，真空罐盖（2）处有隔热屏（3），真空罐（6）底部有一气体分配管（7）通入，气体分配管（7）上有两排约φ2mm的小孔。孔距约8mm，两小孔的气流喷出方向朝上成90°，都与垂线成45°，使所需氨气能在罐内均匀分布，使渗氮工件渗层均匀。气体分配管（7）的另一端与氨气源（13）相通，在真空罐外的管道上用流量计（12）测定氨气流量，用磁铁式真空阀（11）来控制进入真空罐的氨气，真空罐（6）底部另有一孔与抽气管（14）相连通；抽气管道上有一测压接口（15）与自动控制装置（10）里的电接点真空表（ZX－150）相通，真空罐内的真空度由电接点真空表（ZX－150）显示和控制，废气经抽气管（14）由真空泵抽出，热电偶（8）插入真空罐（6）内测定罐内温度，温度通过与热电偶（8）电连接的自动控制装置（10）来调节，为提高热效率，保温材料（4）采用硅酸铝耐火纤维，由于真空罐两端热损失大，为使温度均匀，放在碳化硅耐火制品马氟（5）内的电热元件（9）在罐的两端分布密，中间稀，这样使两端加热功率大，中间功率小，而使温度均匀。当采用螺旋状电热元件时，在罐的两端螺旋节距大些，中间部分节距小些。碳化硅马氟（5）做成半遮蔽形，使传热效率提高，炉子升温时采用220V交流电源供电，到一定温度后，由自动控制装置（10）里的可控硅交流调压系统进行调节，减少输入功率，恒定电流，使升温速度减缓，以提高控温精度，这样可减少炉体热惯性和蓄、散热损失，炉壳（1）在炉膛有效加热区采用双层炉壳，减少热量外溢，增加炉子保温效果，自动控制装置（10）对真空罐内温度、压力、氨气流量和热处理时间及工艺过程采用自动控制。控制过程如下：