[其他]阶闸式高温热处理炉

说明书

本实用新型属金属材料热处理领域，它是涉及小型大批量金属零件高温热处理的装置。

由1Cr18Ni9不锈钢薄钢带经多次冲压拉伸制成的各种笔类的不锈钢笔杆、笔套、在冲压拉伸过程中为消除冷作硬化，必须经1050～1100℃的退火，也叫固溶处理。为达到这种大批量小零件的高温退火，目前国内制笔行业使用的是机械传送振底式炉，它与南京机器制造学校主编的《热处理炉及车间设备》P222介绍的结构基本相同，不同的是制笔行业的振底式炉都不用保护气体。为减轻退火中对工件的氧化，有些笔厂试用分解氨即H₂与N₂的混合气体充入炉内作保护气体，但由于笔类零件是一头封闭的管状作物，工件入炉时在管腔内带进空气入炉内，使炉气混合O₂的成份，容易产生爆炸，因此用H₂或NH₃分解保护气的热处理炉在制笔行业至今未被采用。

北京金星金笔厂在65年曾采用间隙工作的真空炉来对不锈钢杆套进行光亮退火，但由于退火后工件表面光亮、难以吸附冲压时必须的润滑剂，给冲压工序带来困难。另外，真空炉对入炉工件要求严格清洗，生产成本高，还由于真空退火的零件也不能省去最后的打砂抛光工序，因此真空炉光亮退火是事倍功半，最后被机械传送振底式炉所替代。

本实用新型的目的是根据国内能大量提供的普通1Cr18Ni9不锈钢原料及现有冲压拉伸的工艺装备的条件来提供一种噪音低，炉子维修率低，寿命长，电能损耗少，工件传送速率均匀、设备简单，使用可靠方便的阶闸式高温热处理炉，本装置如将冷却方式适当变化，也可作为普通钢件的淬火之用。

本实用新型的要点是：该阶闸式高温热处理炉由送料器、主电器箱、炉体、闸门传动机构及冷却池组成。炉体是倾斜放置，倾斜角度可30～90度之间，接近45°角比较理想，使工件依靠自重自上而下从炉膛内倾斜滑下，炉膛设有n个（图1中n＝4个）与炉膛管道垂直且均匀分布的闸门，此n个闸门将炉膛管道分隔成n个加热区，此n个闸门在可调速的驱动机构带动下，按予先设定的运动程序，闸门依次逐个作短时开闭，将工件从上一个加热区传递至下一个加热区。工件在各个加热区内停留是按热处理工艺给定的保温时间。工件经最后一道闸门后，便进入冷却池，对1Cr18Ni9不锈钢工件的退火温度为1050～1100℃。为减轻工件的氧化并节约电能，应尽量缩短在炉内的停留时间，为此采用扁宽的矩形炉膛截面，使工件容易被热透。炉膛砖以高温下有高强度高导热率的SiC材质为好。电炉丝则应使用大于φ6mm的OCr25Al5的铁铬铝电热丝为好。

闸门以使用抗氧化的铁铬铝或镍铬铝板为好，闸门与闸门连杆之间设有绝热结构，以减少热量损失，并降低连杆、压簧机构的温度。闸门上端焊接3根耐热钢制园棒，它与连杆相连的隔热壳之间充满绝热填料，此绝热填料以硅酸棉与水玻璃等材料配制的混合物为好。

本实用新型与目前使用的机械传动的振底式炉相比较具有以下优点：

1.炉子寿命与维修率方面：振底式炉内工件是靠安装在炉膛底部的由耐热钢制的长条送料槽的脉冲式加速运动传送的，由于它长期处于1050℃的高温下，表面受到高温氧化的腐蚀，氧化皮不断的剥落，钢板越用越薄，中部更容易变薄和变形。每个月要从炉内取出送料槽进行修理整平，一年就要更新一条，费用约6千元。

阶闸式炉由于无需长条送料槽，只需少量耐热钢制的闸门，它在高温下受力较小，不易变形，因此维修率和更新费用较少。

2.在环境的影响方面：振底式炉在工作时，产生92分贝的超标噪音。

阶闸式炉由于没有炉底振底送料槽产生的超标噪音源，只是一般机械传动的噪音，其噪音超不过70分贝。

3.在电能的利用方面：振底式炉由于有一个占据炉膛空间约50％的振底送料槽，在槽内工件也不能过满，溢出槽外的工件，经长间过烧成为废品，因此振底式炉在电能的利用上是大马拉小车。

阶闸式炉工件在炉膛内的传送是依靠自重下滑方式，工件在炉膛空间占据率大，因此电能的利用率高。经计算、阶闸式炉比振底式炉至少节电30％。

下面结合附图对阶闸式高温热处理炉做详细说明。

图1a是阶闸式高温热处理炉结构正面剖视的一部分，图中有主电器箱、送料器和炉体的一部分。

图1b是阶闸式高温热处理炉结构正面剖视图的另一部分。图中为炉体的另一部分，闸门传动机构及冷却池。

图2是炉体和闸门传动机构的剖面图，是图1a和图1b拼合后的A－A剖面图。

图3是说明阶闸式高温热处理炉凸轮和闸门的起始位置示意图。