本實用新型涉及化學熱處理領域,具體是一種脈沖放電催化氰化爐。
背景技術:
氰化又稱作碳氮共滲,是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程,中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度,耐磨性和疲勞強度,低溫氣體氮碳共滲以滲氮為主,其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性,目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體氮碳共滲(即氣體軟氮化)應用較廣。目前碳氮共滲的工藝方法主要包括氣體法和鹽浴法,氣體碳氮共滲介質是滲碳劑和滲氮劑的混合氣,例如滴煤油(或乙醇、丙酮)、通氨;吸熱或放熱型氣體中酌加高碳勢富化氣并通氨;三乙醇胺或溶入尿素的醇連續滴注。
碳氮共滲利用氰化爐進行,將工件加熱至奧氏體溫度,并保溫足夠時間,使介質氣體中的碳氮原子滲入工件表面內,獲得表層含碳氮的工件。在氰化爐中,由于爐內高溫,介質氣體在爐內產生熱擾動,并上升、積聚在爐頂位置,導致介質氣體在爐內分布不均,工件表面滲碳層的厚度也不均,影響氰化效果。
在專利申請號為2005200925738的一種脈沖放電催化化學熱處理設備中,利用電脈沖進行滲氮,并通過循環系統使含氮氣體在爐內進行循環,具有滲氮快等優點,但由于介質氣體由上至下流動并被電離,越向下的氣體中氮原子含量越低,仍然導致工件表面滲氮層厚度出現上下逐漸減小的現象,尤其對于板狀工件更加明顯,此外,介質氣體流速很快,因此需要循環較長時間才能滲氮完全,效率不高。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種脈沖放電催化氰化爐,以解決上述背景技術中提出的問題。
為實現上述目的,本實用新型提供如下技術方案:
一種脈沖放電催化氰化爐,包括:爐體、爐蓋、供氣系統、放電電極以及熱回收系統,所述爐蓋設置在爐體上方;所述爐體包括外爐體和內爐體,所述外爐體焊接固定在內爐體的側面和底面外,外爐體與內爐體間留有密封的空腔,外爐體上設置真空管接頭;所述放電電極由若干根放電棒組成,放電電極包括左電極和右電極,分別內置在內爐體的左右兩側,放電電極分別連接脈沖電源;所述供氣系統連接進氣口,所述進氣口共有兩個,分別對稱設置在內爐體的中部位置,且進氣口進氣方向垂直于放電電極所在平面;所述熱回收系統包括:集氣罩、集氣管、板式換熱器以及氣泵,所述集氣罩分別內置在內爐體的頂部和底部,集氣罩均與集氣管連接,集氣管均連接至板式換熱器,板式換熱器與氣泵連接。
作為本實用新型進一步的方案:所述內爐體的內壁上設置內置式交流加熱器。
作為本實用新型進一步的方案:所述內爐體采用微孔耐熱保溫磚砌成。
作為本實用新型進一步的方案:所述集氣管外包覆一層保溫棉。
與現有技術相比,本實用新型的有益效果是:本實用新型中氰化爐具有很好的保溫性能,可減少熱量損失,降低能耗,并采用從爐體兩側對稱通入介質氣體,以及從爐頂和爐底同時抽泣的方式,相比現有技術,能夠有效保證工件表面氰化層的厚度均勻,表面質量更加優良。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
請參閱圖1,本實用新型實施例中,一種脈沖放電催化氰化爐,包括:爐體、爐蓋1、供氣系統5、放電電極以及熱回收系統,所述爐蓋1設置在爐體上方;所述爐體包括外爐體21和內爐體22,所述外爐體21焊接固定在內爐體22的側面和底面外,外爐體21與內爐體22間留有密封的空腔3,外爐體21上設置真空管接頭6,用于連接抽真空設備,將空腔3內抽真空,杜絕空氣導熱,內爐體22內的保溫性加強;所述放電電極由若干根放電棒組成,放電電極包括左電極41和右電極42,分別內置在內爐體22的左右兩側,放電電極分別連接脈沖電源;所述供氣系統5連接進氣口7,所述進氣口7共有兩個,分別對稱設置在內爐體22的中部位置,且進氣口7進氣方向垂直于放電電極所在平面,含有碳氮原子的介質氣體(含有丙烷、氨的混合氣體)從進氣管7中進入內爐體22,并穿過放電電極中部設置的狹縫,吹向工件,脈沖電源輸出高電壓,使左電極41和右電極42間產生強電離場,引發介質氣體迅速電離放電,碳原子和氮原子高速滲入工件,因為介質氣體是從工件兩側進入,并與放電電極處于對稱位置,因此可保證工件被均勻的介質氣體包圍,滲碳或氮層的厚度更加均勻;所述熱回收系統包括:集氣罩9、集氣管10、板式換熱器11以及氣泵12,所述集氣罩9分別內置在內爐體22的頂部和底部,集氣罩9均與集氣管10連接,集氣管10均連接至板式換熱器11,板式換熱器11與氣泵12連接,氣泵12將氣體從內爐體22內抽出,并進入板式換熱器11內,板式換熱器11將氣體中的熱量回收,減少熱量浪費。
所述內爐體22的內壁上設置內置式交流加熱器8,可將內爐體22內溫度加熱至奧氏體溫度區。
所述內爐體22采用微孔耐熱保溫磚砌成,具有很強的保溫性和耐熱性。
所述集氣管10外包覆一層保溫棉,減少氣體熱量從集氣管10中散失。
對于本領域技術人員而言,顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節,而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
此外,應當理解,雖然本說明書按照實施方式加以描述,但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領域技術人員應當將說明書作為一個整體,各實施例中的技術方案也可以經適當組合,形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。