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  本专利针对现有滴控气氛热处理炉耗电高、造价昂贵、炉罐寿命短的问题，提出一种三通式滴注气氛多用炉。通过垂直安装的气化裂化器、上炉膛和横炉膛构成三通结构，采用双层不锈钢裂化管和可拆卸储灰缸，提升炉罐寿命与气化效率，配合独立可控的加热元件，实现小批量多品种工件的节能热处理，明显降低能耗与成本。

  本实用新型属于金属材料热处理技术领域。它是涉及中小型小批量金属另件在中温下进行多种用途的小功率热处理设备。

  根据工艺技术要求，向热处理炉中滴入成份、性能可以适当控制的含碳、氮气氛，使工件在该气氛中进行热处理，能防止工件的氧化脱碳、提高工件表面硬度、耐磨性、耐疲劳强度等，且能改善环境与劳动条件等优点。因此，滴控气氛热处理作为先进工艺，近年来在一些机械业大批量另件的热处理中获得广泛应用。目前国内生产的RJJ－25－9TG型滴控井式多用炉，是利用这一工艺而制造的一种热处理设备。该炉适合处理大批量工件，但却存在耗电量大、造价高、炉罐常规使用的寿命短等方面的问题，因此不能普遍推广。

  本实用新型的目的，旨在制造出一种适用于小批量另件，耗电量小、常规使用的寿命长、造价低、多用途的三通式滴注气氛炉。它更适用于中小型工厂、实验室的零星、多品种工件的热处理。

  本实用新型主要结构是由垂直按装的气化裂化器兼下炉膛及上炉膛和与它横向连通的横炉膛三部分复合成互为依存的三通结构炉。三组可独立控制的电炉丝，分布在全炉的以上三个部分。气化裂化器位于炉的下部，是全炉进行化学热处理的公共气源发生器。它是由储灰缸、气化器和双层裂化管组成。当炉外滴入有机滴液时，这里便产生含［C］［N］及［H2］为主要成分的气氛，长寿命的双层不锈钢裂化管［25］与上炉膛［11］组成小截面井式炉。为方便清除化学热处理产生的积灰与积焦，在炉底设置一个可取下的储灰缸［4］，使井式炉上下贯通，这就构成了本实用新型的上、下及横向三面都通的三通式结构。

  本实用新型与已有技术相比，例如RJJ－25－9TG25w井式气体渗碳炉，它的炉缸内径为300毫米，深450毫米，功率25Kw，它能处理细长工件长度为小于450毫米，扁片状工件的宽度为小于300毫米，若按这一工件尺寸要求设计的本实用新型，其电炉功率仅为12Kw，其价格仅有RJJ－25－9TG的50％，因此，它具有耗电省、造价低、并具有炉罐寿命长的优点。因此在用于小批量多品种工件的热处理方面，比RJJ－25－9TG井式气体渗碳炉要节省得多。

  图1是三通式滴注气氛多用炉作为井式炉工作时的结构正面剖视图；图2是三通式滴注气氛多用炉作为箱式炉工作时的结构正面剖视图；图3是该炉的箱式炉炉体A－A的剖面图；图4是该炉的井式炉炉体B－B的剖面图。

  图1是一个45号钢制细长工件［33］进入三通式滴注气氛多用炉内碳氮共渗情况的正面剖视图。炉底［7］、炉壳［8］固定在炉脚之上，炉底上安装有炉底砖［32］和金属定位块［1］作为井式炉部份的基础。双层不锈钢裂化管［25］与气化器［3］焊接。裂化管［25］以铬镍成份不低于1G18Ni9Ti的不锈钢管为好；其内管内径可在50－－100毫米，两管的管壁厚均在4－－6毫米为好。内外管之间应保持4－－6毫米的间隙，在内管的外表面应喷涂一层耐1050℃抗渗碳釉质涂料；在外管的外表面应涂以抗氧化涂层，或作渗铝处理。双管套成同心后用不锈钢焊条将下端与气化器焊严，上下端焊成封口，不能漏气，按这一结构设计制造的气化裂化管，虽然是用普通不锈钢管材，但它的高温强度，抗蠕变、抗渗碳及抗氧化等综合性能大幅度的提升，其连续常规使用的寿命可达2年以上，比单层结构裂化管或炉罐的寿命要高4－－5倍。

  气化管［3］的外围焊有4块防转动的固定块［2］，固定块［2］与炉底砖［32］固定。气化器［3］与进液管［10］相通，嘴部焊接严密，不能渗漏。储灰缸［4］的外螺丝与气化器［3］的内螺丝相配连接，储灰缸外圈与气化器内圈的间隙形成一环曹气化沟，这里温度受炉丝［26］和裂化器［25］传热的影响可高达600℃。滴液受重力作用下落，流进高温沟内而迅速气化，上升进入裂化管的高温区后，含Ni不锈钢起到催化剂的作用，使气体裂化，供渗［C］、［N］之需，还产生部分保护气体如H2，防止工件氧化脱皮。由管底部产生的气氛成螺旋状边旋转边上升，使开始时炉管内空气能在几分钟内扫除干净，而无须借用其它外力的作用。成螺旋形旋转着在裂化管内上升的含［C］和［N］的裂化气氛，它能均匀的与吊挂着的工件接触，而无须借用风扇的搅拌作用。旋转上升的裂化气氛，碰到由Ni不锈钢板制成的分流板［37］后，进一步裂化，并将裂化气氛均匀的导向横炉膛［24］内，对扁片形工件作表面扩渗。

  滴注液在气化与裂化的长期工作过程中产生的积灰和积焦、一部分沉积在裂化管的内壁上，一部分下落管底，影响工作。本实用新型设计一个可拆卸的储灰缸结构，它又是气化器的底部，当炉子工作一定天数后，可将底门［5］打开，用特制套筒板手将储灰缸［4］拧下清理洗涤干净，并擦净裂化管内壁，以此保持气化裂化管的裂化效率。为了保持气化器的温度，平时应将底门［5］绕底门轴［6］转到关闭位置。

  为防止炉丝R1［26］的漏电，在外丝砖［27］与园包丝砖［28］的下端设有绝缘砖［30］，在园包砖［28］与炉壳［8］之间有炉衬［29］及保温棉［31］，以确保有良好的保温性能，高温炉丝绕成螺旋状后再坎放入外丝砖的沟槽内，外层再放入园包砖［28］，以防炉丝在垂直状态下的脱落。供裂化管［25］加热丝R1的电压为U1，上炉膛［11］外表面有能放炉丝R2［12］的外沟槽，上炉膛包丝砖［39］将炉丝R2［12］包住，并由电压U2供加热。上炉膛上面有保温砖［14］。炉壳［19］又可作为炉台面。细长工件从上炉口法兰［13］处进出，法兰上有保持炉气压的上盖［15］，其中心有一小孔供废气火苗的外冒，上盖［15］与炉口法兰［17］可绕上盖轴［16］转动。横炉膛［24］的两侧有多条放炉丝的水平沟，炉丝R3［20］由U3输入供电加热。本炉的发热体R1、R2、R3的直径以大于2毫米的OCr25Al5铁铬铝或Ni80Cr20镍铬合金为好。外丝砖［27］、上炉膛［11］和横炉膛［24］必须制成独立的三部分，以利独立加热，并以采用导热良好的SiC材质为好。上炉膛［11］和横炉膛［24］各应铸成整体砖，要有良好的气密性。并在这两个炉膛的内表面涂一层耐火瓷漆，加热后这层瓷漆转变成釉，可以盖没耐火砖表面所有孔洞而阻止渗碳气体的渗入。

  通常需要热处理的各种机械另件，可归纳为细长形状和扁片形状两大类。本炉在对细长件热处理时，可只给R1、R2的电热丝加热，使包含裂化器的井式炉升温，处于横炉膛两侧的电热丝R3此时应切断电源U3、并在横炉膛的里端放上横门塞［18］，以防炉气和热量的外溢，此时本电炉已改成井式炉使用了。将R1、R2通电约2小时后，井式炉温度达到850℃并保持恒温。此后可将如乙醇与三乙醇胺的混合液从进液管［10］滴入，每分钟约100滴滴入炉内，炉口点燃经2分钟后，炉内空气已被排出，工件［33］用铁丝绑好后，用工件挂钩［13］将它吊入炉中部，将上盖［15］盖好，此后开始碳氮共渗，滴液经气化裂化向工件接触，［C］、［N］原子渗入工件表面，经一段时间，停滴液后即可将工件吊出，直接垂直地缓慢放入冷却油池内淬火。由于共渗后，工件表面含碳氮量高，淬火后的表面硬度可达HRC60左右，其心部却不硬，因此有较好的韧性。由于共渗时滴注裂化产生大量H2，因此工件表面不产生氧化皮，只呈现如发兰的黑色，有利于工件保存时的抗腐蚀要求。

  如果需要处理的是园片状工件(如齿轮、凸轮等)，可将横门塞［18］取出，将工件［34］放入横炉膛［24］内，然后用螺母［35］将分流板［37］固定在上门塞［9］上，用吊钩［36］吊入炉口。上门塞是用耐火材料制成；分流板是含Ni不锈钢制成，它能使已裂化的炉气进一步裂化，并使气流均匀。此时上炉口法兰及上盖已转动离开了炉口。工件及上门塞放好后，再将横炉门［21］关好关严不使漏气，并将横炉门［22］转到下方，将炉气点燃排气，根据火苗的大小就可以判定炉内压力。由于工件及炉室较大，滴液可增大到140滴／分左右，按工艺技术要求经一段时间后，停止滴液，工件取出进行直接淬火。

  如果片状工件不要求化学热处理，可将螺母［35］和分流板［37］取下，并将裂化管［25］的上口用耐火砖堵住，并按照工件工艺技术要求可只开R3的电热，或给R2R3同时加热，此时该电炉已变成普通箱式炉了。

  上述三种热处理的操作表明，炉丝R2［12］和上炉膛［11］是本炉的共用炉体。计算和实验证明，本实用新型按工件形状类型设计的炉膛加热室，取得了尽可能小的加热室空间，这对零星及小批量多品种的生产会有显著的节电效果。

  权利要求1.一种三通式滴注气氛多用炉，其特征是是由垂直按装的气化裂化器上炉膛[11]和与它横向相连的横炉膛[24]复合成互为依存的三通结构炉。

  2.根据权利要求1所述的三通式滴注气氛多用炉，其特征是裂化加热室上炉膛及横炉膛各自配备独立可控的发热元件。

  3.根据权利要求1所述的三通式滴注气氛多用炉，其特征是所述的气化裂化器是由储灰缸［4］、气化器［3］和双层裂化管［25］构成。

  4.根据权利要求3所述的三通式滴注气氛多用炉，其特征是所述的双层裂化管［25］的内管与外管之间要保持一定尺寸的间隙，上端与下端悍成密封，其用材为含镍无缝钢管。

  专利摘要一种三通式滴注气氛多用炉，属于金属材料热处理技术领域，它是涉及中小型小批量金属零件在中温下进行多种用途的小功率热处理设备。它是由气化裂化器上炉膛和与它横向相连的横炉膛组成。它具有耗电省、耗气省、造价低、炉罐寿命长的优点，适用于小批量多品种工件的热处理。

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