真空渗碳淬火炉主要结构

真空渗碳淬火炉主要结构1炉型概述我公司设计生产的FZSC2-300型双室真空渗碳油淬炉，炉体由双 层双室炉壳、中间可升降真空隔热门和前后液压动力炉门等组成。冷 却室也即冷室上部为气冷风机组件和换热器装置，下部为淬火油槽。 气冷风机组件包括增压风机、热交换器和导风装置，气冷压力可在 0.080.2MPa范围内任意选择。真空隔热门是由石墨软毡、石墨硬毡 与不锈钢板组成的闸板式隔热屏，工作时由液压驱动升降架带动真空 隔热门沿导轨和导向槽移动，完成开闭升降动作。采用高纯石墨棒加 热，石墨软毡和石墨硬毡相结合隔热的双室真空渗碳炉。该设备由加 热室兼渗碳室、气冷油淬室、真空机组（包含尾气过滤系统）、炉内外 工件运输系统、电气控制系统、水冷系统、气动系统、回充气系统（包 含渗碳气氛控制系统）组成，可用于工件真空渗碳和碳氮共渗处理及 不锈钢、工具钢、模具钢和轴承钢的真空淬火处理。设备主要技术规格和设备炉体外形分别如表1和图1所示。表1 FZSC2-300型双室真空渗碳炉主要技术规格 2工作区尺寸/mm装炉量/kg最高加热温/笆炉温均匀性/C极限真空度/Pa1500x1500x8004000135054x10-1压升率（Pa/h）加热功率/kw气冷压强/MPa总重/t占地面积/m20.653000.255150图1 FZSC2-300型双室真空渗碳油淬炉 22真空系统该设备加热室和淬火室独立配备抽真空系统。其中冷室真空系统 由罗茨泵（抽速1200L/S）、滑阀泵（抽速150L/s）、真空气动挡板阀和 与滑阀泵联动的电磁压差阀等组成；热室真空系统由罗茨泵（抽速 1200L/S）、滑阀泵（抽速150L/S）、对夹式气动蝶阀、与滑阀泵联动的 电磁压差阀和渗碳尾气过滤装置等组成，其中热室罗茨泵配有变频器， 可根据工艺要求调节抽速。两套机组的所有阀门均采用电-气动控制， 在PLC编程中均有互锁设计，如果设备运行过程中突然停电，冷室热 室所有阀门立即自动关闭以确保炉内的真空环境，避免设备事故的发 生。3加热系统加热室也即热室，最高加热温度1350C，加热元器件（加热棒、 加热电极、连接杆、螺钉和螺母等）均采用高纯石墨材料，石墨材料 作为真空加热元件具有一系列优点，如耐高温、抗热冲击性强、热膨 胀小、高温机械强度好、易加工、价格低廉，同时石墨加热元件的线 膨胀系数接近于零，电阻温度系数小，此外真空加热室采用石墨加热 元件可使炉内气氛中含有少量的碳与残余的水蒸气分子和氧气发生化 学反应，产生净化作用，并且能和已经部分发生氧化的工件发生还原 反应，可以起到一定的除锈作用27。隔热屏由石墨软毡、石墨硬毡和 耐热不锈钢框架组成，呈扁八角形，如图2所示，热室设有加热对流 风机机组。炉床上放置有与工件隔离的氧化铝瓷条，加热区分为上下 两区，由两组调压器通过六个水冷电极连接，每区石墨加热元件均采 用三角形接法，沿加热区均匀分布，以提供优良的炉温均匀性。图2 FZSC2-300型真空渗碳炉加热室 24渗碳气氛控制系统渗碳气氛由高纯乙炔（纯度大于99.9%）和高纯氮气（纯度大于 99.999%）组成，渗碳气氛控制面板将气氛分14路供气，每路供气又 分为12个喷嘴，供气系统配有进口流量计、电动马达阀和防止气体回 流的单向阀，气体的通断则由高精度电磁阀控制，如图3所示。从2 中可以看出168个喷嘴均匀分布于加热区内，从而保证加热区内渗碳 气体的均匀性，进而确保工件渗层的均匀性。图3 FZSC2-300型渗碳气氛控制面板 25工件传送系统工件传送系统由水平运动和升降运动两套运动机构及相应的行程 限位装置等组成。水平运动是由液压油缸带动链轮，链轮使滑块沿固 定导向轨道做水平运动，滑块带动工件车做水平运动，与升降运动相 配合完成送、取工件动作。升降运动是由升降液压油缸带动支架上链 轮，链轮使工件车沿固定导轨做升降运动，升降行程限位装置可实现 小升降和大升降运动。其中小升降运动为工件车降至中位，升至高位， 完成使料盘和工件放在炉床上和脱离炉床的动作。大升降运动为工件 车降至淬火位，升至高位，完成把工件降入油槽淬火和升出油槽的动 作。所以工件输送系统可完成送工件至加热室、工艺结束时取工件至 冷室和淬火三套动作。