本发明专利技术公开了一种特大型多功能天然气节能零件热处理炉及其热处理工艺，其特征在于：包括：依次横向连接的进料模块、渗透模块、冷却模块、清洗模块、回火模块和出料模块，各模块均设置有传送装置且相邻模块间设置有移门（1），所述冷却模块和所述清洗模块均包括容纳层（2）、功能层（3）和用于下降零件至所述功能层（3）及托起零件至所述容纳层（2）的升降装置（4），所述容纳层（2）和所述功能层（3）长宽高均相等，所述容纳层（2）与所述进料模块、渗透模块、回火模块和出料模块等高且水平连接。本发明专利技术提供的特大型多功能天然气节能零件热处理炉具有全封闭式、模块化、全自动化、安全无污染、节能零排放等特点。
【技术实现步骤摘要】
特大型多功能天然气节能零件热处理炉及其热处理工艺
本专利技术涉及一种特大型多功能天然气节能零件热处理炉及其热处理工艺，尤其涉及一种封闭式、模块化、全自动化的零件天然气加热式炉及其热处理工艺。
技术介绍
现有的零件热处理炉一般为井式气体渗碳真空炉、渗氮炉，冷却时产品需先吊出炉外再进入冷却模块，产品吊出炉外的过程中产品表面易氧化、脱碳，形成非马，产品易变形，油易起火，具有一定的安全隐患；另外，现有的零件热处理炉功能单一，只能进行渗碳、渗氮、碳氮共渗或只能进行渗金属或只能进行渗硼、渗钨、硼钨共渗，不能够根据渗剂的不同选择不同工艺及加热温度，从而实现一个零件热处理炉同时具备调质、渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗金属、渗硼、渗钨、硼钨共渗等各种功能；再者，现有的零件热处理炉一般规格较小，处理零件的最大尺寸为零件直径0.6m，长度6m ;最后，现有的零件热处理炉存在自动化程度低，工段连续性差，电加热能源利用率低，废气排放量大污染环境等问题。本专利技术的特大型多功能天然气节能零件热处理炉采用全封闭式、模块化、全自动的设计方式，渗透工艺不必出炉，避免了空气氧化、脱碳、变形等问题，冷却时油亦不会溅出，保证产品质量及操作安全性；另外，本专利技术为多功能型零件热处理炉，同时具备渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗金属、渗硼、渗钨和硼钨共渗功能，根据不同零件选择不同工艺，即本专利技术可热处理不同材质的零件；再者，本专利技术为特大型零件热处理炉，可进行大型零件(直径lm，长度Sm)的热处理；最后，本专利技术使用天然气为热源，取代了传统的电加热方式，节能35%且零排放，环保，自循环且车间排放整齐、美观、便于操作。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，采用天然气节能全自动生产线，提供一种全封闭式、模块化、全自动化、安全无污`染的特大型多功能天然气节能零件热处理炉及其热处理工艺。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为: 一种特大型多功能天然气节能零件热处理炉，其特征在于:包括:依次横向连接的进料模块、渗透模块、冷却模块、清洗模块、回火模块和出料模块，各模块均设置有传送装置且相邻模块间设置有移门，所述冷却模块和所述清洗模块均包括容纳层、功能层和用于下降零件至所述功能层及托起零件至所述容纳层的升降装置，所述容纳层和所述功能层长宽高均相等，所述容纳层与所述进料模块、渗透模块、回火模块和出料模块等高且水平连接；各模块具有以下功能: 进料模块:用于零件的存储、清洁和干燥，干燥完成后传送至渗透模块； 渗透模块:为抗渗保温模块，支持对零件进行调质、渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗钨、渗硼、钨硼共渗和渗金属，根据不同材质的零件选择不同渗剂及加热温度，渗透完成后传送至冷却模块；冷却模块:用于零件的快速冷却降温，冷却介质为冷却油或空气或液氮，冷却后零件的硬度、耐腐蚀性及耐磨性得到提高，冷却后将零件传送至清洗模块；所述冷却模块设置有用于保证冷却介质温度恒定的内循环冷却装置和用于搅拌冷却介质使零件冷却均匀的搅拌装置； 清洗模块:用于洗去零件上的冷却介质及杂质，清洗介质为水，清洗完成后传送至回火模块； 回火模块:包括用于零件的一次加热的第一回火模块及用于零件的二次加热的第二回火模块，回火后使零件的硬度、耐磨性及耐疲劳性得到大幅度提高，完成后传送至出料模块； 出料模块:用于零件的存储、清洁、干燥和抛光，获得成品。所述渗透模块设置有用于调节进气量的第一调节阀和第二调节阀、若干加热元件、用于密封移门的密封装置、用于保证渗剂气氛对流的吹气装置、用于控制渗剂浓度的监控装置和排气阀，所述渗透模块长度大于8m，宽度大于6m，高度大于lm。所述加热元件的加热源为天然气，加热元件上下两层均匀排布，所述密封装置为天然气气动密封门，天然气作封门气，所述监控装置为氧探头、碳控仪和氮控仪。所述冷却模块的功能层填充冷却介质，冷却介质为冷却油或空气或液氮，所述冷却模块设置有用于保证冷却介质温度恒定的内循环冷却装置和用于搅拌冷却介质使零件冷却均匀的搅拌装置，所述冷却模块长度大于8m，宽度大于6m，高度大于2m。所述清洗模块的功能层为水层，所述清洗模块长度大于Sm，宽度大于6m，高度大于2m。所述回火模块包括用于一次加热的第一回火模块和用于二次加热的第二回火模块，所述回火模块长度大于8m,宽度大于13m,高度大于lm。所述进料模块上下均设置有均匀排布的若干天然气加热管和用于除锈去污的清洁装置，所述进料模块长度大于8m，宽度大于5.5m，高度大于lm。所述出料模块上下均设置有均匀排布的若干天然气加热管和用于使零件表面光洁的抛光装置，所述出料模块长度大于8m,宽度大于5.5m,高度大于lm。所述零件热处理炉还包括控制系统，所述控制系统为天然气全自动控制安全系统，所述控制系统包括计算机、PLC和应用PID进行调节控制的监控仪表，所述监控仪表显示有炉内碳热温度、压力和火色并支持199种工艺参数的设置。—种特大型多功能天然气节能零件热处理炉的渗碳热处理工艺,其特征在于:包括以下工艺步骤: 41)进料:对待处理零件进行清洁和干燥，干燥完成后传送至渗透模块； 42)渗碳:该步骤包括升温、强排、强渗、扩散、降温和等温步骤；升温4h达9(KT94(TC后保温，排气5(T70min后进行强渗，强渗速度为0.30~0.34mm/h，强渗时间为7.5~8.75h，渗碳剂为丙烷和甲烷，渗透模块内确保碳气氛对流并使用氧探头和碳控仪有效控制碳浓度，强渗完成后扩散2.8^3.3h，扩散完成后降温至86(T90(TC，保温至少lh，获得渗碳层厚度达2.4~2.8mm的零件，保温完成后送至冷却模块； 43)依次进行冷却、清洗、回火和出料工艺，该渗碳热处理工艺在控制炉内压力及渗剂的选择上提高了渗碳速度，比常规井式炉渗碳的速度提高30%以上。一种特大型多功能天然气节能零件热处理炉的渗氮热处理工艺，其特征在于:包括以下工艺步骤: 51)进料:对待处理零件进行清洁和干燥，干燥完成后传送至渗透模块； 52)渗氮:该步骤包括升温，强排，渗氮和扩散步骤；升温3h达58(T65(TC后保温，排气5(T70min后进行渗氮，渗氮速度为0.01mm/h，渗氮时间为60h，渗氮剂为氨气，渗透模块内确保氮气氛对流并使用氧探头和氮控仪有效控制氮浓度，渗氮完成后扩散2h，扩散完成后送至冷却模块； 53 )依次进行冷却、清洗、回火和出料工艺，冷却时采用冷却油冷却或液氮冷却，冷却至18(T230°C，该渗氮热处理工艺在控制炉内压力及渗剂的选择上提高了渗氮速度，减少了渗氮时间，比常规井式炉渗碳的速度提高30%以上。 —种特大型多功能天然气节能零件热处理炉的调质热处理工艺,其特征在于:包括以下工艺步骤: 61)加热:将零件传送至渗透模块，根据不同材质的零件选择不同加热温度，材质为中合金钢的零件加热温度为86(T900°C，材质为高合金钢的零件加热温度为83(T860°C，保温完成后进入冷却t旲块； 62)冷却:根据不同材质的零件选择不同冷却温度，材质为中合金钢的零件需保证冷却油温度控制在90°C以内，材质为高合金钢的零件需保证冷却油温度控制在50°C以内，冷却时间为3mm/秒,冷却完成后进入回火模块； 63)回火:根据零件的不同用途选择不同的回火次数，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种特大型多功能天然气节能零件热处理炉，其特征在于：包括：依次横向连接的进料模块、渗透模块、冷却模块、清洗模块、回火模块和出料模块，各模块均设置有传送装置且相邻模块间设置有移门（1），所述冷却模块和所述清洗模块均包括容纳层（2）、功能层（3）和用于下降零件至所述功能层（3）及托起零件至所述容纳层（2）的升降装置（4），所述容纳层（2）和所述功能层（3）长宽高均相等，所述容纳层（2）与所述进料模块、渗透模块、回火模块和出料模块等高且水平连接；各模块具有以下功能：进料模块：用于零件的存储、清洁和干燥，干燥完成后传送至渗透模块；渗透模块：为抗渗保温模块，支持对零件进行调质、渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗钨、渗硼、钨硼共渗和渗金属，根据不同材质的零件选择不同渗剂及加热温度，渗透完成后传送至冷却模块；冷却模块：用于零件的快速冷却降温，冷却介质为冷却油或空气或液氮，冷却后零件的硬度、耐腐蚀性及耐磨性得到提高，冷却后将零件传送至清洗模块；所述冷却模块设置有用于保证冷却介质温度恒定的内循环冷却装置和用于搅拌冷却介质使零件冷却均匀的搅拌装置；清洗模块：用于洗去零件上的冷却介质及杂质，清洗介质为水，清洗完成后传送至回火模块；回火模块：包括用于零件的一次加热的第一回火模块（7）及用于零件的二次加热的第二回火模块（8），回火后使零件的硬度、耐磨性及耐疲劳性得到大幅度提高，完成后传送至出料模块；出料模块：用于零件的存储、清洁、干燥和抛光，获得成品。...
【技术特征摘要】
1.一种特大型多功能天然气节能零件热处理炉，其特征在于:包括:依次横向连接的进料模块、渗透模块、冷却模块、清洗模块、回火模块和出料模块，各模块均设置有传送装置且相邻模块间设置有移门(1)，所述冷却模块和所述清洗模块均包括容纳层(2)、功能层(3 )和用于下降零件至所述功能层(3 )及托起零件至所述容纳层(2 )的升降装置(4 )，所述容纳层(2)和所述功能层(3)长宽高均相等，所述容纳层(2)与所述进料模块、渗透模块、回火模块和出料模块等高且水平连接； 各模块具有以下功能: 进料模块:用于零件的存储、清洁和干燥，干燥完成后传送至渗透模块； 渗透模块:为抗渗保温模块，支持对零件进行调质、渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗钨、渗硼、钨硼共渗和渗金属，根据不同材质的零件选择不同渗剂及加热温度，渗透完成后传送至冷却丰旲块; 冷却模块:用于零件的快速冷却降温，冷却介质为冷却油或空气或液氮，冷却后零件的硬度、耐腐蚀性及耐磨性得到提高，冷却后将零件传送至清洗模块；所述冷却模块设置有用于保证冷却介质温度恒定的内循环冷却装置和用于搅拌冷却介质使零件冷却均匀的搅拌装置； 清洗模块:用于洗去零件上的冷却介质及杂质，清洗介质为水，清洗完成后传送至回火模块； 回火模块:包括用于零件的一次加热的第一回火模块(7)及用于零件的二次加热的第二回火模块(8)，回火后使零件的硬度、耐磨性及耐疲劳性得到大幅度提高，完成后传送至出料模块； 出料模块:用于零件的存储、清洁、干燥和抛光，获得成品。2.根据权利要求1所述的特大型多功能天然气节能零件热处理炉，其特征在于:所述渗透模块设置有用于调节进气量的第一调节阀(5)和第二调节阀(6)、若干加热元件、用于密封移门(I)的密封装置、用于保证渗剂气氛对流的吹气装置、用于控制渗剂浓度的监控装置和排气阀。3.根据权利要求2所述的特大型多功能天然气节能零件热处理炉，其特征在于:所述加热元件的加热源为天然气，加热元件上下两层均匀排布，所述密封装置为天然气气动密封门，天然气作封门气，所述监控装置为氧探头、碳控仪和氮控仪。4.一种特大型多功能天然气节能零件热处理炉的渗碳热处理工艺，其特征在于:包括以下工艺步骤: 41)进料:对待处理零件进行清洁和干燥，干燥完成后传送至渗透模块； 42)渗碳:该步骤包括升温、强排、强渗、扩散、降温和等温步骤；升温4h达9(KT94(TC后保温，排气5(T70min后进行强渗，强渗速度为0.30~0.34mm/h，强渗时间为7.5~8.75h，渗碳剂为丙烷和甲烷，渗透模块内确保碳气氛对流并使用氧探头和碳控仪有效控制碳浓度，强渗完成后扩散2.8^3.3h，扩散完成后降温至86(T90(TC，保温至少lh，获得渗碳层厚度达2.1~2.8mm的零件，保温完成后送至冷却模块； 43)依次进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：祁标，
申请(专利权)人：祁标，
类型：发明
国别省市：
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