预抽真空多用炉

 摘 要  本文简述了一种新型多用炉(预抽真空多用炉)的结构和特点。
 关键词  清洁生产 热处理 多用炉

0 前言
  自1985年联合国环境规划署决定在全球推行清洁生产技术以来,清洁生产作为一种可持续发展生产方式日益受到各国重视。我国政府在1995年正式将清洁生产列为应重点开发推广的共性技术。这就对热处理行业提出了更高的要求。采用少无氧化加热、节能、清洁生产和高度自动化控制的设备成为热处理行业能否实现清洁生产的关键。预抽真空多用炉就是为满足此目的而设计开发的新产品之一。

1 预抽真空多用炉的结构
  预抽真空多用炉的换气室或换气室与加热室采用真空式气密结构。有二室型、三室型及全密封型。
 ① 二室型预抽真空多用炉

 二室型预抽真空多用炉结构如图1所示,由加热室和前室组成。前室采用真空式气密结构。由前室本体;前、后真空门;内驱动系统;真空泵系统;真空检测系统;淬火升降机构等组成。前室为油槽兼换气室。工序流程为:外推拉工件入前室→抽真空至设定值→充入氮气→残氧检测合格→内驱动工件入加热室→工艺处理结束→内驱动工件入前室→淬火→前室真空排气→氮气复压→外推拉工件出炉。
 ② 三室型预抽真空多用炉

  三室型预抽真空多用炉结构如图2所示。与二室型预抽真空多用炉相比,三室型预抽真空多用炉的换气室与油槽分离,这样,工件处理过程中不需换气时间,第一批工件淬火后第二批工件即进入,同时采用空冷用辐射管的强制冷却装置,使得由渗碳温度降到淬火温度的时间缩短至原来的1/2,从而得以实现快速处理。
 ③ 全密封型预抽真空多用炉
  全密封型预抽真空多用炉结构如图3所示。与二室型预抽真空多用炉相比,全密封型预抽真空多用炉加热室也采用真空式气密结构,前室及加热室均可进行真空处理。工件处理工序流程为:外推拉工件入前室→抽真空至设定值→充入氮气→内驱动工件入经氮气置换的加热室→升温→加热室抽真空至设定值→滴入滴注剂→处理结束→内驱动工件至前室淬火→真空排烟气→氮气复压→外推拉工件出炉。

2 预抽真空多用炉的特点
  由于采用了预抽真空结构,使得预抽真空多用炉较常规多用炉具有许多优异特性。
 ①环保性:预抽真空结构,取消前门火帘。消除了火帘的热辐射及燃烧灰尘的污染;带油淬火工件出炉时也不会因燃烧产生油烟,作业环境清洁,可与机加工设备组成生产线。
 ②安全性:处理工件进出炉时,由于进行真空氮气置换,前室与加热室隔绝,空气不会与炉内气氛直接接触,因此无爆炸危险。同时也不必担心带油淬火工件出炉时燃烧引发火灾的危险,具有高安全性。

 ③节约性:独特的真空气密结构使得停炉更为方便,无需像传统的多用炉那样,停炉开炉时都要完成规定操作工序,而只需氮气置换,随时都可停炉开炉。炉内不会氧化,升温快,碳势恢复快。因此时效时间只有传统多用炉的1/6-1/8。运行成本节约20%左右。特别是全密封型预抽真空多用炉,其滴注剂用量更少,运行成本更低。
  ④工件处理质量好:渗碳热处理工件的晶间内氧化主要是在升温,渗碳及降温过程中产生的。预抽真空多用炉由于采用真空气密结构,氮气置换,避免了空气对气氛的扰动,减少了升温及降温过程的晶间内氧化,使之降低约50%。特别是全密封型预抽真空多用炉,晶间内氧化更少。同时,工件表面也不会因带油淬火工件出炉时燃烧而变色,表面质量更高。
  ⑤全自动及无人化操作:由于采用氮气置换,气氛与空气不直接接触,通过双通道程序控制和PLC 即可实现全自动化作业。即使发生故障,设备自动通入氮气,也不会有任何危险发生。如配备自动化仓库,即可实现无人操作。通过连接电缆,操作人员即使不在现场,也可详细掌握设备运行状况。
  ⑥延长淬火油寿命:由于无火帘,因此消除了火帘灰尘造成的污染,减少了淬火油因氧化而变质,淬火油寿命得到延长。

3 结束语
  预抽真空多用炉兼顾真空炉与气氛炉的优点,顺应时代对清洁生产的要求而产生。通过上海某机械厂和广东某摩托车发动机公司的使用,充分显示其优越性,说明预抽真空多用炉是可控气氛热处理行业实现清洁生产可供首选的设备。