[实用新型]一种钢铁渗氮系统

说明书

技术领域

本实用新型属于材料表面处理技术领域，涉及一种钢铁渗氮系统。

背景技术

渗氮，是指在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。常见有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮。传统的气体渗氮是把工件放入密封容器中，通以流动的氨气并加热，保温较长时间后，氨气热分解产生活性氮原子，不断吸附到工件表面，并扩散渗入工件表层内，从而改变表层的化学成分和组织，获得优良的表面性能。

我国专利CN 103981480A公开了一种快速渗氮工艺，其使用方法如下：A先将电解容器内加入电解液，然后进行密封，电解容器侧部安装上电加热装置，底部安装上天然气加热装置；B外界氨气通过阀门送入到出气管内，并循环填充满整个电解容器和氮化炉，然后关闭阀门；C控制器控制天然气加热装置将电解液加热至沸点，然后控制器驱动电解棒工作进行电解；D控制器控制天然气加热装置、电加热装置进行交替式加热，提高氮原子的浓度；E开启鼓风机，使得氨气和产生的氮原子混在水蒸气中不断的送入氮化炉，在出气管、进气管的配合中实现密闭式循环，从而可以源源不断的补充的氮化炉内的氮原子浓度，可缩短一半的氮化时间，也弥补了传统工艺需要不断输送氨气的昂贵成本。

目前在钢铁表面处理行业中，使用的氨气不纯往往导致表面氮化效果不理想，使得钢铁表面的硬度达不到预想值。但如果使用半导体行业的超高纯氨，又大大增加了成本。如何得到纯度介于工业氨和半导体级用的超高纯氨之间的氨气，从而在不增加大量成本的情况下确保钢铁表面的氮化处理效果，是氮化企业急需解决的问题。

发明内容

本实用新型是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种钢铁渗氮系统，本实用新型所要解决的技术问题是如何降低加工成本。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种钢铁渗氮系统，其特征在于，所述渗氮系统包括原料槽、汽化单元、残液罐、过滤器、氨干燥单元和渗氮炉，所述原料槽与所述汽化单元相连接，所述汽化单元分别与所述过滤器和残液罐相连接，所述过滤器与所述氨干燥单元相连接，所述氨干燥单元与所述渗氮炉相连接。

其工作原理如下：本申请中原料槽中氨气的纯度为99.9％，杂质主要为水，大致占的比例为0.1％。原料槽为压力容器，有国家相应设计标准，无改进。汽化单元中主要原件为加热盘管，和相应的支架。实现汽化的过程如下：盘管在卧式压力容器的底部，盘管的高度需低于卧式容器的1/3的高度，盘管的内部走热水，外表面和压力容器内的液氨接触，进行热交换，从而实现汽化。本专利的汽化部分改进之处在于相比常规的立式汽化器，卧式汽化器的汽化速率会更均匀，汽化的组分也更加平稳。过滤器主要为网式过滤器，过滤精度为400目，主要目的是去除吸附装置中的吸附剂粉尘。氨干燥器单元有吸附塔，干燥主要通过分子筛进行水分吸附。而本申请最大的特点在于，氨气的制备系统直接在渗氮现场与渗氮炉相连接，原料槽上的氨气依次经过汽化单元、过滤器和氨干燥单元后进入渗氮炉内进行渗氮，可根据渗氮实际所需的氨气纯度，现场直接调节，使其能够适用于渗氮，操作方便快捷，避免出现氨气纯度远高于实际需要的情况，降低氨气制备成本，进而降低渗氮成本。此外，现场制备氨气用于渗氮，避免了成本液氨罐的搬运，进而也节省了成本。

在上述的一种钢铁渗氮系统中，所述渗氮炉包括炉体，所述炉体内开设有炉腔，所述炉腔内具有吊架，所述吊架包括底盘，所述底盘的盘面上垂直固定有若干根立杆，所述立杆的顶端开设有供吊钩穿过的挂孔，所述吊架还包括若干个托盘，所述托盘滑动设置于所述立杆上，所述托盘和立杆之间设置有能够使两者相对固定或松脱的定位结构。其工作原理如下：本吊架在使用时，可根据实际工件的大小，调节托盘的位置，使托盘与底盘、或托盘与托盘之间的空间能够放置相应大小的工件，提高本渗氮炉的通用性。

在上述的一种钢铁渗氮系统中，所述定位结构包括若干个沿所述立杆长度方向分布的托块，所述托块固定于所述立杆的内侧壁上且朝所述底盘的中心线方向凸起，所述托盘的盘面上开设有卡槽，所述卡槽包括相连通的缺口一和缺口二，所述立杆和托块可同时穿过所述缺口一，且当所述托盘旋转时，所述立杆能单独在缺口二内滑动使得所述托盘的下盘面能够与所述托块相贴靠。根据实际需要，将托盘上的缺口一对准立杆，并使托盘沿立杆的长度方向滑动，根据实际需要，将托盘移动至相应的托块处，然后转动托盘，使立杆沿缺口二滑动，直至托盘的下盘面贴靠在相应的托块处，通过托块实现对托盘的支撑。