[发明专利]一种提高材料冷却速率的气氛热处理炉

说明书

本发明公开了属于材料热处理设备范围的一种提高材料冷却速率的气氛热处理炉。其结构是采用热处理炉与冷却系统并联的结构，其中热处理炉没有炉体水冷装置；热处理炉与冷却系统的气体的进出口通过输气管连接；形成保护气体循环冷却通路；通过循环风机，使炉膛内的保护气体在炉膛内自循环流动，使热处理炉内气体循环流动实现了保护气温度的均匀性和材料升温的稳定性。引入冷却系统，在随炉冷却时，通过换热器将保护气降温冷却，通过热传导传递至材料，实现材料的快速降温过程，提高了冷却速率和生产效率。

技术领域

本发明属于材料热处理设备范围，特别涉及一种提高材料冷却速率的气氛热处理炉。

背景技术

传统气氛热处理炉通常是将保护气通入炉腔后，保护气在炉膛内静止，使用加热器同时对气体、材料进行加热，然后通过热传导实现材料的升温过程，升温及保温过程结束后，材料随炉冷却至一定温度后取出。但由于保护气在炉腔内几乎不运动，所以保护气的温度是不均匀的，因此热传导后材料的升温速率也是不同的，理论温度与实际温度存在差别，无法实现准确的温度控制。并且材料随炉冷却时，冷却速率很慢，往往需要很长时间才能降至规定温度，无法满足一些特殊热处理要求，对实际材料的生产效率也有很大影响。

发明内容

本发明的目的是提出一种提高材料冷却速率的气氛热处理炉，其特征在于，所述气氛热处理炉采用热处理炉与冷却系统并联的结构，其中热处理炉没有炉体水冷装置；热处理炉与冷却系统的气体的进出口通过输气管连接；

所述热处理炉为在处理炉壳体2的左端固定前门板1，右端固定后门挡板3；在后门挡板3上中央固定处理炉循环风机5，处理炉循环风机两边固定分别固定处理炉充气管4和处理炉进气口6；热处理炉壳体正面左边固定处理炉出气口14；

所述在处理炉壳体2的内设置炉膛20，与前门板1、后门挡板3密封连接；加热体19固定在炉膛20外面，处理炉壳体2和炉膛20之间为保温层；盛物器16放在炉膛20的内腔17中；处理炉出气口14穿过处理炉壳体2和炉膛20，固定在前门板1后面的前挡板15与盛物器16之间；所述在后门挡板3上中央固定处理炉循环风机5的风机叶18处于炉膛20的内腔17中；处理炉循环风机两边固定分别固定处理炉充气管4和处理炉进气口6的出口也在内腔17中；

所述冷却系统实际上是一个圆筒形换热器；换热器壳体9为冷却水夹层结构，其一端接进水口8，另一端接出水口11；换热器壳体9左端面设置换热器进气口12，并通过输气管13与处理炉出气口14连接；换热器壳体9左端面固定换热器

风机10，在换热器风机10段处的换热器壳体9上固定换热器出气口7，并通过输气管13与处理炉进气口6连接；换热器风机10的风叶21处于换热器壳体的后腔中；在换热器内腔平行布置通气管22，炉膛20内被加热的保护气体从处理炉出气口14通过输气管13、换热器进气口12进入冷却系统前腔，在通气管22被换热器壳体9为冷却水夹层的冷却水冷却降低温度至接近室温，再由换热器风机10和处理炉循环风机5共同作用，将冷却降温的保护气体循环送入炉膛20内腔17中，冷却降低高温保护气体和被加热物体的温度，如此循环，直到接近室温，冷却降低高温保护气体和被加热物体的温度，被加热物体的温度很快降低，由此提高降温速度，提高工作效率。

所述热处理炉和换热器的形状相同或不同；均为圆筒形或长方形。

所述加热体为陶瓷加热体或电阻丝加热器。

所述保温层为采用耐火纤维布和石棉板填充

所述盛物器底部开孔且与炉膛内壁之间存在空隙，为保护气的流动提供空间；所述前挡板放置在前门板1与盛物器腔之间，在炉膛内壁滑动移动。

所述炉膛和通气管材料为45#钢或不锈钢。

本发明的有益效果是本气氛热处理炉采用热处理炉与冷却系统并联的结构，通过循环风机，使炉膛内的保护气体在炉膛内自循环流动，使热处理炉内气体循环流动实现了保护气温度的均匀性和材料升温的稳定性。引入冷却系统，在随炉冷却时，通过换热器将保护气降温冷却，通过热传导传递至材料，实现材料的快速降温过程，提高了冷却速率和生产效率。