箱式沾火爐是金屬熱處理領(lǐng)域用于實(shí)現(xiàn)工件表面滲碳、提升表面硬度與耐磨性的關(guān)鍵設(shè)備,廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械制造、模具加工等行業(yè),尤其適用于齒輪、軸類、軸承等需要“外硬內(nèi)韌”性能的金屬工件處理。其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與工作原理圍繞“可控氣氛下高溫滲碳”的核心需求展開(kāi),通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控溫度、滲碳劑濃度及保溫時(shí)間,實(shí)現(xiàn)工件表面的化學(xué)熱處理強(qiáng)化。?

箱式沾火爐的結(jié)構(gòu)以“密封爐體為核心,多系統(tǒng)協(xié)同控制”為特點(diǎn),主要由爐體、加熱系統(tǒng)、滲碳劑供給系統(tǒng)、氣氛控制系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)及爐門密封裝置六大部分組成,各模塊功能明確且相互配合:?
(一)爐體:密封保溫的核心載體?
爐體采用鋼板焊接而成的箱型結(jié)構(gòu),內(nèi)壁鋪設(shè)高鋁磚或莫來(lái)石耐火磚作為耐火層,耐火層與外殼之間填充硅酸鋁保溫棉,形成雙層保溫結(jié)構(gòu),可有效減少熱量損耗,爐壁表面溫度控制在50℃以下。爐腔內(nèi)部尺寸根據(jù)處理工件規(guī)格設(shè)計(jì),底部鋪設(shè)耐熱鋼爐底板,用于放置工件料筐,爐底板下方預(yù)留加熱元件安裝空間,確保加熱均勻。?
?。ǘ┘訜嵯到y(tǒng):提供穩(wěn)定高溫環(huán)境?
加熱系統(tǒng)由分布于爐腔兩側(cè)及底部的電阻加熱元件組成,通過(guò)三相交流電供電產(chǎn)生熱量,使?fàn)t內(nèi)溫度升至滲碳所需的850-950℃。加熱元件采用可拆卸式安裝,便于維護(hù)更換,同時(shí)與爐體絕緣設(shè)計(jì),避免漏電風(fēng)險(xiǎn)。部分大型箱式沾火爐還配備循環(huán)風(fēng)扇,通過(guò)強(qiáng)制氣流循環(huán)提升爐內(nèi)溫度均勻性。?
?。ㄈB碳劑供給系統(tǒng):輸送滲碳介質(zhì)?
滲碳劑供給系統(tǒng)包括滲碳劑儲(chǔ)罐、輸送管道、霧化噴嘴及流量調(diào)節(jié)閥。根據(jù)滲碳工藝不同,可輸送液體滲碳劑或氣體滲碳劑:液體滲碳劑通過(guò)噴嘴霧化后噴入爐內(nèi),氣體滲碳劑則通過(guò)減壓閥控制流量直接通入。系統(tǒng)可根據(jù)滲碳階段需求調(diào)節(jié)供給量,確保爐內(nèi)滲碳劑濃度穩(wěn)定。?
(四)氣氛控制系統(tǒng):調(diào)控爐內(nèi)化學(xué)環(huán)境?
該系統(tǒng)由廢氣排放閥、氮?dú)?氨氣通入裝置及氧探頭組成。通過(guò)排放爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生的廢氣,通入氮?dú)饣虬睔?,維持爐內(nèi)還原性氣氛,防止工件氧化;氧探頭實(shí)時(shí)檢測(cè)爐內(nèi)氧含量,間接反映碳勢(shì),為滲碳劑供給調(diào)節(jié)提供依據(jù)。?
?。ㄎ澹乜叵到y(tǒng):精準(zhǔn)控制加熱過(guò)程?
溫控系統(tǒng)由熱電偶、PID溫控儀及接觸器組成。熱電偶插入爐腔實(shí)時(shí)采集溫度信號(hào),傳輸至PID溫控儀與設(shè)定值對(duì)比,通過(guò)控制接觸器通斷調(diào)節(jié)加熱元件功率,實(shí)現(xiàn)升溫速率、保溫溫度的精準(zhǔn)控制,支持多段升溫曲線編程,適配不同工件的滲碳工藝需求。?
?。t門密封裝置:保障氣密性?
爐門采用鑄鐵制造,與爐體接觸部位鑲嵌耐高溫硅膠密封圈或石墨盤根,通過(guò)手動(dòng)或氣動(dòng)壓緊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)密封。良好的氣密性可防止空氣進(jìn)入爐內(nèi)導(dǎo)致工件氧化,同時(shí)避免滲碳劑泄漏造成浪費(fèi)與安全隱患。?