可控氣氛爐的特點是在某一既定溫度下,向爐內(nèi)通入一定成分的人工制備氣氛,以達到某種熱處理目的,如氣體滲碳、碳氮共滲及光亮淬火、退火、正火等。通過調(diào)節(jié)通入氣氛的成分,實現(xiàn)對爐內(nèi)氣氛的碳勢控制,這是
可控氣氛爐的主要特點。與一般熱處理爐相比,
可控氣氛爐有下述幾方面特點:
1.爐子的密封性:
為控制爐內(nèi)氣氛,維持爐內(nèi)一定壓力,爐內(nèi)工作空間適中要與外界空氣隔絕,盡量避免漏氣及吸入空氣,故要求對爐殼、砌體、爐門及所有與外界連接的零部件如風扇、熱電偶、輻射管、推拉料機等采用密封裝置。再裝、出料以及淬火、緩冷過程中均需在密封條件下進行,因此要有裝、出料的前室或后室,封閉淬火機構和通入控制氣氛的緩冷室等。與外界相通的爐門結(jié)構要嚴密,開啟時多采用火封裝置。
2.爐內(nèi)氣氛控制:
為維持爐內(nèi)的一定碳勢,除了控制產(chǎn)氣成分的穩(wěn)定性外,還要對爐內(nèi)氣氛進行自動控制。因此,需設有各種控制儀表以便對爐氣連續(xù)或定期測定并調(diào)整向爐內(nèi)的供氣量,達到控制爐內(nèi)碳勢的目的。
為了更新爐內(nèi)氣氛和維持爐內(nèi)一定壓力,需控制熱處理爐內(nèi)氣氛的流量和流向。尤其對連續(xù)貫通式爐,由于爐膛各區(qū)段的碳勢要求不同,因而爐氣流向的控制更為重要。
為了改善零件的各種熱處理質(zhì)量,一般在爐內(nèi)設有循環(huán)風扇以均勻爐內(nèi)氣氛、強化在爐內(nèi)設有循環(huán)風扇以均勻爐內(nèi)氣氛、強化爐內(nèi)傳熱條件和提高爐內(nèi)溫度均勻性。
3.加熱方式:
為了保證氣氛的穩(wěn)定性,可控氣氛熱處理爐分馬弗爐和無馬弗爐兩種:馬弗爐的火焰在馬弗外,工件在馬弗內(nèi)進行間接加熱;無馬弗爐是采用各種火焰輻射管或電輻射管,將火焰(或電熱體)與爐氣隔開,以免破壞爐內(nèi)氣氛的穩(wěn)定性。
4.防爆裝置:
還原性氣氛與空氣達到一定混合比后,在一定溫度下易引起爆炸,故對爐子的前、后室,淬火室以及緩冷室等均設有防爆裝置,爐子供氣與排氣的控制系統(tǒng)也要有防爆措施。
5.耐火材料:
無馬弗可控氣氛熱處理采用還原性可控氣氛時,為了不影響砌體的使用壽命,以及不破壞正常的爐內(nèi)氣氛,要求爐膛砌體采用抗?jié)B碳耐火材料。
6.機械化、自動化程度:
各種
可控氣氛爐的密封性能要求高,裝、出料操作過程復雜,要求一臺爐子多用。大批量生產(chǎn)時,多組成大型聯(lián)合熱處理或兩用以上的各種機組,因而要求較高的機械化、自動化程度。
7.其它:
為了實現(xiàn)燃料燃燒和爐溫的自動控制,以及為了提高輻射管的使用壽命及其效率,故對燃料有一定要求,例如對煤氣發(fā)生爐煤氣必須凈化,要去除硫、焦油和水。
由于可控氣氛熱處理爐的產(chǎn)品質(zhì)量要求較高,故對一些附屬工序如清洗、淬火、緩冷等有較高要求:進爐前或淬火后的工件要清洗干凈,光亮淬火時要求用光亮淬火介質(zhì)并對淬火介質(zhì)的溫度和循環(huán)速度要求嚴格控制,緩冷時要能嚴格控制氣氛成分及其冷卻速度。