无马弗网带炉下炉口火焰密封装置

2022-07-12贾喜良鹿海英

金属加工(热加工) 2022年7期

贾喜良，鹿海英

济宁精益轴承有限公司山东济宁 272000

1 序言

无马弗网带炉是连续式网带炉的一种，马弗（Muffle）是包裹的意思，因此无马弗的意思不言而喻。网带炉是在直通式炉腔中装一传送带，可连续地将放入其上的工件由上料口送入炉内，并通过炉膛内的各个温控区后由下炉口送出炉外，该传送带一般采用耐腐蚀、耐高温的金属材质。综上所述，无马弗网带炉是一种未完全包裹、带式传输、可连续作业的通用加热设备，一般整套设备由炉体、网带传动系统、温控系统三部分组成。

无马弗网带炉是中小型零件的保护气氛加热淬火或进行薄层碳氮共渗（或渗碳）连续作业的理想炉型[1]，主要用于粉末冶金制品烧结及金属粉末的还原。另外，高强度螺栓、螺母、螺钉、铆钉、金属制品、弹簧、紧固件，以及汽车、船舶、铁路航空零配件和轴承等的热处理都用到网带炉。我公司无马弗网带炉主要用于轴承部件的淬火处理。

2 无马弗网带炉的优缺点

（1）无马弗网带炉优点由于工件在网带上作平稳的向前运动，彼此间无相对运动，因此能获得减少零件淬火变形的效果；无马弗网带炉炉膛空间相比有马弗网带炉大；无马弗网带炉装有循环风扇，使炉气产生轴向对流，达到使炉温及炉气保持均匀的目的；从网带的运动状态来看，无马弗炉的网带在炉膛内部的上下部位作往返运动，网带受冷热交变应力较小，网带使用寿命长，可连续作业[1]；从加热元件的维修来看，无马弗网带炉多采用辐射管加热，其维修及调换都比较方便，更换炉内构件可不拆除炉顶，不停炉降温就可以进行，省时，费用低。大型无马弗网带炉炉后都设计了故障门，停炉后可以进炉观察、清理和维修[2]。

（2）无马弗网带炉缺点无马弗网带炉耗气量相对较大；炉内气氛控制影响因素较多，炉内气氛控制的好坏是影响产品热处理质量的关键因素[3]，下炉口的密封不可靠是对炉内气氛产生影响的重要因素。其下炉口返回通道的密封仅靠石棉块的塞紧已不能完全解决问题，因为网带不停地往复运动，往往会造成石棉块的松动、滑脱，从而产生缝隙，造成工件氧化脱碳。

3 无马弗网带炉下炉口火焰密封装置设计

无马弗网带炉下炉口火焰密封装置设计的主要目的是解决下炉口密封性差问题，进而提高无马弗网带炉的密封性，以使炉内气氛有效控制，减少工件氧化脱碳，提高工件表面质量，避免工件裂纹的产生。

该装置功能的实现原理如下。

1）在火焰喷管上均匀分布着一排引流喷嘴的中空管，其内适量装砂，用装砂量的多少来调节火焰喷管内压力的大小，使喷出的火焰密而均匀。

2）火焰喷管的两端分别放在两个支架上（支架固定在炉体上），并可在支架上转动，使喷嘴的角度可以调节。

3）安装止回阀，以保证其安全性。

4）安装调节阀，以调整火焰的大小。

图1所示为该装置的结构，主要由火焰喷管、引流喷嘴、竹节管、止回阀、调节阀、砂子及气源等组成。火焰喷管上引流喷嘴的安装，以及引流喷嘴的角度调节，使得引流喷嘴喷出的火焰正好封住下炉口网带返回通道处，因此起到了很好的密封效果。

图1 无马弗网带炉下炉口火焰密封装置的结构

4 实施方式及效果

（1）该装置的具体实施方式

1）火焰喷管为一中空的圆形管子，在其轴向上均匀分布着一排与管心相通的小孔。

2）引流喷嘴为一中空的圆形短管，它以焊接连接或螺纹联接的方式固定在火焰喷管的小孔中，无论以何种方式连（联）接，都应保证其气密性。引流喷嘴起到引流定向的作用，使喷出的火焰能达到预定的高度，且直密、均匀。

3）竹节管为一中空的竹节连接管，它是气体进入火焰喷管的通道，其竹节端与气源引出的橡胶管相连，另一端以焊接连接或螺纹联接的方式固定在火焰喷管的一个端部，其连接同样应保证其气密性；此端的外圆类似台阶轴样式。火焰喷管的另一端也有一个同样的台阶轴与竹节管上的台阶轴相对应，整套装置是靠将火焰喷管两端的台阶轴放入下炉口两边的支架上，并可在支架上转动，以调节引流喷嘴的方向，使引流喷嘴喷出的火焰能很好地封住下炉口。

4）止回阀安装在竹节管上，以保证整套装置的安全性。

5）调节阀同样安装在竹节管上，它以调节气体流量来控制火焰大小。

6）砂子均匀地分布在火焰喷管的底部，起到辅助控制火焰喷管内气体压力的作用，防止从竹节管进入的气体滞留在火焰喷管内靠近竹节管的一端，或从靠近竹节管一端喷出的量过大，而使气体不能顺利到达火焰喷管的另一端，装入砂子后，能使引流喷嘴喷出的火焰更加均匀。

（2）应用效果

1）无马弗网带炉的密封性得到显著提高。

2）经检测，工件淬火后脱碳层明显减小，工件表面质量明显提高，未发现裂纹现象。