CN114561519A - 一种等温正火系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种等温正火系统，包括加热室、冷却室、等温室以及换热室，工作时，工件首先进入换热室，刚进入的冷工件与处理完毕的热工件进行热量交换，冷工件在换热室中完成预热，预热后的工件进入加热室中，在加热室中完成加热工艺，加热周期结束后进入冷却室中，工件在冷却室中降温至工艺所需温度，冷却结束后，工件进入等温室进行等温热处理，等温热处理完毕的工件再次进入换热室中，与刚进入工艺流程的冷工件进行热量交换后出料，完成一个工艺流程。本发明实现了产品热处理的全程自动化，减少了工件损伤，提高了工件热处理质量；利用换热室，使处理完毕的工件与冷工件进行热量交换，冷工件预热，热工件降温，降低了能耗。
Description
技术领域
本发明涉及热处理设备及其周边配套设施技术领域，特别是涉及一种等温正火系统。
背景技术
热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。热处理包括正火、退火、固溶热处理、时效、固溶处理、时效处理、淬火、回火等工艺。
目前对于各类零件等温正火的热处理工艺，由于设备自身结构等问题，耗能较大。同时，一般常规设备满足不了对工件的连续、可控的大批量生产，致使设备生产比较粗犷，连续性差，零件流转过程损伤大，使得处理后的产品质量受到不良影响。另外，普遍采用人工手动完成设备运行及工艺设置，温度精度、气氛精度等控制重量比较低，同样影响了产品成品质量。
因此，如何改变现有技术中，进行等温正火热处理的设备能耗高、产品处理质量较差的现状，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种等温正火系统，以解决上述现有技术存在的问题，降低等温正火热处理设备的能耗，提高产品成品质量。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种等温正火系统，包括：
冷却室，所述冷却室能够对经过所述加热室加热后的所述工件冷却；
等温室，所述等温室能够对经过所述冷却室冷却后的所述工件进行等温热处理；
等温室，所述等温室能够对所述工件进行等温热处理；
沿所述等温正火系统的工艺流程方向，所述加热室位于所述冷却室的上游，所述等温室位于所述冷却室的下游，所述加热室和所述等温室分别与所述冷却室相连；
换热室，所述加热室的入口以及所述等温室的出口均分别与所述换热室连接。
优选地，所述换热室连接有真空换气室，所述真空换气室能够对所述工件所处环境进行真空换气，所述真空换气室与所述换热室相连通，所述真空换气室位于所述换热室远离所述加热室以及所述等温室的一端。
优选地，所述换热室内设置有两组输送机构，两组所述输送机构平行设置且输送方向相反，其中一组所述输送机构与所述加热室的入口相连，另外一组所述输送机构与所述等温室的出口相连。
优选地，所述加热室以及所述等温室均为推盘炉结构。
优选地，所述加热室与所述等温室平行设置，且二者的物料运行方向相反，所述冷却室设置于所述加热室与所述等温室之间。
优选地，所述加热室以及所述等温室均与所述换热室相连通，所述冷却室为密封腔室，所述加热室与所述冷却室之间以及所述等温室与所述冷却室之间均设置有转运机构，所述转运机构能够输送所述工件。
优选地，所述冷却室连接有循环冷却组件，所述循环冷却组件能够向所述冷却室内输送冷却介质。
优选地，所述循环冷却组件包括冷却风机，所述冷却风机与所述冷却室相连通，所述冷却介质为氮气。
优选地，所述的等温正火系统还包括控制单元，所述加热室、所述冷却室、所述等温室以及所述换热室均与所述控制单元相连。
优选地，所述控制单元设置有远程通讯元件。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：本发明的等温正火系统，包括加热室、冷却室、等温室以及换热室，其中，加热室能够对工件进行加热；冷却室能够对经过加热室加热后的工件冷却；等温室能够对经过冷却室冷却后的工件进行等温热处理；沿等温正火系统的工艺流程方向，加热室位于冷却室的上游，等温室位于冷却室的下游，加热室和等温室分别与冷却室相连；加热室的入口以及等温室的出口均分别与换热室连接。
本发明的等温正火系统工作时，工件首先进入换热室，刚进入的冷工件与处理完毕的热工件进行热量交换，冷工件在换热室中完成预热，预热后的工件进入加热室中，在加热室中完成加热工艺，加热周期结束后进入冷却室中，工件在冷却室中降温至工艺所需温度，冷却结束后，工件进入等温室进行等温热处理，等温热处理完毕的工件再次进入换热室中，与刚进入工艺流程的冷工件进行热量交换后出料，完成一个工艺流程。本发明的等温正火系统，加热室和等温室分别与冷却室相连，同时，加热室和等温室分别与换热室相连，实现了产品热处理的全程自动化，减少了工件损伤，提高了工件热处理质量；与此同时，本发明利用换热室，使处理完毕的工件与冷工件进行热量交换，冷工件预热，热工件降温，降低了冷工件加热以及热工件后续降温的能耗，节约能源。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的等温正火系统的结构示意图。
其中，1为加热室，2为冷却室，3为等温室，4为换热室，5为真空换气室。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种等温正火系统，以解决上述现有技术存在的问题，降低等温正火热处理设备的能耗，提高产品成品质量。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1，图1为本发明的等温正火系统的结构示意图。
本发明提供一种等温正火系统，包括加热室1、冷却室2、等温室3以及换热室4，其中，加热室1能够对工件进行加热；冷却室2能够使经过加热室1加热后的工件冷却；等温室3能够对经过冷却室2冷却的工件进行等温热处理；沿等温正火系统的工艺流程方向，加热室1位于冷却室2的上游，等温室3位于冷却室2的下游，加热室1和等温室3分别与冷却室2相连；加热室1的入口以及等温室3的出口均分别与换热室4连接。
本发明的等温正火系统工作时，工件首先进入换热室4，刚进入的冷工件与处理完毕的热工件进行热量交换，冷工件在换热室4中完成预热，预热后的工件进入加热室1中，在加热室1中完成加热工艺，加热周期结束后进入冷却室2中，工件在冷却室2中降温至工艺所需温度，冷却结束后，工件进入等温室3进行等温热处理，等温热处理完毕的工件再次进入换热室4中，与刚进入工艺流程的冷工件进行热量交换后出料，完成一个工艺流程。本发明的等温正火系统，加热室1和等温室3分别与冷却室2相连，同时，加热室1和等温室3分别与换热室4相连，实现了产品热处理的全程自动化，减少了工件损伤，提高了工件热处理质量，降低了操作人员劳动负担；与此同时，本发明利用换热室4，使处理完毕的工件与冷工件进行热量交换，冷工件预热，热工件降温，降低了冷工件加热以及热工件后续降温的能耗，节约能源。
还需要说明的是，换热室4连接有真空换气室5，真空换气室5能够对工件所处环境进行真空换气，真空换气室5与换热室4相连通，真空换气室5位于换热室4远离加热室1以及等温室3的一端。真空换气室5能够排除系统内的氧化气氛，向系统内充入保护气氛，提高工件热处理后的组织均匀性，从而保证工件成品质量。在实际应用中，可利用真空换气室5排除系统内各个腔室中的氧化气氛，或利用多个真空换气室5对不同的腔室进行真空换气，分别充入保护气氛。
具体地，换热室4内设置有两组输送机构，两组输送机构平行设置且输送方向相反，其中一组输送机构与加热室1的入口相连，另外一组输送机构与等温室3的出口相连。换热室4内设置两组输送机构，分别对冷工件和热处理完毕的热工件进行输送，使得二者能够顺利进行热量交换，完成冷工件预热和热工件降温，降低系统能耗。在本具体实施方式中，冷工件的输送方向与热工件的输送方向相反，提高热交换效率；在本发明的其他具体实施方式中，还可以根据具体工况设置两组输送机构的排布方式，提高系统的灵活适应性。
在本具体实施方式中，加热室1以及等温室3均为推盘炉结构，进一步方便工件的流转，实际应用中还可以选择其他结构的炉体。
更具体地，加热室1与等温室3平行设置，且二者的物料运行方向相反，冷却室2设置于加热室1与等温室3之间，加热室1和等温室3平行排布，两者运行方向相反，冷却室2设置于两者之间，合理布局，充分利用空间，有利于减少系统占用空间，提高系统的适应性。
在本具体实施方式中，加热室1以及等温室3均与换热室4相连通，真空换气室5可同时完成换热室4、加热室1以及等温室3的保护气氛输入，无需设置多组真空换气室5，节约生产成本，冷却室2为密封腔室，加热室1与冷却室2之间以及等温室3与冷却室2之间均设置有转运机构，转运机构能够输送工件，顺利完成工件流转，提高系统的自动化程度，降低操作人员劳动负担，同时降低工件损伤。
进一步地，冷却室2连接有循环冷却组件，循环冷却组件能够向冷却室2内输送冷却介质，从而完成工件的迅速冷却，冷却室2为密封腔室，避免了靠近等温室3以及加热室1处的工件冷却效果不佳的现象，提高了工件冷却均匀性，保证了工件热处理质量。
在本发明的其他具体实施方式中，循环冷却组件包括冷却风机，冷却风机与冷却室2相连通，利用冷却风机能够向冷却室2内输送冷却介质，使得工件快速冷却，冷却介质为氮气，氮气作为冷却介质的同时，还能够作为保护气氛，保证工件冷却质量。
更进一步地，等温正火系统还包括控制单元，加热室1、冷却室2、等温室3以及换热室4均与控制单元相连，方便操作人员利用控制单元控制各个腔室的工作状态以及调整工艺参数，进一步提高系统的工作可靠性和操作便捷性。
需要强调的是，控制单元设置有远程通讯元件，方便操作者远程监控，以便实时掌握系统的运行状态，调整系统运行参数；另外，在实际操作中，系统设置报警元件，方便提醒操作人员，提高系统的运行安全系数。
本发明的等温正火系统工作时，工件由上料结构输送至真空换气室5中，真空换气室5排除氧化气氛，向系统输入保护气氛，然后工件进入换热室4，刚进入换热室4的冷工件与处理完毕的热工件进行热量交换，冷工件在换热室4中完成预热，预热后的工件进入加热室1中，在加热室1中完成加热工艺，加热周期结束后进入冷却室2中，工件在冷却室2中降温至工艺所需温度，冷却结束后，工件进入等温室3进行等温热处理，等温热处理完毕的工件再次进入换热室4中，与刚进入工艺流程的冷工件进行热量交换后出料，完成一个工艺流程。本发明的等温正火系统，加热室1和等温室3分别与冷却室2相连，同时，加热室1和等温室3分别与换热室4相连，实现了产品热处理的全程自动化，减少了工件损伤，充入保护气氛，提高了工件热处理质量；与此同时，本发明利用换热室4，使处理完毕的工件与冷工件进行热量交换，冷工件预热，热工件降温，降低了冷工件加热以及热工件后续降温的能耗，节约能源。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种等温正火系统，其特征在于，包括：
加热室，所述加热室能够对工件进行加热；
冷却室，所述冷却室能够对经过所述加热室加热后的所述工件冷却；
等温室，所述等温室能够对经过所述冷却室冷却后的所述工件进行等温热处理；
沿所述等温正火系统的工艺流程方向，所述加热室位于所述冷却室的上游，所述等温室位于所述冷却室的下游，所述加热室和所述等温室分别与所述冷却室相连；
换热室，所述加热室的入口以及所述等温室的出口均分别与所述换热室连接。
2.根据权利要求1所述的等温正火系统，其特征在于：所述换热室连接有真空换气室，所述真空换气室能够对所述工件所处环境进行真空换气，所述真空换气室与所述换热室相连通，所述真空换气室位于所述换热室远离所述加热室以及所述等温室的一端。
3.根据权利要求1所述的等温正火系统，其特征在于：所述换热室内设置有两组输送机构，两组所述输送机构平行设置且输送方向相反，其中一组所述输送机构与所述加热室的入口相连，另外一组所述输送机构与所述等温室的出口相连。
4.根据权利要求1所述的等温正火系统，其特征在于：所述加热室以及所述等温室均为推盘炉结构。
5.根据权利要求4所述的等温正火系统，其特征在于：所述加热室与所述等温室平行设置，且二者的物料运行方向相反，所述冷却室设置于所述加热室与所述等温室之间。
6.根据权利要求1所述的等温正火系统，其特征在于：所述加热室以及所述等温室均与所述换热室相连通，所述冷却室为密封腔室，所述加热室与所述冷却室之间以及所述等温室与所述冷却室之间均设置有转运机构，所述转运机构能够输送所述工件。
7.根据权利要求1所述的等温正火系统，其特征在于：所述冷却室连接有循环冷却组件，所述循环冷却组件能够向所述冷却室内输送冷却介质。
8.根据权利要求7所述的等温正火系统，其特征在于：所述循环冷却组件包括冷却风机，所述冷却风机与所述冷却室相连通，所述冷却介质为氮气。
9.根据权利要求1-8任一项所述的等温正火系统，其特征在于：还包括控制单元，所述加热室、所述冷却室、所述等温室以及所述换热室均与所述控制单元相连。
10.根据权利要求9所述的等温正火系统，其特征在于：所述控制单元设置有远程通讯元件。
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