[發明專利]氣氛區域可調式的滲氮裝置及其連續氣體滲氮工藝

有效

• 申請號: 201910814206.0
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110438439B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 孫亮;陳圣林;高洋;呂黎;李準;楊光;郭小龍;趙勝利;曹陽
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C23C8/26
• 分類號: C23C8/26
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 趙龍驤;馮超

1.一種氣氛區域可調式的滲氮裝置，其特征在于：它包括滲氮腔體(1)，所述滲氮腔體(1)內設置輸送帶(2)，所述輸送帶(2)兩側上方對稱設置有滲氮氣體輸送管道(3)，所述滲氮氣體輸送管道(3)放置在鋪設于滲氮腔體(1)的側壁上的滑軌(9)上，且沿滑軌(9)來回滑動；

兩個滲氮氣體輸送管道(3)一端從滲氮腔體(1)進口端伸出并通過三通管(4)連通，所述三通管(4)另一端與氮氣輸送管道(5)和氨氣輸送管道(6)連通，兩個滲氮氣體輸送管道(3)另一端間設置有多根滲氮噴管(7)，所述滲氮噴管(7)在滲氮氣體輸送管道(3)上均勻間隔排布；所述滲氮氣體輸送管道(3)側上方設置有保護氣體輸送管道(8)；且保護氣體輸送管道(8)設置在滲氮腔體(1)側壁上，所述保護氣體輸送管道(8)從滲氮腔體(1)出口端伸出，所述保護氣體輸送管道(8)均勻間隔開設有出氣孔(8.1)。

2.根據權利要求1所述氣氛區域可調式的滲氮裝置，其特征在于：所述滲氮噴管(7)間隔設置有噴口(7.1)，多根滲氮噴管(7)上的噴口(7.1)交錯分布的，其開口對著輸送帶(2)，且所述滲氮噴管(7)與輸送帶(2)垂直。

3.根據權利要求1所述氣氛區域可調式的滲氮裝置，其特征在于：所述出氣孔(8.1)朝向滲氮腔體頂部。

4.根據權利要求1所述氣氛區域可調式的滲氮裝置，其特征在于：所述氮氣輸送管道(5)和氨氣輸送管道(6)上均設置有控制閥門(10)。

5.利用權利要求1所述裝置的連續氣體滲氮工藝，其特征在于：包括以下步驟：

1)根據生產鋼種的工藝要求或標準確定滲氮時間tn和滲氮溫度；

2)根據滲氮氣體輸送管道上設置的滲氮噴管區域的長度Ln和滲氮工藝要求的滲氮時間tn，確定鋼板運行速度vs＝Ln/tn；

3)按照滲氮工藝要求的滲氮溫度設定滲氮區域內各加熱單元的溫度；

4)將連接記錄儀器的熱電偶與鋼板焊接在一起，并以速度vs勻速通過滲氮區域，得到鋼帶通過滲氮區域的溫度和時間的曲線；

5)調整滲氮區域內各加熱單元的溫度設定，使第四步測定的溫度、時間曲線的保溫段持續時間等于tn；

6)根據溫度、時間曲線上鋼板開始保溫的時刻ts和鋼板運行速度vs計算保溫前鋼板在滲氮腔體內經過的距離Ls＝ts×vs；

7)根據滲氮氣體輸送管道長度Ll、保溫前鋼板在滲氮腔體內經過的距離Ls和滲氮噴管區域的長度Ln計算出滲氮腔體外部需要保留的滲氮氣體管路長度Lr＝Ll-Ls-Ln；

8)移動滲氮氣體輸送管道，使滲氮氣體輸送管道爐外長度為Lr，此時滲氮區域第一根滲氮氣體噴射管正好處于鋼板開始保溫的位置；

9)由氮氣輸送管道、氨氣輸送管道和保護氣體輸送管道分別通入氨氣、氮氣和保護氣體；氨氣和氮氣混合形成滲氮氣體，并通過滲氮氣體輸送管道進入滲氮腔體內開始滲氮。

6.根據權利要求5所述連續氣體滲氮工藝，其特征在于：所述步驟8)中，滲氮氣體為氨氣與氮氣的混合氣體；滲氮氣體中氨氣含量大于60％。

7.根據權利要求5所述連續氣體滲氮工藝，其特征在于：所述滲氮氣體中氨氣含量大于70％。

8.根據權利要求5所述連續氣體滲氮工藝，其特征在于：所述保護氣體為氫氣和氮氣的混合氣體；其中，氫氣含量為25～50％。