CN203904438U

CN203904438U - 一种氮碳氧复合处理装置

Info

Publication number: CN203904438U
Application number: CN201420291797.0U
Authority: CN
Inventors: 叶玉芳
Original assignee: ZHEJIANG SHANGDING INDUSTRIAL FURNACE Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG SHANGDING INDUSTRIAL FURNACE Co Ltd
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2014-10-29
Anticipated expiration: 2024-06-03

Abstract

本实用新型涉及一种氮碳氧复合处理装置，包括预热炉、氮化炉、氧化炉和废气净化处理装置，所述预热炉、氮化炉和氧化炉均为外热式坩埚电阻炉，所述氮化炉的排气口与所述氧化炉的进气口通过第一风机和第一管道相通连接；所述氧化炉的出气口通过第二风机和第二管道与所述废气净化处理装置连通；所述氮化炉中的气体进入氧化炉内后经废气净化处理装置净化处理后排放。本实用新型工艺稳定、时效短、产量高且整个工艺过程减量化、无害化、资源化，具有设备结构简单、经济实用且性能稳定、可靠性高，废气净化处理效率高、效果好等优点。

Description

一种氮碳氧复合处理装置

技术领域

本实用新型涉及表面热处理技术领域，尤其涉及一种氮碳氧复合处理装置。

背景技术

为了提高金属工件的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等，通常需要通过对工件表面涂覆、表面改性或复合处理技术，改变工件表面的形态、化学成分、组织结构和应力状态，以获得所需性能；在机械制造过程中，主要还是采用渗氮、渗碳及氧化等热处理方式，但通常对金属工件只进行单一热处理技术，提高工件耐磨性或耐蚀性，比如渗氮，它是在一定温度下一定介质中使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺，常见渗氮工艺有液体渗氮、气体渗氮、离子渗氮，工件渗氮通常是在盐浴中进行，经氮化盐浴的工件上残留少量的氮化盐，氮化盐中含有有毒的氰根，故氮化盐浴的后工件以及从氮化炉内捞出的炉渣均要放入氧化炉内进行解毒处理，同时也提高了工件表面的耐腐蚀性，而传统的工艺过程中氮化炉和氧化炉之间相互独立，由于在渗氮或氧化过程中会产生氨气、有毒的氰化氢气体以及盐液挥发的蒸汽等废气和粉尘，对于此废气和粉尘的处理，传统的方式没有对废气和粉尘进行分离和预处理，而直接将废气通过吸收塔喷淋之后经高排筒烟囱排放，其中一部分有毒气体未能得到充分中和解毒，污染环境，而且粉尘中含有氮化盐或氧化盐，氮化盐和氧化盐的价格比较高，处理过程中并未对其进行回收再利用，造成资源浪费且氮化盐和氧化盐易溶于水中，会对环境造成二次污染。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种氮碳氧复合处理装置，该装置结构设计合理、经济实用、产量高、性能稳定，废气净化处理效果好且效率高。

本实用新型解决所述技术问题的方案是：

一种氮碳氧复合处理装置，包括预热炉、氮化炉、氧化炉和废气净化处理装置，所述预热炉、氮化炉和氧化炉均为外热式坩埚电阻炉，其特征在于，所述氮化炉的排气口与所述氧化炉的进气口通过第一风机和第一管道相通连接；所述氧化炉的出气口通过第二风机和第二管道与所述废气净化处理装置连通；所述氮化炉中的气体进入氧化炉内后经废气净化处理装置净化处理后排放。

作为改进，所述第一管道上设有用于对由氮化炉排气口排出的气体进行脱尘处理的烟气除尘装置，该烟气除尘装置的进气口与所述氮化炉的排气口连通，其出气口与所述氧化炉的进气口连通。

作为改进，所述第二管道上设有用于对氧化炉内排出的气体进行脱尘处理的烟气除尘装置，该烟气除尘装置的进气口与所述氧化炉的排气口连通，其出气口与所述废气净化处理装置连通。

作为改进，所述烟气除尘装置整体为一具有空腔结构的除尘室，该除尘室前、后两侧面分别开设有进气口和出气口，进气口与出气口之间倾斜设置有烟尘挡板，该烟尘挡板正下方还设有用于收集由所述烟尘挡板落下的粉尘的回收装置，气体经进气口进入除尘室后沿着烟尘挡板流动后由出气口排出。

作为改进，所述第一管道和第二管道上分别还设有旋转式风道，该旋转式风道包括相通连接的固定管道和可旋转管道；所述固定管道的一端与所述氮化炉或氧化炉的排气口相通连接，其另一端与所述可旋转管道的一端转动连接，该可旋转管道的另一端与相应烟气除尘装置的进气口连通。

作为改进，所述废气净化处理装置包括第一吸收塔、第二吸收塔和抽风风机，该抽风风机设置在第一吸收塔和第二吸收塔之间，所述第一吸收塔与所述第二风机相通。

本实用新型的有益效果是：

(1)本实用新型无需向氮化炉内通入压缩空气，时效短、实现原料无毒。

(2)氮碳共渗步骤中的气体经脱尘处理后引入氧化炉内进行解毒处理，氧化炉内的气体经脱尘处理后再集中引入吸收塔喷淋处理后达标排放，采用氮碳共渗工序和氧化工序的复合，废气净化效果好，实现排放无毒。

(3)氮化炉和氧化炉内的气体分别经脱尘处理后得到的粉尘回用至相应的氮化炉或氧化炉内，资源回收利用、节能环保。

综上所述，本实用新型具有结构简单、经济实用且设备性能稳定、可靠性高，废气净化处理效率高、效果好等优点。

附图说明

图1为本实用新型氮碳氧复合处理装置的结构示意图；

图2为本实用新型氮化炉的结构示意图；

图3为本实用新型旋转式风道的结构示意图；

图4为本实用新型氧化炉的结构示意图；

图5为本实用新型氧化炉的内部结构示意图；

图6为本实用新型烟气除尘装置的结构示意图。

图中：1、预热炉；2、氮化炉；21、套筒；211、进气孔；212、出气孔；22、加盐口；23、气流通道；3、氧化炉；31、气流管；32、炉盖；321、进气口a；322、出气口a；33、气体通道；331、进气口b、332、出气口b；333、进气管；334、出气管；4、废气净化处理装置；41、第一吸收塔；42、第二吸收塔；43、抽风风机；5、第一风机；6、第一管道；7、第二风机；8、第二管道；9、旋转式风道；91、固定管道；92、可旋转管道；10、烟气除尘装置；101、除尘室；102、回收装置；103、进气口；104、出气口；105、烟尘挡板；11、调节阀。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步说明。

实施例1

如图1所示，一种氮碳氧复合处理装置，包括预热炉1、氮化炉2、氧化炉3和废气净化处理装置4，所述预热炉1、氮化炉2和氧化炉3均为外热式坩埚电阻炉，预热炉1底部设有风扇，使工件预热更加均匀；所述氮化炉2的排气口与所述氧化炉3的进气口通过第一风机5和第一管道6相通连接；所述氧化炉3的出气口通过第二风机7和第二管道8与所述废气净化处理装置4连通；所述氮化炉2中的气体进入氧化炉3内后经废气净化处理装置4净化处理后排放。

如图2和图3所示，所述氮化炉2炉体内设有正锥形套筒21，该套筒21上端设置在炉盖上的加盐口22出，底端深入至氮化盐溶液内，该加盐口22底部与套筒21外壁之间密封；所述套筒21下部侧壁开设有若干进气孔211，套筒21上部侧壁开设有若干出气孔212，且该套筒21上部与所述加盐口22之间形成环形的气流通道23，氮碳共渗过程中，需要向氮化炉2内添加基盐或调整盐，基盐或调整盐沿套筒21投放至溶液内，熔融时释放大量的含毒气体，含毒气体由套筒21下部开设的进气孔211进入套筒21内，依次通过套筒21上部开设的出气孔212经气流通道23进入第一管道6内；所述第一管道6上设有包括相通连接的固定管道91和可旋转管道92的旋转式风道9，所述固定管道91的一端与所述氮化炉2上的气流通道23连通，其另一端与所述可旋转管道92的一端转动连接，固定管道91可随着炉盖的开合与可旋转管道92相对转动；所述第一管道6上还设有用于对由氮化炉2内排出的含毒气体进行脱尘处理的烟气除尘装置10，该烟气除尘装置10的进气口103与可旋转管道92的另一端连通，气体脱尘处理后经其出气口104通过第一风机5引入氧化炉3内进行解毒处理。

所述氮化炉2内的含毒气体一部分为工件氮碳共渗过程中产生的氨气和少量的氰化氢气体，其中，氰化氢气体有毒，需要解毒处理；另一部分为氮化炉2内补充基盐或调整盐过程中，基盐或调整盐高温熔化时产生的大量氨气、盐液挥发的蒸汽和粉尘，其中，大量的氨气强烈刺激嗅觉，不能作无组织排放，盐液挥发的蒸汽中含有有毒的氰根，排放含量应在国家环保标准允许值之内，需要进行解毒处理；粉尘主要包括盐液挥发的蒸气和向氮化炉2内添加基盐或调整盐时被排风***抽出的氮化盐的粉末。

如图4和图5所示，所述氧化炉3包括一根设置在炉体内用于将外部气体引入溶液内的气流管31和套设在炉盖外部的气体通道33，气流管31上端与炉盖32侧壁上开设的进气口a321相通，其底端伸入至溶液内；所述气体通道33上开设的进气口b331与所述进气口a321相对应并与所述气流管31相连通，进气口b331靠近气体通道33的进气管333处；所述炉盖32侧壁上开设有若干出气口a322，气体通道33内侧壁开设有若干与所述出气口a322一一对应的出气口b332；所述第二管道8设有包括相通连接的固定管道91和可旋转管道92的旋转式风道9，所述固定管道91的一端与所述气体通道33的出气管334相通连接，所述固定管道91的另一端与所述可旋转管道92的一端转动连接，固定管道91可随着炉盖32的开合与可旋转管道92相对转动；所述第二管道8上设有用于对氧化炉3内排出的气体进行脱尘处理的烟气除尘装置10，该烟气除尘装置10的进气口103与可旋转管道92的另一端连通，其出气口104通过第二风机7与废气净化处理装置4连通；所述废气净化处理装置4包括第一吸收塔41、第二吸收塔42和抽风风机43，该抽风风机43设置在第一吸收塔41和第二吸收塔42之间，所述第一吸收塔41与所述第二风机7相通，第一吸收塔41和第二吸收塔42内部设有喷淋装置，氮化炉2内排出的含毒气体在氧化炉3内氧化解毒后的废气连同氧化盐盐液挥发的蒸汽等气体经旋转通道进入烟气除尘装置10进行脱尘处理后，通过第二风机7引入到所述第一吸收塔41内进行一次喷淋，残余的气体通过抽风风机43引入到所述第二吸收塔42内进行二次喷淋，气体经双重吸收塔净化后达标排放，产生的废水进行回收利用。

氧化炉3内的气体主要是氮化炉2内的有毒气体经氧化解毒后的废气以及向氧化炉3内添加基盐时盐液挥发的蒸汽，气体需经脱尘处理后再引入吸收塔喷淋处理达标排放，装置稳定、简单易行。

如图6所示，所述烟气除尘装置10整体为一具有空腔结构的除尘室101，除尘室101内设有回收装置102，除尘室101前、后两侧面分别开设有进气口103和出气口104，进气口103与出气口104之间倾斜设置有烟尘挡板105；所述回收装置102设置于所述烟尘挡板105正下方，用于收集收由所述烟尘挡板105落下的粉尘，气体经进气口103进入除尘室101后沿着烟尘挡板105流动后由出气口104排出。

所述氮化炉2数量为两台，采用并联连接，每台氮化炉2连接的烟气除尘装置10的出气口104均与第一风机5的进风口相连通，且在连接的第一管道6上均设有一调节阀11，通过调节阀11控制两台氮化炉2交替工作，由于氮化炉2的保温时间比预热炉1和氧化炉3长一倍以上，采用两台氮化炉2在不增加其他设备的情况下，产量提高一倍。

Claims

1.一种氮碳氧复合处理装置，包括预热炉、氮化炉、氧化炉和废气净化处理装置，所述预热炉、氮化炉和氧化炉均为外热式坩埚电阻炉，其特征在于，所述氮化炉的排气口与所述氧化炉的进气口通过第一风机和第一管道相通连接；所述氧化炉的出气口通过第二风机和第二管道与所述废气净化处理装置连通；所述氮化炉中的气体进入氧化炉内后经废气净化处理装置净化处理后排放。

2.如权利要求1所述的一种氮碳氧复合处理装置，其特征在于,所述第一管道上设有用于对由氮化炉排气口排出的气体进行脱尘处理的烟气除尘装置，该烟气除尘装置的进气口与所述氮化炉的排气口连通，其出气口与所述氧化炉的进气口连通。

3.如权利要求1所述的一种氮碳氧复合处理装置，其特征在于,所述第二管道上设有用于对氧化炉内排出的气体进行脱尘处理的烟气除尘装置，该烟气除尘装置的进气口与所述氧化炉的排气口连通，其出气口与所述废气净化处理装置连通。

4.如权利要求2或3所述的一种氮碳氧复合处理装置，其特征在于,所述烟气除尘装置整体为一具有空腔结构的除尘室，该除尘室前、后两侧面分别开设有进气口和出气口，进气口与出气口之间倾斜设置有烟尘挡板，气体经进气口进入除尘室后沿着烟尘挡板流动后由出气口排出。

5.如权利要求1所述的一种氮碳氧复合处理装置，其特征在于，所述第一管道和第二管道上分别还设有旋转式风道，该旋转式风道包括相通连接的固定管道和可旋转管道；所述固定管道的一端与所述氮化炉或氧化炉的排气口相通连接，其另一端与所述可旋转管道的一端转动连接，该可旋转管道的另一端与相应烟气除尘装置的进气口连通。

6.如权利要求1所述的一种氮碳氧复合处理装置，其特征在于，所述废气净化处理装置包括第一吸收塔、第二吸收塔和抽风风机，该抽风风机设置在第一吸收塔和第二吸收塔之间，所述第一吸收塔与所述第二风机相通。