1.本實用新型涉及氮化爐技術領域，具體涉及一種具有尾氣處理功能的氮化爐。

背景技術：

2.滲氮是提高金屬材料表面耐磨性和硬度的常用方式，滲氮一般采用氮化爐進行，氮化爐具有處理溫度低，時間短，工件變形小的特點。氮化爐內不銹鋼真空密封罐中通入氨氣，加熱到520℃，保持適當?shù)臅r間， 根據(jù)工件材質和滲層要求3-90小時不等，使?jié)B氮工件表面獲得含氮強化層，得到高硬度，高耐磨性，高疲勞極限和良好的耐磨性。

3.其中，氮化爐運行過程中產生的尾氣中含有可燃性的氣體，這些氣體本身對環(huán)境污染較大，但是燃燒后對環(huán)境的危害會變小，通過讓其燃燒，改變化學性質減少對環(huán)境的影響，而且引燃后產生的溫度是能夠回收利用的，通過蒸汽推動汽輪機，汽輪機帶動發(fā)電機運動，將燃料的化學能轉變成熱能，蒸汽壓力推動汽輪機旋轉，熱能轉換成機械能，切割磁場從而產生電力。因此，需要研發(fā)出一種具有尾氣處理功能的氮化爐，減少污染，提高能源再生利用。

4.中國專利申請?zhí)枮閏n202022403154.9公開了一種離子氮化爐，目的是通過電磁加熱和電加熱雙重方式進行加熱，提高溫度升高速度，沒有對氮化爐運行過程中產生的尾氣進行處理。

技術實現(xiàn)要素：

5.實用新型目的：為了克服以上不足，本實用新型的目的是提供一種具有尾氣處理功能的氮化爐，結構設計合理，具有尾氣處理功能，保證了氣體能夠均勻地流經工件表面，提高了工件表面滲入氮原子的均勻性，增加了零件滲氮的成品率，應用前景廣泛。

6.技術方案：一種具有尾氣處理功能的氮化爐，包括氮化爐本體、導流筒、穩(wěn)流機構、底座、尾氣處理機構；所述氮化爐本體包括爐體、爐蓋，所述爐體設置在底座上，所述爐體的上端敞開設置，所述爐蓋密封扣合在爐體的敞開端，所述爐體底部設置有介質進口，介質管的一端依次穿設底座側面、底座頂面、爐體底部，然后從介質進口伸入至爐體內，所述介質管的另一端與氣罐連接；所述爐體內設置有導流筒，所述導流筒通過支撐架固定在爐體內；所述導流筒內部形成導流腔，所述導流筒與爐體之間形成連通腔，所述連通腔與所述介質進口連通；所述導流腔內設置有穩(wěn)流機構；所述尾氣處理機構包括尾氣管、儲氣罐、加熱器、發(fā)電機組、出口管，所述尾氣管的一端伸至爐體內部和另一端與儲氣罐連接，所述儲氣罐、加熱器、發(fā)電機組、出口管依次連接。

7.本實用新型所述的具有尾氣處理功能的氮化爐，結構設計合理，具有尾氣處理功能，氮化爐本體內的尾氣通過尾氣管排出，經儲氣罐進行收集，使得尾氣不會在車間內燃燒，降低了整個車間的安全隱患，同時尾氣不會停留在車間，對人體、工件減少腐蝕性的傷害；儲氣罐收集的尾氣用于發(fā)電機組的燃燒發(fā)電，產生的電能可供車間使用，經過發(fā)電機組處理后的氣體燃燒完全，經出口管排出，不具有污染性，更加環(huán)保。

8.其中，介質進口的數(shù)量可以根據(jù)實際需要進行設定，每個介質進口處均設置有一個介質管，每個介質管均與連通腔連通，介質管均勻布置在爐體底部，以保證經介質管進入連通腔內的氣體能夠均勻地充滿連通腔。

9.支撐架用于支撐導流筒以使導流筒固定在爐體內，導流筒的中心軸線與爐體的中心軸線重合，以保證導流筒的內壁與爐體的內壁之間的距離相同，保證兩端連通腔內的氣體進入導流腔的流速相同，保證工件表面的滲氮層的厚度相同。

10.進一步的，上述的具有尾氣處理功能的氮化爐，所述爐蓋頂部設置有尾氣排放口，所述尾氣管從尾氣排放口伸至爐體的內部，所述尾氣管和尾氣排放口處密封處理；所述尾氣管伸至爐體內部的一端設置有集氣罩，所述尾氣管內設置有風機。

11.進一步的，上述的具有尾氣處理功能的氮化爐，所述儲氣罐一側設置有儲氣罐進口管和另一側設置有儲氣罐出口管，所述儲氣罐進口管和尾氣管之間連接有第一連接管道，所述第一連接管道上設置有第一單向閥。

12.通過設置第一單向閥起到引導尾氣氣體移動方式的作用，防止尾氣倒流。

13.進一步的，上述的具有尾氣處理功能的氮化爐，所述加熱器一側設置有加熱器進口管和另一側設置有加熱器出口管，所述儲氣罐出口管和加熱器進口管之間連接有第二連接管道，所述第二連接管道上依次設置有第二單向閥、過濾器和第三單向閥。

14.儲氣罐內儲存的尾氣到一定量后，通過第二連接管道輸送到加熱器。加熱器將尾氣進行加熱生成高溫高壓氣體，過濾器用于除去尾氣中的雜質，避免雜質進入加熱器內對其造成破壞。第二單向閥、第三單向閥均起到引導尾氣移動方式的作用，防止尾氣倒流。

15.進一步的，上述的具有尾氣處理功能的氮化爐，所述發(fā)電機組一側設置有發(fā)電機組進口管，所述加熱器出口管和發(fā)電機組進口管之間連接有第三連接管道，所述第三連接管道上依次設置有阻燃器、第四單向閥和精濾器。

16.加熱器將尾氣進行加熱生成高溫高壓氣體再通過第三連接通道輸送到發(fā)電機組。發(fā)電機組利用高溫高壓氣體燃燒發(fā)電，產生的電能可供車間使用，起到節(jié)能的作用。阻燃器起到阻止氣體燃燒的作用，第四單向閥防止發(fā)電機組內的氣體燃燒后通過第三連接管道傳到加熱器，精濾器用于除去氣體中的雜質，避免雜質進入發(fā)電機組內對其造成破壞。

17.進一步的，上述的具有尾氣處理功能的氮化爐，所述穩(wěn)流機構包括第一穩(wěn)流板、第二穩(wěn)流板，所述導流筒上端水平設置有第一穩(wěn)流板，所述第一穩(wěn)流板上設置有若干個連通所述連通腔和導流腔的第一通孔，所述第一穩(wěn)流板的表面上每單位面積內所述第一通孔的流通面積之和為第一流通面積，所述第一流通面積由所述第一穩(wěn)流板的中心朝向邊緣的方向逐漸減??；所述導流筒下端水平設置有第二穩(wěn)流板，所述第二穩(wěn)流板上設置有若干個連通所述連通腔和導流腔的第二通孔，所述第二穩(wěn)流板的表面上每單位面積內所述第二通孔的流通面積之和為第二流通面積，所述第二流通面積由所述第二穩(wěn)流板的中心朝向邊緣的方向逐漸增大。

18.通過設置導流筒、穩(wěn)流機構，有利于氣體均勻地流經滲氮處理工件表面。第一穩(wěn)流板的第一流通面積由第一穩(wěn)流板的中心朝向邊緣的方向逐漸減小，使得導流筒內的滲氮處理工件靠近導流筒的中心軸線的部分能夠首先與較多的氣體接觸，接著氣體沿著工件的外表面向遠離導流筒的中心軸線的方向流動，最終使得與導流筒的中心軸線距離較遠的區(qū)域存在較多的氣體，而第二穩(wěn)流板的第二流通面積沿第二穩(wěn)流板的中心朝向邊緣的方向逐漸

增大，使得氣體能夠經第二通孔均勻排出，保證了氣體能夠均勻地流經工件表面，提高了工件表面滲入氮原子的均勻性，增加了零件滲氮的成品率。

19.進一步的，上述的具有尾氣處理功能的氮化爐，所述導流筒包括導流筒本體和漸縮管，所述漸縮管設置在導流筒本體底部，所述導流筒本體和漸縮管一體成形；所述第一穩(wěn)流板可拆卸地設置在導流筒本體內頂部，所述第二穩(wěn)流板可拆卸地設置在導流筒本體和漸縮管相連。

20.進一步的，上述的具有尾氣處理功能的氮化爐，所述漸縮管從上至下包括漸縮段、過渡段、圓柱段，所述漸縮段沿遠離導流筒本體的方向橫截面積逐漸減小，所述過渡段的壁面為朝向自身內部彎曲的曲面。

21.本實用新型的有益效果為：

22.（1）本實用新型所述的具有尾氣處理功能的氮化爐，結構設計合理，具有尾氣處理功能，氮化爐本體內的尾氣通過尾氣管排出，經儲氣罐進行收集，儲氣罐收集的尾氣用于發(fā)電機組的燃燒發(fā)電，產生的電能可供車間使用，經過發(fā)電機組處理后的氣體燃燒完全，經出口管排出，不具有污染性，更加環(huán)保；

23.（2）本實用新型所述的具有尾氣處理功能的氮化爐，通過設置導流筒、穩(wěn)流機構，有利于氣體均勻地流經滲氮處理工件表面，提高了工件表面滲入氮原子的均勻性，增加了零件滲氮的成品率。

附圖說明

24.圖1為本實用新型所述具有尾氣處理功能的氮化爐的整體結構示意圖；

25.圖2為本實用新型所述具有尾氣處理功能的氮化爐的尾氣處理機構結構示意圖；

26.圖中：氮化爐本體1、爐體11、爐蓋12、尾氣排放口121、導流筒2、導流腔21、連通腔22、導流筒本體23漸縮管24、漸縮段241、過渡段242、243、穩(wěn)流機構3、第一穩(wěn)流板31、第一通孔311、第二穩(wěn)流板32、第二通孔321、底座4、尾氣處理機構5、尾氣管51、集氣罩511、儲氣罐52、儲氣罐進口管521、儲氣罐出口管522、第一連接管道523、第一單向閥524、加熱器53、加熱器進口管531、加熱器出口管532、第二連接管道533、第二單向閥534、過濾器535、第三單向閥536、發(fā)電機組54、發(fā)電機組進口管541、第三連接管道542、阻燃器543、第四單向閥544、精濾器545、出口管55、介質管7。

具體實施方式

27.下面結合附圖1-2和具體實施例，進一步闡明本實用新型。

28.在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“頂”、“底”、

?“

內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

29.如圖1、2所示的上述結構的具有尾氣處理功能的氮化爐，包括氮化爐本體1、導流筒2、穩(wěn)流機構3、底座4、尾氣處理機構5；所述氮化爐本體1包括爐體11、爐蓋12，所述爐體11設置在底座4上，所述爐體11的上端敞開設置，所述爐蓋12密封扣合在爐體11的敞開端，所述爐體11底部設置有介質進口，介質管7的一端依次穿設底座4側面、底座4頂面、爐體11底

部，然后從介質進口伸入至爐體11內，所述介質管7的另一端與氣罐連接；所述爐體11內設置有導流筒2，所述導流筒2通過支撐架13固定在爐體11內；所述導流筒2內部形成導流腔21，所述導流筒2與爐體11之間形成連通腔22，所述連通腔22與所述介質進口連通；所述導流腔21內設置有穩(wěn)流機構3；所述尾氣處理機構5包括尾氣管51、儲氣罐52、加熱器53、發(fā)電機組54、出口管55，所述尾氣管51的一端伸至爐體11內部和另一端與儲氣罐52連接，所述儲氣罐52、加熱器53、發(fā)電機組54、出口管55依次連接。

30.此外，所述爐蓋12頂部設置有尾氣排放口121，所述尾氣管51從尾氣排放口121伸至爐體11的內部，所述尾氣管51和尾氣排放口121處密封處理；所述尾氣管51伸至爐體11內部的一端設置有集氣罩511，所述尾氣管51內設置有風機。

31.此外，所述儲氣罐52一側設置有儲氣罐進口管521和另一側設置有儲氣罐出口管522，所述儲氣罐進口管521和尾氣管51之間連接有第一連接管道523，所述第一連接管道523上設置有第一單向閥524。

32.此外，所述加熱器53一側設置有加熱器進口管531和另一側設置有加熱器出口管532，所述儲氣罐出口管522和加熱器進口管531之間連接有第二連接管道533，所述第二連接管道533上依次設置有第二單向閥534、過濾器535和第三單向閥536。

33.進一步的，所述發(fā)電機組54一側設置有發(fā)電機組進口管541，所述加熱器出口管532和發(fā)電機組進口管541之間連接有第三連接管道542，所述第三連接管道542上依次設置有阻燃器543、第四單向閥544和精濾器545。

34.進一步的，所述穩(wěn)流機構3包括第一穩(wěn)流板31、第二穩(wěn)流板32，所述導流筒2上端水平設置有第一穩(wěn)流板31，所述第一穩(wěn)流板31上設置有若干個連通所述連通腔22和導流腔21的第一通孔311，所述第一穩(wěn)流板31的表面上每單位面積內所述第一通孔311的流通面積之和為第一流通面積，所述第一流通面積由所述第一穩(wěn)流板31的中心朝向邊緣的方向逐漸減小；所述導流筒2下端水平設置有第二穩(wěn)流板32，所述第二穩(wěn)流板32上設置有若干個連通所述連通腔22和導流腔21的第二通孔321，所述第二穩(wěn)流板32的表面上每單位面積內所述第二通孔321的流通面積之和為第二流通面積，所述第二流通面積由所述第二穩(wěn)流板32的中心朝向邊緣的方向逐漸增大。

35.此外，所述導流筒2包括導流筒本體23和漸縮管24，所述漸縮管24設置在導流筒本體23底部，所述導流筒本體23和漸縮管24一體成形；所述第一穩(wěn)流板31可拆卸地設置在導流筒本體23內頂部，所述第二穩(wěn)流板32可拆卸地設置在導流筒本體23和漸縮管24相連。

36.進一步的，所述漸縮管24從上至下包括漸縮段241、過渡段242、圓柱段243，所述漸縮段241沿遠離導流筒本體23的方向橫截面積逐漸減小，所述過渡段242的壁面為朝向自身內部彎曲的曲面。

實施例

37.基于以上的結構基礎，如圖1-2所示。

38.本實用新型所述的具有尾氣處理功能的氮化爐，結構設計合理，具有尾氣處理功能，氮化爐本體1內的尾氣通過尾氣管51排出，經儲氣罐52進行收集，使得尾氣不會在車間內燃燒，降低了整個車間的安全隱患，同時尾氣不會停留在車間，對人體、工件減少腐蝕性的傷害；儲氣罐52收集的尾氣用于發(fā)電機組54的燃燒發(fā)電，產生的電能可供車間使用，經過

發(fā)電機組54處理后的氣體燃燒完全，經出口管55排出，不具有污染性，更加環(huán)保。

39.其中，介質進口的數(shù)量可以根據(jù)實際需要進行設定，每個介質進口處均設置有一個介質管7，每個介質管7均與連通腔22連通，介質管7均勻布置在爐體11底部，以保證經介質管7進入連通腔22內的氣體能夠均勻地充滿連通腔22。

40.滲氮處理工件放入導流筒2內，至于滲氮處理工件如何放入、如何固定采用現(xiàn)有技術即可。支撐架13用于支撐導流筒2以使導流筒2固定在爐體11內，導流筒2的中心軸線與爐體11的中心軸線重合，以保證導流筒2的內壁與爐體11的內壁之間的距離相同，保證兩端連通腔22內的氣體進入導流腔21的流速相同，保證工件表面的滲氮層的厚度相同。

41.其中，通過設置第一單向閥524起到引導尾氣氣體移動方式的作用，防止尾氣倒流。儲氣罐52內儲存的尾氣到一定量后，通過第二連接管道533輸送到加熱器53。加熱器53將尾氣進行加熱生成高溫高壓氣體，過濾器535用于除去尾氣中的雜質，避免雜質進入加熱器53內對其造成破壞。第二單向閥534、第三單向閥536均起到引導尾氣移動方式的作用，防止尾氣倒流。

42.進一步的，加熱器53將尾氣進行加熱生成高溫高壓氣體再通過第三連接通道542輸送到發(fā)電機組54。發(fā)電機組54利用高溫高壓氣體燃燒發(fā)電，產生的電能可供車間使用，起到節(jié)能的作用。阻燃器543起到阻止氣體燃燒的作用，第四單向閥544防止發(fā)電機組54內的氣體燃燒后通過第三連接管道542傳到加熱器53，精濾器545用于除去氣體中的雜質，避免雜質進入發(fā)電機組54內對其造成破壞。

43.進一步的，通過設置導流筒2、穩(wěn)流機構3，有利于氣體均勻地流經滲氮處理工件表面。第一穩(wěn)流板31的第一流通面積由第一穩(wěn)流板31的中心朝向邊緣的方向逐漸減小，使得導流筒2內的滲氮處理工件靠近導流筒2的中心軸線的部分能夠首先與較多的氣體接觸，接著氣體沿著工件的外表面向遠離導流筒2的中心軸線的方向流動，最終使得與導流筒2的中心軸線距離較遠的區(qū)域存在較多的氣體，而第二穩(wěn)流板32的第二流通面積沿第二穩(wěn)流板32的中心朝向邊緣的方向逐漸增大，使得氣體能夠經第二通孔321均勻排出，保證了氣體能夠均勻地流經工件表面，提高了工件表面滲入氮原子的均勻性，增加了零件滲氮的成品率。

44.以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。

45.另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。

46.此外，本實用新型的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。技術特征：

1.一種具有尾氣處理功能的氮化爐，其特征在于，包括氮化爐本體（1）、導流筒（2）、穩(wěn)流機構（3）、底座（4）、尾氣處理機構（5）；所述氮化爐本體（1）包括爐體（11）、爐蓋（12），所述爐體（11）設置在底座（4）上，所述爐體（11）的上端敞開設置，所述爐蓋（12）密封扣合在爐體（11）的敞開端，所述爐體（11）底部設置有介質進口，介質管（7）的一端依次穿設底座（4）側面、底座（4）頂面、爐體（11）底部，然后從介質進口伸入至爐體（11）內，所述介質管（7）的另一端與氣罐連接；所述爐體（11）內設置有導流筒（2），所述導流筒（2）通過支撐架（13）固定在爐體（11）內；所述導流筒（2）內部形成導流腔（21），所述導流筒（2）與爐體（11）之間形成連通腔（22），所述連通腔（22）與所述介質進口連通；所述導流腔（21）內設置有穩(wěn)流機構（3）；所述尾氣處理機構（5）包括尾氣管（51）、儲氣罐（52）、加熱器（53）、發(fā)電機組（54）、出口管（55），所述尾氣管（51）的一端伸至爐體（11）內部和另一端與儲氣罐（52）連接，所述儲氣罐（52）、加熱器（53）、發(fā)電機組（54）、出口管（55）依次連接。2.根據(jù)權利要求1所述的具有尾氣處理功能的氮化爐，其特征在于，所述爐蓋（12）頂部設置有尾氣排放口（121），所述尾氣管（51）從尾氣排放口（121）伸至爐體（11）的內部，所述尾氣管（51）和尾氣排放口（121）處密封處理；所述尾氣管（51）伸至爐體（11）內部的一端設置有集氣罩（511），所述尾氣管（51）內設置有風機。3.根據(jù)權利要求2所述的具有尾氣處理功能的氮化爐，其特征在于，所述儲氣罐（52）一側設置有儲氣罐進口管（521）和另一側設置有儲氣罐出口管（522），所述儲氣罐進口管（521）和尾氣管（51）之間連接有第一連接管道（523），所述第一連接管道（523）上設置有第一單向閥（524）。4.根據(jù)權利要求3所述的具有尾氣處理功能的氮化爐，其特征在于，所述加熱器（53）一側設置有加熱器進口管（531）和另一側設置有加熱器出口管（532），所述儲氣罐出口管（522）和加熱器進口管（531）之間連接有第二連接管道（533），所述第二連接管道（533）上依次設置有第二單向閥（534）、過濾器（535）和第三單向閥（536）。5.根據(jù)權利要求4所述的具有尾氣處理功能的氮化爐，其特征在于，所述發(fā)電機組（54）一側設置有發(fā)電機組進口管（541），所述加熱器出口管（532）和發(fā)電機組進口管（541）之間連接有第三連接管道（542），所述第三連接管道（542）上依次設置有阻燃器（543）、第四單向閥（544）和精濾器（545）。6.根據(jù)權利要求1所述的具有尾氣處理功能的氮化爐，其特征在于，所述穩(wěn)流機構（3）包括第一穩(wěn)流板（31）、第二穩(wěn)流板（32），所述導流筒（2）上端水平設置有第一穩(wěn)流板（31），所述第一穩(wěn)流板（31）上設置有若干個連通所述連通腔（22）和導流腔（21）的第一通孔（311），所述第一穩(wěn)流板（31）的表面上每單位面積內所述第一通孔（311）的流通面積之和為第一流通面積，所述第一流通面積由所述第一穩(wěn)流板（31）的中心朝向邊緣的方向逐漸減小；所述導流筒（2）下端水平設置有第二穩(wěn)流板（32），所述第二穩(wěn)流板（32）上設置有若干個連通所述連通腔（22）和導流腔（21）的第二通孔（321），所述第二穩(wěn)流板（32）的表面上每單位面積內所述第二通孔（321）的流通面積之和為第二流通面積，所述第二流通面積由所述第二穩(wěn)流板（32）的中心朝向邊緣的方向逐漸增大。7.根據(jù)權利要求6所述的具有尾氣處理功能的氮化爐，其特征在于，所述導流筒（2）包括導流筒本體（23）和漸縮管（24），所述漸縮管（24）設置在導流筒本體（23）底部，所述導流筒本體（23）和漸縮管（24）一體成形；所述第一穩(wěn)流板（31）可拆卸地設置在導流筒本體（23）

內頂部，所述第二穩(wěn)流板（32）可拆卸地設置在導流筒本體（23）和漸縮管（24）相連。8.根據(jù)權利要求7所述的具有尾氣處理功能的氮化爐，其特征在于，所述漸縮管（24）從上至下包括漸縮段（241）、過渡段（242）、圓柱段（243），所述漸縮段（241）沿遠離導流筒本體（23）的方向橫截面積逐漸減小，所述過渡段（242）的壁面為朝向自身內部彎曲的曲面。

技術總結

一種具有尾氣處理功能的氮化爐，包括氮化爐本體、導流筒、穩(wěn)流機構、底座、尾氣處理機構；所述氮化爐本體包括爐體、爐蓋，所述爐體設置在底座上，所述爐體的上端敞開設置，所述爐蓋密封扣合在爐體的敞開端，所述爐體底部設置有介質進口，介質管的一端依次穿設底座側面、底座頂面、爐體底部，然后從介質進口伸入至爐體內，所述介質管的另一端與氣罐連接。本實用新型所述的具有尾氣處理功能的氮化爐，結構設計合理，具有尾氣處理功能，保證了氣體能夠均勻地流經工件表面，提高了工件表面滲入氮原子的均勻性，增加了零件滲氮的成品率，應用前景廣泛。泛。泛。

技術研發(fā)人員：曹陽

受保護的技術使用者：南京寶鉆熱處理有限公司

技術研發(fā)日：2021.09.01

技術公布日：2022/3/8