一种氮碳氧复合处理工艺及装置的制造方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及热处理技术领域，更具体的说是涉及一种氮碳氧复合处理工艺及装置。
【背景技术】
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[0002]当今世界新技术、新产业迅猛发展，孕育着新一轮产业革命，新兴产业正在成为引领未来经济社会发展的重要力量，世界主要国家纷纷调整发展战略，大力培育新兴产业，抢占未来经济科技竞争的制高点。氮碳氧复合热处理作为一种新型热处理技术也被纳入未来发展的新型产业。氮碳氧复合热处理在方法上是指它是在氮化盐浴和氧化盐浴两种盐浴中处理工件，实现了氮化工序和氧化工序的复合；渗层组织上是氮化物和氧化物的复合；性能上是耐磨性和抗蚀性的复合；工艺上是热处理技术和防腐技术的复合，热处理技术和机械加工技术(抛光)的复合。
[0003]现有的氮碳氧复合热处理工艺是将工件在装用熔融氮化盐液的氮化炉内进行表面渗氮，渗氮完成后，将工件吊入装有氧化盐液的氧化炉内，一方面将其带有的氰根、氰酸根分解达到环保，另一方面在工件表面形成一层氧化膜，从而进一步提高工件的抗腐蚀性和耐磨性，如图1所示，经行业调查发现，传统的氮碳氧复合热处理工艺中，氮化炉I和氧化炉2之间相互独立，在渗氮和氧化工艺过程中产生的粉尘、氨气、二氧化碳等气体没有进行分门另类的系统处理，而是分别通过引风机独立引入吸收塔内通过喷淋后经高排筒烟囱排放，在实际生产过程中，尤其是渗氮工艺过程中向熔融的氮化盐液内添加调整盐后产生粉尘、氨气、二氧化碳等气体，带有氰根、氰酸根等剧毒物质，经过喷淋之后一部分气体未能得到充分净化解毒，易造成环境污染，而且渗氮工艺和氧化工艺产生的粉尘中含有氮化盐或氧化盐，烟尘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。
【发明内容】
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[0004]本发明的目的之一是针对现有技术的不足之处，提供一种氮碳氧复合处理工艺，将氮化炉内因加入调整盐产生的烟尘快速收集并导入至氧化炉内高效完成氧化解毒处理，通过向氧化炉内加入可融入氧化盐液的吸收盐，使液体能够快速吸收解毒处理后的废气，实现气体的有效吸收和处理，完成了对烟尘的系统处理，工艺简单，达到环保减排的目的。
[0005]本发明的技术解决措施如下:
[0006]一种氮碳氧复合处理工艺，包括渗氮处理、调整、烟尘处理和气体处理部分，其特征在于:
[0007](a)渗氮处理部分:将氮化炉内的熔融液体加热至400°C?700°C，熔融液体中的氰酸根分解得到活性氮、氰根和碳酸根；
[0008](b)调整部分:先向渗氮处理后的熔融液体中加入氧化剂或向熔融液体中通入氧气或空气提供氧元素，再向反应后的熔融液体中加入调整盐；
[0009](c)烟尘处理部分:收集调整部分中产生的烟尘导入至装有氧化盐液的氧化炉内进行氧化解毒处理；
[0010](d)气体处理部分:向氧化炉内加入用于吸收烟尘处理后得到的气体的吸收盐。[0011 ] 在渗氮工艺过程中，熔融液体中的氰酸根的含量会降低，加入调整盐后，会使分解出的碳酸根生成氰酸根，从而使氰酸根保持在一个相对稳定的水平，但该过程中产生的烟尘带有有毒的氰根和氰酸根，将其导入氧化炉内的氧化溶液中，使其带出的氰根、氰酸根彻底分解达到净化环保的目的。
[0012]作为改进，所述调整部分产生的烟尘通过设置在氮化炉内的烟尘收集装置经与该烟尘收集装置相通的烟尘输送管路导入至氧化炉内。
[0013]作为改进，所述调整部分中产生的烟尘在导入氧化炉内之前进行脱尘处理，将脱尘处理后得到的粉尘进行收集，收集后的粉尘可回用至所述氮化炉内，实现资源化利用，降低生产成本。
[0014]作为改进，所述烟尘为氨气、二氧化碳、粉尘所组成的混合物中的至少一种。
[0015]本发明的另一目的是针对现有技术的不足之处，提供一种氮碳氧复合处理装置，烟尘通过设置在氮化炉内的加盐通道快速收集，并经与加盐通道连通的进气管道和烟尘输送管路导入至氧化炉内进行解毒净化，设备结构简单，性能稳定，烟尘处理效率高且净化效果好，降低了对环境和操作人员的不利影响。
[0016]本发明解决所述技术问题的方案是:
[0017]一种氮碳氧复合处理装置，包括渗氮处理、调整单元、烟尘处理单元和气体处理单元，其特征在于:
[0018]所述渗氮处理单元包括外热式氮化炉，该氮化炉炉盖上设有加盐口 ；
[0019]所述调整单元包括一端连通至所述氮化炉内的进气管道，该进气管道端部设有风机，氧气或空气通过进气管道引入至氮化炉内，氧化剂和调整盐由氮化炉的加盐口加入至氮化炉内的熔融液体内；
[0020]所述烟尘处理单元包括设置在氮化炉炉盖内的出气管道、烟尘输送管路和外热式氧化炉，该氧化炉内设有顶端与氧化炉的烟尘进口连通的烟尘导管，烟尘输送管路一端与所述氧化炉的烟尘进口相通，另一端与所述出气管道端部相通，调整单元产生的烟尘经出气管道通过烟尘输送管路由烟尘导管导入至氧化炉内的氧化盐液内；
[0021]所述气体处理单元包括设置在所述氧化炉炉盖上的加盐口，吸收盐由该加盐口加入至氧化炉内的氧化盐液内。
[0022]本发明中的吸收盐能够溶入氧化炉内的熔融液体中，使熔融液体能够快速吸收经净化解毒后排出的氨气、二氧化碳等气体，实现气体的有效吸收和处理。
[0023]本发明中的烟尘导管底端可伸入至氧化盐液内，一方面是烟尘中的气体对盐液具有一定的搅拌作用，使氧化炉内的炉温更加均匀；另一方面是提高烟尘中的氰根、氰酸根充分被氧化盐液氧化解毒，提高净化效果。
[0024]作为改进，所述氮化炉内设置有加盐通道，该加盐通道顶部设置在氮化炉的加盐口上，其底部伸入氮化炉内，所述加盐口内壁与所述加盐通道外壁之间形成一密闭的空腔，该空腔与所述出气管道连通，置于该空腔下方的加盐通道的侧壁由外壁至内壁贯穿设置有若干烟尘进孔，置于该空腔内的加盐通道的侧壁由外壁至内壁贯穿设置有若干烟尘出孔。
[0025]作为改进，所述烟尘进孔为斜孔，内壁的开口位置高于所述外壁的开口位置，该烟尘进孔的轴线与所述加盐通道的轴线呈角度设置，角度为α =90°?120°。确保烟尘能快速进入加盐通道内，使得加入调整盐后产生的烟尘能够通过加盐通道进行集中收集。
[0026]作为改进，所述烟尘出孔为斜孔，外壁的开口位置高于所述内壁的开口位置，该烟尘出孔的轴线与所述加盐通道的轴线呈角度设置，角度为β =30°?60°。确保加盐通道内的烟尘能够快速通过烟尘出孔进入所述密闭空腔内，并通过出气管道集中输出，利于烟尘回收和净化处理，效率高且净化效果好。
[0027]作为改进，所述出气管道与所述烟尘输送管路之间设有旋转式风道，该旋转式风道分别与出气管道和烟尘输送管路相连通。保证氧化炉上配置连接的管路与炉盖的开合之间相互独立，互不干涉，提高工作效率，降低劳动成本。
[0028]作为改进，所述旋转式风道与所述烟尘输送管路之间设有脱尘装置，该脱尘装置分别与旋转式风道和烟尘输送管路相连通，烟尘输送管路上设有与其连通的引风机。
[0029]本发明的有益效果在于:
[0030](I)本发明调整了传统的氮碳氧复合处理工艺，增加烟尘系统收集和处理工艺，将氮化炉中因添加调整盐产生的烟尘导入氧化炉内进行净化解毒处理，消除烟尘从氮化炉带出的氰根、氰酸根，优化了炉外的工作环境，利于操作人员的身体健康。
[0031](2)无需打开氮化炉的炉盖添加调整盐，调整盐由氮化炉上的加盐口通过加盐通道加入至氮化盐液内，该过程中产生的烟尘经加盐通道上的烟尘进孔快速进入加盐通道内，并从加盐通道上的烟尘出孔进入出气管道，通过烟尘输送管路引入至氧化炉内，实现烟尘的快速收集，集中净化处理，提高了烟尘的处理效率。
[0032](3)通过向氧化炉内加入能够溶入氧化盐液的吸收盐，使熔融液体能够快速吸收烟尘经净化解毒后排出的氨气、二氧化碳等气体，实现气体的有效吸收和处理，完成了对烟尘的系统处理，环保性能高。
[0033]综上所述，本发明具有工艺简单，设备结构优化，净化处理效果好，环保性能高等优点。
【附图说明】
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[0034]下面结合附图对本发明做进一步的说明:
[0035]图1为现有的氮碳氧复合处理工艺的工艺流程图；
[0036]图2为本发明实施例一的氮碳氧复合处理工艺的工艺流程图；
[0037]图3为本发明实施例二的氮碳氧复合处理装置的结构示意图；
[0038]图4为本发明中氮化炉的结构示意图；
[0039]图中:1、氮化炉；la、炉盖；lb、加盐口 ；lc、空腔；2、氧化炉；21、炉盖；2a、烟尘进口 ；2b、加盐口 ；3、进气管道；4、风机；5、出气管道；6、烟尘输送管路；7、烟尘导管；8、加盐通道；8a、烟尘进孔；8b、烟尘出孔；81、外壁；82、内壁；9、旋转式风道；10、脱尘装置；11、引风机；12、吸收塔.【具体实施方式】:
[0040]以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。
[0041]实施例一
[0042]如图2所示，一种氮碳氧复合处理工艺，包括渗氮处理、调整、烟尘处理和气体处理部分，
[0043](a)渗氮处理部分:将氮化炉内的熔融液体加热至400°C?700°C，熔融液体中的氰酸根分解得到活性氮、氰根和碳酸根；
[0044](b)调整部分:先向渗氮处理后的熔融液体中加入氧化剂或向熔融液体中通入氧气或空气提供氧元素，将熔融液体中的氰根氧化成氰酸根，再向反应后的熔融液体中加入调整盐；
[0045](C)烟尘处理部分:收集调整部分中产生的烟尘导入至装有氧化盐液