一种粉末冶金铁基零件蒸汽氧化发黑处理炉废气排放回收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于粉末冶金铁基零件后处理领域，尤其涉及粉末冶金铁基零件蒸汽氧化发黑处理后废气的排放处理和回收利用。
【背景技术】
[0002]铁基零件蒸汽氧化发黑处理是通过零件材料表面铁原子在灼热温度下和过饱和蒸汽接触发生氧化反应，以改变材料表面成分而获得防锈功能或封孔的一项表面处理技术，其化学反应原理如下:
[0003]3Fe+4H20= Fe304+4H2 丨(570°C 以下)
[0004]通过上述反应，在零件表面生成的Fe3O4膜非常致密牢固地覆盖于零件基体表面，由于Fe3O4是一种硬质化合物，硬度很高，紧密黏附于基体表面时，使基体表面硬度提高，有利于改善铁基零件的耐磨性，因此蒸汽氧化发黑处理成为提高粉末冶金铁基零件产品防锈、耐磨、气密性性能最重要的后处理工艺之一。但由于粉末冶金铁基零件属多孔零件，在生产过程中通常需要及时浸防锈油以防止产品生锈，因此在对粉末冶金铁基零件进行氧华发黑处理时，需要在低温(300°C左右)阶段对零件进行除油处理，此时蒸汽处理炉所排放的废气主要成份是水蒸汽和铁基零件所浸防锈油形成的油雾气，以及极少量氧化反应所产生的氢气，此阶段油雾气排放的干净与否直接影响零件蒸汽氧化处理后的表面质量。
[0005]对废气的处理，以往通常采用直接放空，或将废气排放管出口直接通入水槽或下水道。直接放空油雾气气味难闻，对周围大气环境造成严重污染；将废气排放管出口直接通入水槽或下水道中，虽然解决了气味难闻和污染周围大气环境的问题，但水槽内的油污水经常漫到周围地面，或渗入周围土壤，污染周围环境；此外，到蒸汽处理后期，需要把蒸汽流量调低以避免产品表面氧化层发生二次氧化生成Fe203(即铁锈)，但由于废气排放管出口埋在水里，蒸汽流量小会导致排气不通畅以至于废气排放管道内冷凝水增多，出现回流现象，导致产品出炉时因表面有水而产生锈斑。
【发明内容】
[0006]本实用新型为解决上述问题提供了一种粉末冶金铁基零件蒸汽氧化发黑处理炉废气排放回收装置，该装置主体包括水冷罐、储槽和循环水冷却系统，其具体连接方式包括:水冷罐上部的废气进口与蒸汽氧化发黑处理炉的废气排放管连接，水冷罐底部设有污液排放口，通过排污管与储槽连接，水冷罐是一个密封的罐体，循环水冷却系统在水冷罐外对其进行冷却。
[0007]本实用新型可以根据废气排放量和水冷罐容量及废气在水冷罐内的冷凝效果，采用一个水冷罐或将一个以上水冷罐以串联方式连接对废气进行分级处理。
[0008]本实用新型在水冷罐底部污液排放口下方还设有一个定时电磁阀，其下方连接排污管。
[0009]本实用新型在储槽下部还设有一个排水口，排水口由一个手动排水阀控制。出于环保考虑储槽可以是密封的，但上面必须设有排气口便于废气中的氢气排放到大气中。
[0010]本实用新型中的循环水冷却系统包括在水冷罐上方铺设有循环水管路，管路上对应水冷罐的位置，安装有喷淋头，水冷罐下方对应位置设置有蓄水池，蓄水池里的水经水泵加压后，回流到循环水管路中。
[0011]与现有技术相比，使用本实用新型废气处理装置，可以将铁基零件蒸汽氧化发黑处理炉产生的水蒸气和油雾混合废气排放到密封的水冷罐中，并利用循环水对其进行冷却，使废气冷凝成水油混合液，再从水冷罐排放到储槽中统一收集进行水油分离后回收利用。其优点是:有利于环保，改善周围环境，同时提高了零件蒸汽氧化处理后的表面质量。
【附图说明】
[0012]图1一种粉末冶金铁基零件蒸汽氧化发黑处理炉废气排放回收装置流程示意图
[0013]1.蒸汽氧化发黑处理炉2.废气排放管10.水冷罐11.废气进口 12.污液排放口 13.定时电磁阀14.排污管20.储槽21.排水口 22.手动排水阀23.排气口 30.循环水冷却系统31.循环水管路32.喷淋头33.蓄水池34.水泵。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图1进一步说明本实用新型实施例的具体装置和连接方式。
[0015]如图1所示，在本实施例中，蒸汽氧化发黑处理炉排放的废气在处理前期主要成份是水蒸汽和防锈油雾气，该阶段产生的废气对环境污染较大，后期主要成份是水蒸气、氢气和少量油雾气。本装置主要针对处理前期产生的水油混合废气进行处理。本实施中，蒸汽氧化发黑处理炉废气的排放量约为10m3/h，水冷罐的容积为15 m3，这些废气通入有循环水冷却的水冷罐内，由于温度降低而冷凝成水油混合液体，经过现场测试本实施例中的废气量需要通过3个串联在一起同样容积的水冷罐冷却才能接近完全液化。
[0016]因此本实施例中该粉末冶金铁基零件蒸汽氧化发黑处理炉废气排放回收装置包括三级水冷罐10、储槽20和循环水冷却系统30，其中三级水冷罐10以串联方式通过上部的废气进口 11与蒸汽氧化发黑处理炉I的废气排放管2连接，每个水冷罐10的底部都设有污液排放口 12，通过各自的排污管14分别与储槽20连接；水冷罐10是密封的罐体，循环水冷却系统30在水冷罐10外分别对三级水冷罐10进行冷却。水冷罐的容积和串联个数根据废气排放量以及废气是否冷却液化完全来确定。
[0017]为始终保持水冷罐10内为负压，在水冷罐10底部污液排放口 12下方设有一个定时电磁阀13，对水冷罐10底部积聚的油水污液定时通过排污管14排放到储槽20内；水冷罐10保持负压是为了保证在蒸汽处理后期，蒸汽流量很小的情况下废气也能充分排出，从而确保粉末冶金铁基零件经过蒸汽氧化发黑处理后表面不会因除油不彻底而产生油斑，同时也防止废气滞留管道形成冷凝水倒流导致产品出炉时产生锈斑的可能，因此该方案对提高零件蒸汽氧化处理后的表面质量有明显效果。
[0018]本实施例中在储槽20下部设有一个排水口 21，排水口 21由一个手动排水阀22控制，储槽可以是密封的，但上面必须设有排气口 23便于废气中的氢气排放到大气中。储槽20内的油水污液经过一段时间的沉淀后，油水分离，油污浮在水的上面，此时打开排水阀22将水排放到下水道中，将油污收集处理后再利用。此时排放的水主要是由水蒸气形成的，没有太大的污染性，因此不会对环境造成污染，而油污经处理回收利用不仅减少了环境污染还能产生一定的经济效益。
[0019]此外，在本实施例中，循环水冷却系统30包括在水冷罐10上方铺设有循环水管路31，管路上对应每个水冷罐10的位置，各安装有一个喷淋头32，三个水冷罐10下方对应位置设置有一个大蓄水池33，各喷淋头32对三个水冷罐10进行喷淋冷却后的水沿水冷罐罐体外表面直接流到下方的蓄水池33中，蓄水池33里的水再通过水泵34加压后，回流到循环水管路31中，重复循环冷却。该方案中的循环冷却水可以直接使用自来水，根据现场情况，蓄水池33可以全部或部分埋在地表下。
[0020]本实用新型实施例一种粉末冶金铁基零件蒸汽氧化发黑处理炉废气排放回收装置结构简单，制造成本和使用成本都较低，但实施效果显著。首先，显著降低了环境污染，使该生产工序达到环保要求；其次，产品蒸汽氧化发黑处理合格率从该装置使用前的80%提高到95%以上，每年能减少损失39—48万元；此外，从储槽定期回收的油污经处理后用于产品煮油工序，不仅减少了油污排放，还节约了部分生产成本。
【主权项】
1.一种粉末冶金铁基零件蒸汽氧化发黑处理炉废气排放回收装置，该装置包括水冷罐(10 )、储槽(20 )和循环水冷却系统(30 )，其中水冷罐(10 )上部的废气进口( 11)与蒸汽氧化发黑处理炉(I)的废气排放管(2)连接，水冷罐(10)底部设有污液排放口( 12)，通过排污管(14)与储槽(20)连接，循环水冷却系统(30)在水冷罐(10)外对其进行冷却。
2.根据权利要求1所述的粉末冶金铁基零件蒸汽氧化发黑处理炉废气排放回收装置，其特征是:可以设置一个或一个以上水冷罐(10)以串联方式连接对废气进行分级处理。
3.根据权利要求1或2所述的粉末冶金铁基零件蒸汽氧化发黑处理炉废气排放回收装置，其特征是:在水冷罐(10)底部污液排放口(12)下方设置有一个定时电磁阀(13)，其下方连接排污管(14)。
4.根据权利要求1或2所述的粉末冶金铁基零件蒸汽氧化发黑处理炉废气排放回收装置，其特征是:在储槽(20)下部设有一个排水口(21)，排水口(21)由一个手动排水阀(22)控制。
5.根据权利要求1或2所述的粉末冶金铁基零件蒸汽氧化发黑处理炉废气排放回收装置，其特征是:循环水冷却系统(30)包括在水冷罐(10)上方铺设有循环水管路(31)，管路上对应水冷罐(10)的位置，安装有喷淋头(32)，水冷罐(10)下方对应位置设置有蓄水池(33)，蓄水池(33)里的水通过水泵(34)加压后，回流到循环水管路(31)中。
【专利摘要】本实用新型一种粉末冶金铁基零件蒸汽氧化发黑处理炉废气排放回收装置，其包括水冷罐、储槽和循环水冷却系统，其中蒸汽氧化发黑处理炉的废气排放管与水冷罐连接，水冷罐底部设有污液排放口，通过排污管与储槽连接，循环水冷却系统在水冷罐外对其进行冷却；可以根据废气冷凝效果设置一个或一个以上水冷罐以串联方式连接对废气进行分级处理；在水冷罐底部污液排放口下方设有一个定时电磁阀；在储槽下部设有由手动排水阀控制的排水口；其循环水冷却系统通过喷淋头对下方水冷罐进行冷却，喷淋后的冷却水收集在一个蓄水池中，通过水泵加压后，回流到循环水管路中。使用该装置不仅有利于环保，同时提高了零件蒸汽氧化处理后的表面质量。
【IPC分类】F27D17-00, C23C8-18
【公开号】CN204455267
【申请号】CN201520012567
【发明人】杨传芳, 王士平, 杜敬, 孙姗姗, 袁聪
【申请人】马鞍山市华东粉末冶金厂
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年1月9日