Lò ủ nitơ ion nâng chuông lớn 220V/380V để xử lý bề mặt vật liệu kim loại

Sử dụng thiết bị

Lò nitrơ hóa ion nâng chuông lớn là một loại thiết bị dùng để xử lý bề mặt vật liệu kim loại.

Thiết kế cấu trúc

• Cấu trúc chuông: Thường sử dụng chuông cấu trúc làm mát bằng nước kép, chẳng hạn như vỏ thép không gỉ và lớp lót bên trong, làm mát bằng nước ở giữa, có thể loại bỏ nhiệt hiệu quả, ngăn thân lò quá nóng và đảm bảo độ đồng đều nhiệt độ trong lò. Đỉnh chuông được trang bị cửa sổ quan sát, thường làm bằng kính cường lực hai lớp, giúp người vận hành dễ dàng quan sát tình hình trong lò trong quá trình nitrơ hóa.
• Hệ thống nâng: được trang bị cơ cấu nâng truyền động điện hoặc thủy lực, thông qua động cơ, bộ giảm tốc, các bộ phận xích hoặc cáp thép, để đạt được khả năng nâng ổn định của chuông, cũng có thể sử dụng xi lanh thủy lực làm nguồn năng lượng, có thể cung cấp lực nâng lớn hơn, để đảm bảo sự ổn định và độ tin cậy của chuông trong quá trình nâng, để đáp ứng nhu cầu tải và dỡ các phôi lớn.
• Cấu trúc đáy: Đáy lò thường được thiết kế dạng xe đẩy di động, dễ dàng ra vào phôi. Bề mặt xe đẩy được phủ vật liệu cách nhiệt chịu nhiệt độ cao và các bộ phận gia nhiệt để đảm bảo độ đồng đều nhiệt độ trong lò và hiệu quả gia nhiệt của phôi.

Nguyên lý hoạt động

• Sau khi lò được hút chân không đến một độ chân không nhất định, một lượng khí amoniac và các khí chứa nitơ khác phù hợp được bơm vào để đảm bảo áp suất trong buồng chân không đạt phạm vi thích hợp. Một điện áp DC, thường là 400-750V, được đặt giữa chuông (anode) và phôi (cathode) để tạo ra điện trường cao áp. Dưới tác dụng của điện trường, khí nitơ hóa bị ion hóa, tạo ra các ion nitơ và electron. Các ion nitơ bắn phá bề mặt phôi với tốc độ cao dưới tác dụng của lực điện trường, chuyển đổi động năng thành nhiệt năng, làm tăng nhiệt độ của phôi. Đồng thời, các ion nitơ được hấp thụ bởi bề mặt phôi và khuếch tán vào bên trong để tạo thành lớp nitrơ hóa, từ đó cải thiện độ cứng, khả năng chống mài mòn, chống ăn mòn và các đặc tính khác của bề mặt phôi.

Thông số hiệu suất

• Kích thước xử lý: có thể tùy chỉnh theo nhu cầu thực tế, đường kính phôi xử lý thông thường có thể đạt vài mét, chiều cao cũng có thể đạt vài mét, để đáp ứng yêu cầu nitrơ hóa của bánh răng gió lớn, trục tàu và các bộ phận lớn khác.
• Kiểm soát nhiệt độ: nhiệt độ làm việc thường nằm trong khoảng 450-650℃, độ đồng đều nhiệt độ có thể được kiểm soát trong khoảng ±5℃, sử dụng cặp nhiệt điện hoặc điện trở nhiệt có độ chính xác cao để đo nhiệt độ, và thông qua bộ điều khiển PID để đạt được kiểm soát nhiệt độ chính xác.
• Độ chân không: độ chân không của lò trống thường có thể đạt dưới 1Pa, và độ chân không làm việc thường nằm trong khoảng 10-1000Pa, để đáp ứng yêu cầu của quy trình nitrơ hóa ion về môi trường chân không, được trang bị bộ bơm chân không hiệu suất cao, chẳng hạn như bơm cánh gạt quay, bơm Roots, v.v., để đảm bảo việc hút nhanh và duy trì độ chân không ổn định trong lò.
• Thông số nguồn điện: điện áp nguồn điện thường là 380V trở lên, tùy thuộc vào kích thước thân lò và kích thước phôi xử lý, nguồn điện có thể dao động từ vài chục kilowatt đến hàng trăm kilowatt, mật độ dòng điện đầu ra thường nằm trong khoảng 0,5-20mA/cm² 2.

Ưu điểm

• Xử lý hiệu quả: có thể xử lý nhiều phôi lớn cùng lúc, nâng cao hiệu quả sản xuất, rút ngắn chu kỳ nitrơ hóa, so với lò nitrơ hóa giếng truyền thống và các thiết bị khác, hiệu quả sản xuất có thể tăng 30%-50%.
• Độ đồng đều tốt: cấu trúc chuông và hệ thống kiểm soát nhiệt độ tiên tiến giúp phân bố nhiệt độ và khí trong lò đồng đều hơn, đảm bảo độ đồng đều và nhất quán của lớp nitrơ hóa, và cải thiện chất lượng xử lý của phôi.
• Vận hành thuận tiện: hệ thống nâng tự động và thiết kế lò đẩy giúp việc tải và dỡ phôi thuận tiện và nhanh chóng hơn, giảm cường độ lao động của công nhân, và được trang bị hệ thống điều khiển tự động, có thể thực hiện cài đặt trước, giám sát và điều chỉnh các thông số quy trình, vận hành đơn giản và thuận tiện, giảm ảnh hưởng của các yếu tố con người đến quy trình.
• Tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường: sử dụng công nghệ gia nhiệt tiên tiến và vật liệu cách nhiệt, giảm tổn thất nhiệt, giảm tiêu thụ năng lượng, đồng thời, so với quy trình nitrơ hóa khí truyền thống, bản thân quy trình nitrơ hóa ion có ưu điểm tiết kiệm năng lượng, tiết kiệm khí, không ô nhiễm, v.v., phù hợp với yêu cầu bảo vệ môi trường.

Lĩnh vực ứng dụng

• Sản xuất máy móc: dùng để xử lý làm cứng bề mặt các bộ phận máy móc lớn khác nhau như bánh răng, trục, khuôn, v.v., để cải thiện khả năng chống mài mòn, chống mỏi và tuổi thọ của các bộ phận.
• Sản xuất ô tô: Có thể nitrơ hóa các bộ phận quan trọng của trục khuỷu động cơ ô tô, thanh truyền, bánh răng, v.v., cải thiện hiệu suất của các bộ phận, giảm mài mòn, và cải thiện độ tin cậy và độ bền của ô tô.
• Hàng không vũ trụ: Thích hợp cho việc xử lý bề mặt các bộ phận của siêu hợp kim, hợp kim titan và các vật liệu khác trong lĩnh vực hàng không vũ trụ để tăng cường hiệu suất và độ tin cậy của các bộ phận trong môi trường khắc nghiệt như nhiệt độ cao và áp suất cao.

Thông số kỹ thuật