[发明专利]一种多功能热处理装置及其使用方法

权利要求书

1.一种多功能热处理装置的使用方法，其特征在于：所述的多功能热处理装置包括4～10台的热处理炉、外环管道，内环管道、连通管道、循环风机、液氮储罐、放散阀和切断阀组成；热处理炉之间通过连通管道连接，串联成一个闭合的环路:闭合的环路的内侧设置有内环管道，各个热处理炉通过连通管道与内环管道相连通；闭合的环路的外侧设置有外环管道，各个热处理炉通过连通管道与外环管道相连通；以上每段连通管道上均设置有切断阀:循环风机的进风口与外环管道通过连通管道相连，循环风机的出风口与内环管道通过连通管道相连；循环风机的进风口与外环管道之间的连通管道，与放散阀通过连通管道相连:循环风机的出风口与内环管道之间的连通管道，与液氮储罐通过连通管道相连，连接液氮储罐的连通管道上设置有切断阀:循环风机、放散阀和液氮储罐均设置在内环管道的环内；

使用方法为：

在每个工作周期，有一个或几个热处理炉处于装出料或检修状态，其他的热处理炉与外环管道、内环管道以及循环风机构成一个闭合回路，在该回路中充满着N₂，在循环风机的作用下，N₂在该闭合回路中循环流动，为了防止炉体吸入空气，热处理炉内的压力要保证处于30～100Pa的微正压；当炉内的工件需要缓冷时，液氮储罐用于补充系统中的N₂损失；当炉内的工件需要速冷时，液氮储罐用于提供高速流动的低温的冷却介质；放散阀用于将多余的N₂放散于空中，以保证装置系统压力的稳定；

在每个工作周期，不同工位上的热处理炉承担不同任务，在与循环风机出口相连接的闭合回路的前段，依靠N₂的对流换热作用对完成加热和保温的工件及炉体进行冷却，同时，N₂自身的温度逐渐升高，由冷气体变成热气体，当流过工作温度最高的热处理炉后，便进入闭合回路的后段，此时热N₂将自身的热量逐渐传递给处于加热阶段的工件和炉体，通过这种方式便将处于冷却状态工件及炉体的蓄热传递给处于升温状态的工件和炉体，从而实现能量的近极限利用。

2.根据权利要求1所述的多功能热处理装置的使用方法，其特征在于，在所述的在每个工作周期，每个热处理炉都按照设定的升温或降温速率进行升温或降温，降温速率通过调整冷却N₂的流速来保证，升温所需的热量大部分来自于热N₂的放热，其他不足的部分来自于电热体的补热。

3.根据权利要求1所述的多功能热处理装置的使用方法，其特征在于，所述的使用方法应用于钢材、铝材料或铜材料的热处理。

4.根据权利要求1所述的多功能热处理装置的使用方法，其特征在于，所述的使用方法应用于退火、淬火、回火、正火和调质工艺过程，不同的热处理工艺是通过调整工作热处理炉的台数和工作状态来实现的。