一種水蒸氣發黑自動化處理系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及粉末冶金領域，特別涉及一種水蒸氣發黑自動化處理系統。
【背景技術】
[0002]粉末冶金是將金屬材料制造和零件加工結合在一起的一種特殊技術，它高效、優質、精密、低耗和節能，已得到廣泛應用。但粉末冶金制品存在一定的空隙度，與致密的冶煉材料相比，容易發生銹蝕和磨損，為了提高鐵基粉末冶金制品的抗腐蝕能力，必須對其進行發黑處理，采用傳統鋼鐵件的堿性煮黑工藝，但該工藝除了被處理的產品防護性能低之外，還存在能耗高、原材料耗費大和環境污染等問題。
[0003]現今普遍采用水蒸氣發黑處理(也稱ST處理)工藝，就是通過水蒸氣與鐵基產品在一定溫度、壓力條件下進行反應，使產品表面生產一層致密的氧化膜，該氧化膜具有很好的防銹能力，且能提高產品表面硬度，增加產品的耐磨性，水蒸氣發黑處理的好壞主要由處理溫度、時間、壓力及流量等因素決定，目前這些關鍵參數主要通過手工調節控制，但由于存在各種人為因素的干擾，難于保證工藝的穩定性及發黑產品的質量，手工調節也會增加工人勞動強度，另外，發黑爐的爐蓋上帶有氣嘴，爐內的壓力由氣嘴泄壓來控制，噪音較大。因此，如何降低生產成本和工人勞動強度，改善生產環境，提高勞動生產效率并保證產品質量是行業內亟待解決的技術問題。
【實用新型內容】
[0004]為了克服現有技術的不足，本實用新型提供一種能降低生產成本和工人勞動強度、改善生產環境、提高勞動生產效率并保證產品質量的水蒸氣發黑自動化處理系統。
[0005]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]—種水蒸氣發黑自動化處理系統，包括蒸氣發黑爐，還包括與蒸氣發黑爐相連通的水蒸氣供給管道、氮氣供給管道和廢氣排放管道，水蒸氣供給管道和氮氣供給管道分別設置有控制流體流量的蒸氣流量閥、氮氣流量閥，廢氣排放管道設置有控制蒸氣發黑爐內壓力的比例調節閥，蒸氣流量閥和氮氣流量閥分別由第一電動執行器和第二電動執行器進行驅動，第一電動執行器、第二電動執行器和比例調節閥由PLC控制系統控制；所述蒸氣發黑爐包括頂部開口的爐體和設置在爐體頂部的爐蓋，爐體的外壁上設置有提升爐蓋的升降機構，升降機構的上端設置有可繞升降機構轉動的懸臂梁，爐蓋設置在懸臂梁的自由端上。
[0007]作為上述技術方案的改進，所述水蒸氣供給管道連接有與大氣相連通的排水管道，排水管道上連接有排水閥。
[0008]作為上述技術方案的進一步改進，所述水蒸氣供給管道、氮氣供給管道和廢氣排放管道和排水管道均設置有旁通閥。
[0009]進一步，所述爐蓋的底部設置有使爐體內的流體進行循環的風機。
[0010]進一步，所述爐體的內腔設置有可拆卸的裝料筐。
[0011]進一步，所述爐體的頂部與地面相平齊。
[0012]進一步，所述廢氣排放管道上還設置有安全泄壓閥。
[0013]本實用新型的有益效果是:與現有技術相比，由于水蒸氣的流量、氮氣的流量、蒸氣發黑爐內的壓力均可以由PLC控制系統進行精確調定，自動控溫和升溫，自動切換或開啟閥門，同時所有工藝參數均有記錄，降低了勞動強度和生產成本，控制精度和生產效率大幅提高，當爐體內溫度超出設定范圍時能發出聲光報警信號，并切斷加熱電源，提高了生產的安全性。此外，消除了壓力調節過程中所產生的噪音，改善車間生產環境。
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0015]圖1是水蒸氣發黑自動化處理系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]參照圖1，一種水蒸氣發黑自動化處理系統，包括蒸氣發黑爐1，還包括與蒸氣發黑爐I相連通的水蒸氣供給管道2、氮氣供給管道3和廢氣排放管道4，水蒸氣供給管道2和氮氣供給管道3分別設置有控制流體流量的蒸氣流量閥22、氮氣流量閥32，廢氣排放管道4設置有控制蒸氣發黑爐I內壓力的比例調節閥41，蒸氣流量閥22和氮氣流量閥32分別由第一電動執行器21和第二電動執行器31進行驅動，第一電動執行器21、第二電動執行器31和比例調節閥41由PLC控制系統控制；所述蒸氣發黑爐I包括頂部開口的爐體11和設置在爐體11頂部的爐蓋12，爐體11的外壁上設置有提升爐蓋12的升降機構13，升降機構13的上端設置有可繞升降機構13轉動的懸臂梁14，爐蓋12設置在懸臂梁14的自由端上。
[0017]系統工作時，PLC控制系統設定水蒸氣供給管道2和氮氣供給管道3的流量，當流量偏離設定最佳值時，PLC控制系統將驅動第一電動執行器21對蒸氣流量閥22進行調節，同時也驅動第二電動執行器31對氮氣流量閥32進行調節，最終使蒸氣流量和氮氣流量符合原來設定值，廢氣排放管道4上的比例調節閥41與壓力變送器43構成閉環系統，比例調節閥41根據壓力變送器43輸入信號的變化規律連續成比例的對爐體11內壓力進行調節。PLC控制系統還通過熱電偶，PID調節器控制爐體11內各區的溫度，包括升溫和保溫時間，可以保證控溫精度和降低調功過程中對電網的諧波干擾。并且通過PLC控制系統的人機界面對溫度、時間、壓力和流量等工藝參數準確進行記載，此外出于生產安全方面的考慮，PLC控制系統具有自動報警功能。
[0018]所述爐體11的內腔設置有可拆卸的裝料筐(圖未示)，當需要對零件進行發黑處理時，所述升降機構13向上運動，并通過懸臂梁14帶動爐蓋12旋轉至合適的位置，將裝有零件的裝料筐放入爐體11的內腔，然后升降機構13驅動爐蓋12旋轉至爐體11的頂部開口，升降機構13向下運動，爐蓋12與爐體11頂部開口鎖緊。零件發黑處理完畢后，可將裝料筐取出。
[0019]為方便裝料筐的裝料與卸料，所述爐體11的頂部與地面相平齊。
[0020]所述爐蓋12的底部設置有使爐體11內的流體進行循環的風機，可以使蒸氣發黑爐I內溫度和氣氛變得均勻穩定，保證制品氧化膜的致密度和硬度均勻統一。
[0021 ] 所述水蒸氣供給管道2連接有與大氣相連通的排水管道5，排水管道5上連接有排水閥51，必要時可以對多余的水分進行排放，排水閥51通過PLC控制系統指令實現排水管道5自動排水。
[0022]所述水蒸氣供給管道2、氮氣供給管道3和廢氣排放管道4和排水管道5均設置有旁通閥6，為提高系統運行安全系數，保證系統的可靠性，當第一電動執行器21、第二電動執行器31和比例調節閥41出現故障或需要更換時，旁通管道可以作為一種備用管道使用，保證系統正常運轉而使生產不受干擾。
[0023]所述廢氣排放管道4上設置有安全泄壓閥42，安全泄壓閥42同樣由PLC控制系統調節，當每一個水蒸氣發黑處理周期結束時，安全泄壓閥42自動開啟，將爐內反應的廢氣排放，然后升降機構13開啟爐蓋12，將發黑處理制品取出，再準備開始下一周期的處理。
[0024]當然，本實用新型除了上述實施方式之外，還可以有其它結構上的變形，這些等同技術方案也應當在其保護范圍之內。
【主權項】
1.一種水蒸氣發黑自動化處理系統，包括蒸氣發黑爐，其特征在于:還包括與蒸氣發黑爐相連通的水蒸氣供給管道、氮氣供給管道和廢氣排放管道，水蒸氣供給管道和氮氣供給管道分別設置有控制流體流量的蒸氣流量閥、氮氣流量閥，廢氣排放管道設置有控制蒸氣發黑爐內壓力的比例調節閥，蒸氣流量閥和氮氣流量閥分別由第一電動執行器和第二電動執行器進行驅動，第一電動執行器、第二電動執行器和比例調節閥由PLC控制系統控制；所述蒸氣發黑爐包括頂部開口的爐體和設置在爐體頂部的爐蓋，爐體的外壁上設置有提升爐蓋的升降機構，升降機構的上端設置有可繞升降機構轉動的懸臂梁，爐蓋設置在懸臂梁的自由端上。2.根據權利要求1所述的一種水蒸氣發黑自動化處理系統，其特征在于:所述水蒸氣供給管道連接有與大氣相連通的排水管道，排水管道上連接有排水閥。3.根據權利要求2所述的一種水蒸氣發黑自動化處理系統，其特征在于:所述水蒸氣供給管道、氮氣供給管道和廢氣排放管道和排水管道均設置有旁通閥。4.根據權利要求1所述的一種水蒸氣發黑自動化處理系統，其特征在于:所述爐蓋的底部設置有使爐體內的流體進行循環的風機。5.根據權利要求1所述的一種水蒸氣發黑自動化處理系統，其特征在于:所述爐體的內腔設置有可拆卸的裝料筐。6.根據權利要求1所述的一種水蒸氣發黑自動化處理系統，其特征在于:所述爐體的頂部與地面相平齊。7.根據權利要求1所述的一種水蒸氣發黑自動化處理系統，其特征在于:所述廢氣排放管道上還設置有安全泄壓閥。
【專利摘要】本實用新型公開了一種水蒸氣發黑自動化處理系統，包括蒸氣發黑爐，還包括與蒸氣發黑爐相連通的水蒸氣供給管道、氮氣供給管道和廢氣排放管道，水蒸氣供給管道和氮氣供給管道分別設置有控制流體流量的蒸氣流量閥、氮氣流量閥，廢氣排放管道設置有控制蒸氣發黑爐內壓力的比例調節閥，所述蒸氣流量閥、氮氣流量閥和比例調節閥均由PLC控制系統控制，所述蒸氣發黑爐包括頂部開口的爐體和設置在爐體頂部的爐蓋，爐體的外壁上設置有提升爐蓋的升降機構，升降機構的上端設置有可繞升降機構轉動的懸臂梁，爐蓋設置在懸臂梁的自由端上。該系統能有效降低生產成本和工人勞動強度、改善生產環境、提高勞動生產效率并保證產品質量。
【IPC分類】C23C8/16, C23C8/18
【公開號】CN204874708
【申請號】CN201520494721
【發明人】陳加偉, 盧道才
【申請人】廣東東睦新材料有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年7月9日