箱式沾火爐是金屬熱處理領域用于實現(xiàn)工件表面滲碳、提升表面硬度與耐磨性的關鍵設備，廣泛應用于汽車、機械制造、模具加工等行業(yè)，尤其適用于齒輪、軸類、軸承等需要“外硬內韌”性能的金屬工件處理。其結構設計與工作原理圍繞“可控氣氛下高溫滲碳”的核心需求展開，通過精準調控溫度、滲碳劑濃度及保溫時間，實現(xiàn)工件表面的化學熱處理強化。?
 

　　箱式沾火爐的結構以“密封爐體為核心，多系統(tǒng)協(xié)同控制”為特點，主要由爐體、加熱系統(tǒng)、滲碳劑供給系統(tǒng)、氣氛控制系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)及爐門密封裝置六大部分組成，各模塊功能明確且相互配合：?

　　（一）爐體：密封保溫的核心載體?

　　爐體采用鋼板焊接而成的箱型結構，內壁鋪設高鋁磚或莫來石耐火磚作為耐火層，耐火層與外殼之間填充硅酸鋁保溫棉，形成雙層保溫結構，可有效減少熱量損耗，爐壁表面溫度控制在50℃以下。爐腔內部尺寸根據(jù)處理工件規(guī)格設計，底部鋪設耐熱鋼爐底板，用于放置工件料筐，爐底板下方預留加熱元件安裝空間，確保加熱均勻。?

　　（二）加熱系統(tǒng)：提供穩(wěn)定高溫環(huán)境?

　　加熱系統(tǒng)由分布于爐腔兩側及底部的電阻加熱元件組成，通過三相交流電供電產生熱量，使爐內溫度升至滲碳所需的850-950℃。加熱元件采用可拆卸式安裝，便于維護更換，同時與爐體絕緣設計，避免漏電風險。部分大型箱式沾火爐還配備循環(huán)風扇，通過強制氣流循環(huán)提升爐內溫度均勻性。?

　　（三）滲碳劑供給系統(tǒng)：輸送滲碳介質?

　　滲碳劑供給系統(tǒng)包括滲碳劑儲罐、輸送管道、霧化噴嘴及流量調節(jié)閥。根據(jù)滲碳工藝不同，可輸送液體滲碳劑或氣體滲碳劑：液體滲碳劑通過噴嘴霧化后噴入爐內，氣體滲碳劑則通過減壓閥控制流量直接通入。系統(tǒng)可根據(jù)滲碳階段需求調節(jié)供給量，確保爐內滲碳劑濃度穩(wěn)定。?

　　（四）氣氛控制系統(tǒng)：調控爐內化學環(huán)境?

　　該系統(tǒng)由廢氣排放閥、氮氣/氨氣通入裝置及氧探頭組成。通過排放爐內燃燒產生的廢氣，通入氮氣或氨氣，維持爐內還原性氣氛，防止工件氧化；氧探頭實時檢測爐內氧含量，間接反映碳勢，為滲碳劑供給調節(jié)提供依據(jù)。?

　　（五）溫控系統(tǒng)：精準控制加熱過程?

　　溫控系統(tǒng)由熱電偶、PID溫控儀及接觸器組成。熱電偶插入爐腔實時采集溫度信號，傳輸至PID溫控儀與設定值對比，通過控制接觸器通斷調節(jié)加熱元件功率，實現(xiàn)升溫速率、保溫溫度的精準控制，支持多段升溫曲線編程，適配不同工件的滲碳工藝需求。?

　　（六）爐門密封裝置：保障氣密性?

　　爐門采用鑄鐵制造，與爐體接觸部位鑲嵌耐高溫硅膠密封圈或石墨盤根，通過手動或氣動壓緊機構實現(xiàn)密封。良好的氣密性可防止空氣進入爐內導致工件氧化，同時避免滲碳劑泄漏造成浪費與安全隱患。?