Шахтная электропечь для термообработки деталей в контролируемой атмосфере

 

Изобретение относится к области электротермии, а именно к шахтным электропечам сопротивления периодического действия для термообработки деталей в контролируемой атмосфере. Целью изобретения является увеличение производительности печи путем полного использования потоков циркулирующей атмосферы в объеме муфеля. В данной печи роль специальной обечайки выполняет кольцевая перегородка, делящая корзины на секции - внешнюю кольцевую и центральную. Увеличение диаметра садочных корзин, дополнительно занимающих ранее остававшийся свободным объем, позволяет увеличить общую массу садки обрабатываемых деталей и эффективнее использовать потоки циркулирующей атмосферы. Предложенная конструкция корзин формирует внутри корзин встречно направленные потоки газа, замкнутые через центробежный вентилятор с его зонами повышенного и пониженного давления. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 F 27 В 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4226798/23-02 (22) 09.04.87 (46) 30.04.89 ° Бюл. № 16 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро электротермического оборудования Производственного объединения "Сибэлектротерм (72) А.П.Шпаков. (53) 621.783(088 ° 8) (56) Технический проект, на шахтную электропечь СШШМ-6,6/9И3, чертеж

ДКЖИ 114.014, 1985. (54) ШАХТНАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ В КОНТРОЛИРУЕМОЙ

АТМОСФЕРЕ (57) Изобретение относится к области электротермии, а именно к шахтным электропечам сопротивления периодического действия для термообработки

Изобретение относится к электротермии, а именно к шахтным электропечам сопротивления периодического действия для термообработки деталей в контролируемой атмосфере, в том числе, к шахтным муфельным электропечам для следующих видов химикотермической обработки: цементации, нитроцементации, азотирования.

Цель изобретения — увеличение производительности печи путем полного использования потоков циркулирующей атмосферы в объеме муфеля.

На фиг. 1 изображена шахтная электропечь для термообработки деталей в контролируемой атмосфере; на фиг. 2 — муфель с крышкой, разрез;

ЛК» 1476275.деталей в контролируемой атмосфере.

Целью изобретения является увеличение производительности печи путем полного использования потоков цирку.лирующей атмосферы в объеме муфеля.

В данной печи роль специальной обечайки выполняет кольцевая перегородка, делящая корзины на секции — внешнюю кольцевую и центральную. Увеличение диаметра садочных корзин, дополнительно занимающих ранее остававшийся свободным объем, позволяет увеличить общую массу садки обрабатываемых деталей и эффективнее использовать потоки циркулирующей атмосферы. Предложенная конструкция корзин формирует внутри корзин встречно направленные потоки газа, замкнутые через центробежный вентилятор с его вонами повышенного и пониженного давления. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. на фиг. 3 — садочная корзина, вид сверху; на фиг. 4 — то же, разрез.

Шахтная электропечь для термообработки деталей в контролируемой атмосфере состоит из футерованного кожуха l с закрепленными на футеровке 2 нагревателями 3. По центру шахты печи смонтирован муфель 4 с крышкой 5. На последней расположен привод 6 центробежного вентилятора. На днище муфеля 4 расположена литая подставка 7, состоящая из внешнего

8 и внутреннего 9 колец, соединенных радиальными ребрами 10, Внешнее кольцо 8 подставки 7 имеет диаметр, равный диаметру наружной перфорированной

1476275

50 стенки 11 корзин 12, установленных на подставке.

Подставка 7 опирается своим торцом 13 на днище муфеля 4 и перекрывает кольцевой эксплуатационный зазор

14 между стенками муфеля 4 и наружными перфорированными стенками 11 садочных корзин 12, предотвращая прохождение цементационной атмосферы между ними вне садочных корзин. Диаметр внутреннего кольца 9 равен диаметру кольцевых перегородок 15 корзин

12. Внутреннее кольцо 9 не доходит до днища муфеля, образуя кольцевой канал для прохождения циркулирующей атмосферы.

Садочные корзины 12 предварительно собраны на опорную штангу 16, содержащую стержень 17 и решетку 18, 20 соединенные сваркой. Решетка 18 по .конфигурации и размерам соответствует подставке 7. Стержень 1 7 имеет проточку под захватное грузподъемное приспособление для транспорти- 25 ровки садочных корзин при загрузке и выгрузке.

Над садочными корзинами 12 под крышкой 5 на валу привода 6 установлено рабочее колесо 19 центробежно- 3р го вентилятора. Между рабочим колесом 19 и садочными корзинами 12 размещен экран 20 с отверстием в центре, выполняющим роль всасывающего патрубка центробежного вентилятора.

Наружный диаметр экрана 20 равен диаметру кольцевых перегородок 15 корзин 12. Перфорированная стенка 11 и кольцевая перегородка 15 корзин 12 связаны между собой сваркой поддо- 40 ном 21.

Электропечь работает следующим образом.

Предварительно вне печи корзины

12 загружаются обрабатываемыми дета- 45 лями, собираются на опорную штангу

16 и в сборе устанавливаются в муфель 4 печи на подставку 7. Муфель закрывается крышкой 5. Электропечь включают на нагрев. При достижении необходимой температуры (не ниже

700 С) включается привод 6 центробежного вентилятора. Подачей кар.бюризатора впечи создается цементационная атмосфера, Под воздействием центробежного вентилятора поток ат55 мосферы движется вниз между стенками муфеля 4 и кольцевой перегородкой

15 корзин 12, омывая детали садки.

При этом часть потока проходит между стенками муфеля 4 и внешней перфорированной стенкой 11 корзин 12, перенося через отверстия стенки дополнительный тепловой поток от муфеля на обрабатываемые детали, Дойдя до днища муфеля, поток атмосферы .огибает внутреннее кольцо 9 подставки 7 и под действием центробежного вентилятора поднимается внутри кольцевых перегородок 15 корзин

12, омывая размещенные здесь детали, замыкая цикл. При этом при повороте у внутреннего кольца 9 подставки 7 поток атмосферы подогревается от днища муфеля. За счет наличия в корзинах внешней кольцевой части и, таким образом, увеличения диаметра корзин, повышается использование потоков циркулирующей атмосферы.

Предлагаемая конструкция формирует встречно направленные потоки газа, замкнутые через центробежныйвентилятор с его зонами повьппенного и пониженного давления. При этом зоны повьппенного и пониженного давления разделены между собой экраном вентилятора, кольцевыми перегородками садочных корзин, а также внутренними кольцами решетки и подставки.

Увеличение диаметра корзин до

92-94 . от диаметра муфеля позволяет увеличить массу садки на .50 . Дальнейшее увеличение диаметра корзин приводит к снижению величины газового потока между муфелем и внешней стенкой корзин — снижает теплопередачу конвенцией, увеличивает время нагрева, а производительность печи практически не увеличивается.

Уменьшение диаметра ниже 92-94 приводит к снижению массы садки. Теплопередача от муфеля при этом увеличивается незначительно ° Типовой процесс цементации деталей в шахтных муфельных электропечах периодического действия состоит из периода нагрева деталей до заданной температуры (900 С) — 2-3 ч и периода насыщения поверхности деталей углеродом при постоянной температуре (выдержка)

8-10 ч. Время выдержки для любой массы садки конкретного технологического процесса является постоянной величиной.

При увеличении массы садки время нагрева до заданной температуры увеличивается, но так как время нагре14762 ва составляет 20% от времени технологическогб цикла термообработки, то общее время цикла увеличивается незначительно. При существенном увеличении массы садки (50Х) это дает значительное увеличение производительности печи.

Предлагаемое изобретение позволяет увеличить производительность пе, чи за счет полного использования потоков цементационной атмосферы и увеличения массы садки единовре10

1. Шахтная электропечь для термообработки деталей в контролируемой атмосфере, содержащая футерованный кожух с расположенными в нем нагревателями, муфель с крышкой, садочменной загрузки.

Формула изобретения

75 6 ные корзины с перфорированными стенками, установленные на штанге с решеткой, центробежный вентилятор с экраном и подставку, установленную на днище муфеля, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью увеличения производительности печи путем полного использования. потоков циркулирующей атмосферы в объеме муфеля, корзины выполнены из двух секций, разделенных кольцевой перегородкой, причем диаметр центральной секции корзин выполнен равным диаметру экрана вентилятора и диаметрам внутренних колец решетки и подставки, а наружный диаметр корзин — наружным диаметрам решетки и подставки.

2. Электропечь по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что наружный диаметр корзин составляет 92-947 от диаметра муфеля.

Фиг.2

1476275

Составитель Н.Асеева

Техред Л.Олийнык Корректор Н.Король

Редактор И.Касарда

Заказ 2149/40 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101