Печь для химико-термической обработки деталей

 

Изобретение относится к химико-термической обработке деталей из сталей и сплавов с использованием кипящего слоя. Печь состоит из герметичного корпуса 1 с крышкой 2 с системами подачи 3 технологического газа и отвода 4 отработанного газа. Системы 3 и 4 связаны через пылеуловитель 5, газоочиститель 6 и насос 7. Система 3 подвода соединена с коллектором (К) 8, на нижней поверхности которого имеются отверстия 9, а на верхней поверхности - вертикальные коронирующие электроды (иглы) 10. Под К 8 расположен нагреватель 11, над К 8 - сетка 12. Нагреватель 11, К 8 и сетка 12 устанавливаются в теплоносителе 13, который находится под зоной обрабатываемой детали 14. Система подачи 3 имеет прерыватель 17 подачи газа. Печь имеет источник 15 высокого напряжения, соединенный с К 8 с держателем детали. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к химико-термической обработке и может найти применение при обработке деталей из сталей и сплавов с использованием кипящего слоя.

Известна печь для термической и химико-термической обработки в кипящем слое, которая состоит из корпуса с крышкой, связанного с системой подачи и отвода газа. В корпусе смонтирована решетка, служащая для равномерного подвода газа, на которой находится теплоноситель в виде мелкодисперсного порошка. Над решеткой расположен электронагреватель.

Недостатком известной печи является ее низкая производительность из-за значительного времени прогрева и охлаждения теплоносителя, занимающего большую часть рабочей зоны.

Цель изобретения - повышение производительности.

Цель достигается тем, что в контейнере для химико-термической обработки металлов, содержащем герметичный корпус с крышкой, систему подачи и фильтрации технологического газа, нагреватель, теплоноситель в виде мелкодисперсного порошка и решетку для равномерного подвода газа, решетка выполнена в виде размещенного в теплоносителе коллектора с отверстиями на нижней поверхности, связанного с системой подачи технологического газа и снабженного источником питания, причем теплоноситель расположен под зоной установки обрабатываемой детали. Над коронирующими электродами может быть установлена сетка. С целью снижения энергозатрат система подачи технологического газа снабжена прерывателем.

Признаки, отличающие предлагаемый контейнер от прототипа, не обнаружены в известных технических решениях. Следовательно, он обладает новизной существенных признаков, дающих новый положительный эффект.

На чертеже представлена схема контейнера.

Контейнер состоит из герметичного металлического корпуса, 1 с крышкой 2, соединенного с системой подачи технологического газа 3 и отвода отработанного газа 4. Системы 4 и 3 связаны через последовательно расположенные пылеуловители 5, газоочиститель 6 и всасывающе-нагнетающий насос 7. Система подвода технологического газа 3 соединена с установленным в корпусе 1 коллектором 8, на нижней поверхности которого имеются отверстия 9, а на верхней поверхности - вертикальные коронирующие электроды (иглы) 10. Под коллектором 8 расположен нагреватель 11, над коллектором 8 - сетка 12. Нагреватель 11, коллектор 8 и сетка 12 располагаются в теплоносителе 13, который представляет собой мелкодисперсный порошок и находится под зоной установки обрабатываемой детали 14. Коллектор 8 снабжен источником питания 15. Позицией 16 на чертеже обозначены изоляторы. Система подачи технологического газа снабжена прерывателем 17.

Контейнер работает следующим образом.

В корпусе 1 контейнера устанавливают деталь 14 и герметично закрывают крышкой 2. Через систему 3 подают технологический газ, после чего включают нагреватель 11 и источник питания 15 коллектора 8 и сетки 12. При этом теплоноситель 13 нагревателя начинает "кипеть" под действием избыточного давления технологического газа, поступающего через отверстия 9 коллектора 8. При "кипении" теплоносителя 13 взвешенные его частицы заряжаются, получая максимальный потенциал на концах коронирующих электродов (игл) 10, устремляются к обрабатываемой детали 14, имеющей противоположный потенциал (заземлена). В результате "бомбардировки" детали 14 заряженными частицами теплоносителя 13 в технологическом газе происходит химико-термическая обработка.

Затем отработанный газ поступает в систему 4 и через пылеуловитель 5, газоочиститель 6 и насос 7 снова подается с новой порцией от стационарного источника технологического газа в рабочую зону контейнера. Для экономии технологического газа служит прерыватель 17. Сетка 12 предназначена для фильтрации газовой среды, окружающей деталь от использованных частиц.

Предлагаемая конструкция контейнера позволяет использовать кипящий слой с одновременной ионизацией технологического газа, что повышает производительность по сравнению с прототипом, так как происходит локальный разогрев микровыступа и ионизация технологического газа, что интенсифицирует процесс диффузии. Нагрев микровыступа и быстрое его охлаждение приводят к частичной амортизации металла, т. е. повышается химическая стойкость детали. Кроме того, за счет электростатических сил облегчается псевдоожижение теплоносителя, что снижает энергозатраты.

Формула изобретения

1. ПЕЧЬ ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЕТАЛЕЙ, содержащая герметичный корпус с крышкой, систему подачи и фильтрации технологического газа, нагреватель, держатель детали, теплоноситель в виде мелкодисперсного порошка и размещенную в нем решетку для равномерного подвода газа, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, она снабжена источником высокого напряжения, соединенным с держателем и с решеткой, выполненной в виде соединенного с системой подачи технологического газа коллектора с отверстиями на нижней поверхности и с расположенными на верхней поверхности вертикальными коронирующими электродами, причем мелкодисперсный порошок расположен под зоной размещения детали.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена сеткой, установленной над коронирующими электродами коллектора.

3. Печь по п.1, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат, система подачи технологического газа выполнена с прерывателем для импульсной подачи технологического газа.

РИСУНКИ

Рисунок 1