Электропечь для термической и химико-термической обработки

 

Изобретение относится к области нагревательного термического оборудования и может быть использовано в устройствах для термической и химико-термической обработки. Электропечь для термической и химико-термической обработки содержит печной блок с электронагревателями, газоподвод, нижнюю и верхнюю газораспределительные решетки, образующие полость газоподготовки, заполненную катализатором, рабочую зону с кипящим слоем. В печной блоке установлен дополнительный управляемый подовый нагреватель, подключенный к термопаре, установленной в полости газоподготовки. Под верхней газораспределительной решеткой установлена теплоизолирующая перегородка, разделяющая полость газоподготовки и рабочую зону. Изобретение позволяет обеспечить проведение в одной печи различных процессов термической и химико-термической обработки на деталях широкой номенклатуры. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области нагревательного термического оборудования и может быть использовано в устройствах для термической и химико-термической обработки.

Известно устройство, реализующее способ химико-термической обработки, включающее печной блок с электронагревателями, газопровод, нижнюю и верхнюю газораспределительные решетки, образующие полость газоподготовки, заполненную катализатором и рабочую зону с кипящим слоем (патент РФ 2132403, МПК 6 F 27 B 3/08, C 21 D 9/00, опубл. 27.06.99 г.).

Известна установка для цементации стали в кипящем слое, включающая печной блок с электронагревателями, верхнюю и нижнюю газораспределительные решетки, газоподвод и реторту (см. книгу Заваров А.С., Баскаков А.П., Грачев С. В. Термическая обработка в кипящем слое. -М.: Металлургия, 1981, 84 с., стр. 60...62, рис. 23).

Известные устройства обладают следующими недостатками. Для проведения в них химико-термической обработки необходим значительный объем дорогостоящего катализатора. Для получения высокого углеродного потенциала необходим избыток углеводородного газа, который при известных схемах подвода приводит к засаживанию (осаждению сажи при разложении подводимых газов) катализатора, резко снижая его катализирующую способность и срок годности до нескольких часов (нормативный срок годности катализатора - не менее 1 года).

Задачей и техническим результатом изобретения являются обеспечение проведения в одной печи всех широко применяемых в машиностроении процессов термической обработки и химико-термической обрабортки (термообработка в защитной атмосфере, цементация, нитроцементация, азотирование) на деталях широкой номенклатуры (индивидуальных образцах и насыпных садках).

Эта задача и технический результат достигаются: - установкой дополнительного управляемого подового нагревателя; - установкой под верхней газораспределительной решеткой теплоизоляционной перегородки, разделяющей зону подготовки газов и рабочую зону, при этом обеспечивается образование двух зон управляемого нагрева: - зоны подготовки газовой смеси; - рабочей зоны термической и химико-термической обработки.

В области техники неизвестны устройства, обладающие заявленной совокупностью существенных признаков, позволяющих достичь искомого результата.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана электропечь в разрезе, на фиг.2 - разрез по А-А с фиг. 1.

Заявляемая электропечь содержит печной блок 1 (фиг.1), в котором установлены электронагреватели 2. Углеводородный газ подается по газоподводу 3. Внизу печи установлена нижняя газораспределительная решетка 4, которая вместе с верхней газораспределительной решеткой 5 образует полость газоподготовки 6. В печь помещен катализатор 7, расположенный с возможностью сообщения с рабочей зоной 8. Внизу электропечи установлены дополнительный подовый нагреватель 9 и термопара 10 полости газоподготовки 6. Под верхней газораспределительной решеткой 5 установлена теплоизолирующая перегородка 11. Печь состоит из секций 12, внутри которых размещена реторта 13. Вверху печи установлена термопара 14 рабочей зоны 8. Подовый нагреватель 9 снабжен блоком управления (не показан).

Устройство работает следующим образом. В полости газоподготовки 6 идет разложение подводимой газовой смеси на катализаторе 7. Причем процесс идет равномерно по всему объему полости (за счет наличия подового нагревателя 9) при постоянной оптимальной температуре (950^oС) - за счет блока управления подовым нагревателем 9, поддерживающем температуру по сигналу термопары 10 зоны газоподготовки, без засаживания газораспределительных каналов.

В рабочей зоне, температурный режим которой поддерживается своим (основным) блоком управления по сигналу термопары 14 рабочей зоны, производится собственно термическая и химико-термическая обработка деталей. Причем за счет наличия теплоизолирующей перегородки 11 при оптимальной температуре в зоне газоподготовки смеси в рабочей зоне возможна независимая установка температурного режима в диапазоне от 500^oС до 1100^oС. Кроме того, допустимо в предлагаемой электропечи проводить термическую и химико-термическую обработку насыпных деталей.

Заявленное устройство может быть реализовано с помощью обычных, традиционных технологий и, следовательно, соответствует критерию "изобретательский уровень".

Формула изобретения

1. Электропечь для термической и химико-термической обработки, содержащая печной блок с электронагревателями, газоподвод, нижнюю и верхнюю газораспределительные решетки, образующие полость газоподготовки, заполненную катализатором, и рабочую зону с кипящим слоем, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным управляемым подовым нагревателем, установленным в печном блоке и подключенным к термопаре, установленной в полости газоподготовки, при этом под верхней газораспределительной решеткой установлена теплоизолирующая перегородка, разделяющая полость газоподготовки и рабочую зону.

2. Электропечь по п.1, отличающаяся тем, что она содержит блок управления подовым нагревателем, соединенный с термопарой полости газоподготовки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2