Вакуумная электропечь непрерывного действия для термообработки

 

(71) Заявитель и технологический институт электротерм (54) ВАКУУМНАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ НЕПРЕРЫВНОГО

QEACTBHH TEPMOOEPAEOTKH

Изобретение относится к электротехнической промышленности, в частности, . к области вакуумных электротермических установок для закалки, цементации и отпуска всех общепромышленных сплавов стали и других материалов и может быть использовано в металлургической, мащиносчроительной, злектротехнической, ави» ационной промышленности для создания вакуумных и газонаполненных электропе чей для закалки, цементации инртрумен- ® тальных сталей, пресс -форм и др. изде лий, Известна вакуумная алектропечь не прерывного действия для отжига изделий, 1$ содержащая загрузочную камеру, вакуумную камеру нагрева, перегрузочный шлюз, для передачи изделий из вакуумной камеры в гаэонаполненную, камеру для раз груэки, при этом. иэделие устанавливается на футерованную тележку, перемещающу-. юся вдоль печи с "помощью механизма толкания, при этом ace камеры разделены

2 между собой технологическими затвор ми 1) . ,недостаткам этой конструкции относится то, что в перегрузочном шлюзе нет нагревателей, и иэделия подстывают, а это влияет на качество иэделий. Ианную конструкцию печи нельзя испопЬзовать для закалки и цементации, так как в ней отсутствуют вентиляторы и закалочный бак.

Наиболее близкой к предлагаемой является вакуумная злектропечь сопротивления непрерывного действия line теплообработки, содержащая последовательйо расйоложенные камеры загрузки, нагрева, охлаждения и камеры разгрузки, отделенные между собой вакуумными технологическими затворами, механизмы перемещения поддонов C23 .

Недостатком данной конструкции является то, что она имеет узкое технологическое назначение, например отжиг и спекание. Использование ее для других соиземенных технологических процессов.

916932 как закалка в вакуумном масле илн инертном газе, вакуумная цементация, не представляется возможным, так как в печи нет закалочного бака, вентилятора, устройства для раэделення гафитового поддона от изделий. Наличие только графитового поддона делает печь не приспо собленной для закалки в вакуумном масле, так как поддон нельзя опускать в масло, в противном случае это приведет 10 к загрязнению масла. Цель изобретения — расширение технологических возможностей и повышение качества иэделий.

Указанная цель достигается тем, что И вакуумная электропечь непрерывного действия для термообработки, содержащая последовательно расположенные камеры загрузки, нагрева, охлаждения и разгрузкн с вакуумными затворами в механизмы 20 перемещения поддонов, снабжена последовательно установленными за камерой нагрева нагревательным шлюзом с теплоизолированными затворами, камерой цементации и перегрузочным устройством. 25

На фиг. 1 изображена в плане левая часть печи; на фиг. 2 - правая часть печи; на фиг. 3 — левая часть печи, продольный разрез; на фиг. 4 — правая часть печи, продольный разрез, на фиг. 5 - 30 графитовый поддон и контейнер в верхнем положении; на фиг. 6 — графитовый поддон и контейнер в нижнем положении.

Элекчропечь включает дверцу 1 для

35 герметичного закрывания камеры 2 загрузки, в которой устанавливается графитовый поддон 3 с металлическим кон.3.. тейнером 4. С помощью толкателя 5 поддон с контейнером подается по рольгангу

6""камеры загрузки на рольганг 7 через технологический затвор 8, вакуумной камеры 9, при этом теплоизоляция на входе и выходе ее выполнена в виде заслонок l0 и 11 с механизмами,пля их перемещения 12 и 13. Толкателем 14 под4$ дон с контейнером по направляющим 15 перемещается в камеру нагревательную.

Обогреваемый перегрузочный шлюз 16 с торцов теплоизолирован заслонками 17 и 18, установленными на технологических затворах 19 и 20, герметично перекрывающих пространство шлюза и камер С помощью механизмов толкания 2 1 и 22, поддон с контейнером перемещается в дополнительную гаэонаполненную нагревательную камеру 23, теплоизоляция которой с торцов перекрывается заслонками 24 и 25, перемещающихся с помощью механизмов 26 и 27. Перегрузочное устройство 28 состоит из приводного рольганга 29, подъемника 30 с расположенным на нем рольгангом 31, толкателя 32 для подачи графитового поддона на рольганг 33 с последующей перегрузкой его на рольганг 34 через технологический затвор 35, герметично перекрывающий шлюз для выгрузки поддонов 36 с толкателем 37 и дверцей 38. Перегрузочное устройство заканчивается заслонкой 39 для предотвращеныя попадания паров масла иэ камеры 40 охлаждения, которая выполнена в виде закалочного блока.

Контейнер с изделиями, в закалочном блоке, перемещается по рольгангу 41, затем с помощью механизма 42 опускается в эакалочный бак 43 при эт«в эакалочном блоке установлен вентилятор

44 для обеспечения закалки изделий в инертном газе и вентилятор 45 для перемешивания масж в закалочном баке.

Иэ эакалочного блока контейнер с изделиями с помощью толкателя 45, по рольгангу 47 через технологический затвор

48 попадает в камеру разгрузки 49, снабженную рольгангом 50, герметичной дверцей 51 и толкателем 52 LLlIR выгрузки контейнеров. Вакуумная камера нагрева, обогреваемый шлюз и газонапопненная камера нагрева, снабжены графитовыми нагревателями 53 — 55 соответственно, для поддержания в них заданной температуры.

Работа печи осуществляется следующим образом.

Открывается дверца 1 и графитовый поддон 3 вместе с металлическим контейнером 4 подаются на ропьганг 6 камеры

2 загрузки. Йверца 1 закрывается перед загрузкой. Технологический затвор 8 закрыт. Камера 2 загрузки откачивается до требуемого вакуума, затвор 8 открььвается и толкателем 5 поддон 3 с контейнером 4 подаются на рольганг 7, а I затем устанавливаются на направляющие

15. Затвор 8 закрывается, механизмом

12 поднимается заслонка 10 и поддон с контейнером толкателем 14 подается в вакуумную нагревательную камеру 9.

Заслонка 10 закрывается. Таким образом в вакуумную камеру подается необходимое количество, в эависимостя от ее длины, поддонов. Проходя через всю камеру, первый контейнер 4 с садкой нагревается до определенной температуры и выдерживается яра ней. После чего теплоизоляционные заслонки 10 и 11

5 916 поднимаются механизмами 12 и 13, затвор 19 с заслонкой 17 открывается, и толкатель 14 проталкивает все поддоны на одну позицию. Заслонки 10 и 11 закрываются. Поскольку расстояние между вакуумной камерой 9, обогреваемым первгрузочным шлюзом 16 и дополнительной газонаполненной камерой 23 большое, из-эа наличия вакуумных затворов, то проталкивая поддон на одну позицию, поо- о ледний находится в проеме вакуумного затвора, поэтому дальнейшее перемещение поддона осуществляется механизмом 21. ,Аналогично прокзводктся перегрузка из

)-обогреваемого шлюза 16 в дополнитель- 15 ную газонаполненную камеру 23 механизмом 22 толкания. После подачи поддона. с контейнером в обогреваемый шлюз 16 затвор 19 с заслонкой 17 закрывается, в шлюз подается газ. После выравнива- 20 ния температуры на иэделиях, открываются затвор 20 с заслонкой 18 и теплоизоляционная заслонка 24, механизмом-26.

Поддон с контейнером с помощью механизмов 21 и 22 толкания подается в га- >5, эонаполненную камеру, затвор 20 с эас лонкой 18 закрывается. -Обогреваемый

:шлюз 16 откачквается до требуемого вакуума. После проталкивания в дополнительную газонаполненную камеру 23 30 поддона 3 и контейнера 4 с изделиями, последние выдерживаются не обходимое для цементации время, затем теплоизоляционная заслонка 25 механизмом 27 поднимается, и первый поддон 3 с контей-35 нером 4 с помощью механизма 22 устанавливаются в перегрузочном устройстве

28 на рольганг 31, заслонки 24 и 25 закрываются. Механизм вместе с поддоном 3 опускается, металлический кон- 4о тейнер 4 с деталями устанавливается . . на приводной рольганг 29 и подается в закалочный блок, через открытую зас- лонку 39 по рольгангу 41 на стол меха» низма 42, пьследний опускает контейнер 45 в закалочный бак 43. Одновременно поддон 3 толкателем 32 выталкивается на рольганги ЗЗ, а затем в шлюз через предварительно. открытый. затвор 35 по рольгангу 34. После остывания поддона открывается дверца 38, и поддон 3 топкателем 37 выталкивается из шлюза. Зат- вор 35 и дверца 38 закрываются, шлюз откачивается, затем напускается в него газ.

932 б гам 47 и 50 в камеру разгрузки 49, через предварительно, открытый затвор

48. Затем затвор 48 закрывается, дверца 51 открывается и контейнер толкателем. 52 выталкивается из шлюза.

При опускании контейнера 4 в эакалочный бак, одновременно с ним опускается заслонка 39, тем самым преграждает доступ паров масла из закалочной камеры в перегрузочное устройство к газонаполненную камеру. При подъеме контейнера заслонка 39 также поднимается.

Снабжение электропечи обогреваемым перегрузочным шлюзом с теплоизолированными технологическими затворами, газонаполненной камерой нагрева и перегрузочным устройством, установленными последовательно за вакуумной камерой нагрева, а также шлюзом для выгрузки графитовых поддонов, соединенным с перегрузочным устройством, которое переходит в камеру охлаждения, являющуюся

1 закалочным блоком и служит для разделения графитовых поддонов от изделий, размешенных в контейнерах перегрузки их, соответственно, в закалочный блок и шлюз позволяет получить следующие преимущест-ва: расширить технологические возможности, т.е. в электропечи можно проводить отжиг, дегазацию, спекание, закалку, цементацию с последующей закалкой изделий в масле или среде инертного газа; улучшить качество изделия — это чистая и светлая поверхность., минимальная деформация при нагреве и остьюанки, улучшение структуры металла, увеличение твердости и стойкости, за счет равномерного температурного поля в рабочем пространстве; увеличить производительность

"за счет непрерывности процесса.

После закалки. контейнер 4 по аимается из эакалочного бака 43 механизмом 42, затем толкателем 46 подается по ропьганТакие электропечи работают в режиме нагрева в вакууме с. последуюшей перегрузкой в газонаполненную камеру для проведения цементации. Контейнер с изделиями кз вакуумной камеры не может попасть сразу в.газонаполненную камеру, в противном случае газ попадает " в вакуумную камеру. В этом случае предусматривается перегрузочный шлюз, в котором вначале создается вакуум, а затем напускается газ. Контейнер с изделиями, попадая в шлюз, подстывает к тем больше, когда в него напускают газ, Такое подстывание недопустимо, поскольку оно приводит к резкому снижению ка чества деталей подлежащих цементации и в отдельных случаях. невозможным проведение процесса цементации. Для ликвкда32 8 лятор. Г!о окончании закалки контейнер выталкивается по рольгангам B шлюз.

Снабжение печи графитовым поддоном и металлическим контейнером обеспечива ет закалку в масле и газе; а также другие процессь отжиг, дегаэацию, спекание и т.д.„..:.

Сочетание графитового поддона с металлическим контейнером просто в изготовлении и обслуживании с минимальными материальными затратами. Наличие двух ,разгрузочных шлюзов обеспечивает раз . дельную разгрузку металлического контейнера и графитового поддона, т.к. их сочетание после выхода из газонакопленной камеры нагрева недопустимо.

9169

Дпятого,чтобыэтогонебыло,пре- Формула изобретения дусматривается для перемещения изде- уп и фи в и поддон и установленный ции этих недостатков в шлюз устанавливают нагревательные элементы, которые, поддерживают необходимую температуру на иэделии.

После проведения процесса цементации изделия должны. проходить закалку, дпя чего предусматривается камера охлаждения (закалочный блок), s которой можно проводить закалку в вакуумном масле, так и в среде инертного газа. l0 . При проведении закалки в вакуумном масле ни тележку, ни графитовый поддон ни в коей мере нельзя опускать в закалочный бак, так юк масло загрязняется и резко ухудшаются его калящие свойства,ts отсюда, либо большой процент брака, либо вообще исключена возможность проведения закалки. ли rpa то ь на нем металлический контейнер. Fpaфитовый поддон легко перемещается с помощью толкателя цо графитовым направляющим, а металлический контейнер на- и дежно удерживает. детали. Когда поддон с контейнером попадают в перегрузочное устройство, то механизм, на котором рас полагается поддон, опускается вниз и выталкивается толкателем в разгрузочный зо шлюз. Поскольку графитовый поддон имеет в ширину меньший размер по отношению к металлическому контейнеру, то он свободно проходит между роликами привод. ного ропьганга, тогда как металлический контейнер устанавливается на этот рольганг и перемещается в закалочную камеру. Если требуется закалка в масле, то стол, на которЫй устанавливается контейнер, опускается в закалочный бак; если 4о требуется закалка в газе, то при установки кон<гейнера на стоп включается вентиВакуумная электропечь непрерывного лействия для термообработки, содержащая последовательно расположенные камеры загру и, нагрева, охлаждения и разгрузки с вакуумными затворами и механизмы перемещения поддонов, о т л ичаю щаяся тем, что, сцельюраоширения технологических возможностей и повышения качества .обработки, она снабжена последовательно установленными за камерой нагрева нагревательным. шлюзом с теплоизолированными затворами, дополнительной камерой и перегрузочным устройством.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США No 3778221, кл. 432-11, 1973.

2. Гурвич О, С. и др. Высокотемпературные электропечи с графитовыми элементами, М., "Энергия", 1974, с. 42—

916932

Составитель Н. Кузовкина

Редактор Ю. Середа Техред T.Ìàòî÷êà Корректор В, Синицкая

Заказ 1855/56 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4