Установка для химико-термической обработки изделий из сталей и сплавов

 

Изобретение предназначено для химико-термической обработки изделий из сталей и сплавов реагентами как в паровой фазе, так и в комбинированной парогазовой атмосфере. Цель - получение однородного многокомпонентного реагента. Сущность изобретения: установка содержит рабочую камеру 1 печи, соединенную магистралями 6 и 7 соответственно с емкостями 8 и 9 для жидких реагентов. Емкость 8 соединена магистралью 20 с устройством для подпитки, состоящим из корпуса 21 и поплавка 22 с запорным элементом 23 на магистрали 24, соединенной с источником подачи реагента. Емкость 9 связана магистралью 25 с устройством для подпитки, состоящим из корпуса 26 и поплавка 27 с запорным элементом 28, установленным на магистрали 29, соединяющей корпус 26 с емкостью 30 для реагента. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано на предприятиях агрегато- и приборостроения, машиностроения и других отраслях промышленности. Установка предназначена для химико-термической обработки сталей и сплавов реагентами как в правовой фазе, так и в комбинированной парогазовой атмосфере. Она позволяет проводить парооксидирование, азотирование, цементацию, нитрооксидирование, нитроцементацию и т.д.

Известно устройство для испарения в вакууме, взятое в качестве прототипа. Устройство содержит вакуумную камеру, в которой установлен с возможностью вращения горизонтальный диск с кольцевой канавкой для распыляемого материала. Канавка разделена на несколько частей, в которых размещены различные реакционные материалы. Для испарения реагентов предусмотрен нагреватель. Над диском расположен держатель изделия.

Недостатком известной установки является сложность получения однородной многокомпонентной атмосферы в паровой фазе, так как точка кипения различных материалов неодинакова, следствием чего является ограниченные технологические возможности.

Задача изобретения создание установки, обеспечивающей получение однородного многокомпонентного реагента.

Сущность изобретения заключается в том, что в установке, содержащей рабочую камеру с нагревателем и емкости для реагентов, каждая емкость имеет регулируемый нагреватель и соединена с рабочей камерой магистралью. Кроме того, каждая емкость снабжена устройством для подпитки жидким реагентом.

Кроме того, установка обеспечивает получение однородного компонентного реагента и дает возможность точного дозирования паров в рабочей атмосфере камеры.

Изобретение позволяет осуществлять техпроцессы не только оксидирования, цементации и азотирования, но и комбинированные, например, нитрооксидирование и нитроцементацию.

Изобретение поясняется чертежом, где представлена схема установки.

Установка для химико-термической обработки имеет рабочую камеру 1, образованную муфелем 2 печи с нагревателем 3 и крышкой 4 с теплозащитным патроном 5. Рабочая камера снабжена магистралями 6 и 7, соединенными соответственно с емкостями 8 и 9 для жидких реагентов, и магистралью 10 для отвода отработанного газа, связанную с гидрозатвором 11. В гидрозатворе 11 установлено достигающее устройство 12. Емкости 8 и 9 имеют нагреватели 13 и 14 с регуляторами мощности 15 и 16 и установленные на магистрали 6 и 7 обратные клапаны 17 и 18. Магистраль 6 соединена с теплообменником 19, расположенным в рабочей камере 1. Емкость 8 с основным реагентом соединена магистралью 20 с устройством для подпитки, состоящими из герметичного корпуса 21 для жидкого реагента и поплавка 22 с запорным элементом 23 на магистрали 24, соединенной с источником подачи реагента, например, воды.

Емкость 9 с дополнительным реагентом связана магистралью 25 с устройством для подпитки, состоящим из герметичного корпуса 26 для дополнительного жидкого реагента и поплавка 27 с запорным элементом 28, установленным на магистрали 29, соединяющей корпус 26 с емкостью 30 для реагента, связанной с газовым аккумулятором 31. Установка снабжена также магистралью 32 для подвода газового реагента в рабочую камеру 1.

Установка работает следующим образом.

В рабочую камеру 1 печи помещают изделия, подлежащие химико-термической обработке. Печь закрывается крышкой 4. В рабочую камеру 1 подается через магистраль 32 нейтральный газ, и печь нагревателем 3 выводится на заданный температурный режим. При включенном нагревателе 13 в емкости 8 вода нагревается до 100^оС, закипает, выделяя пар, количество которого пропорционально мощности, подаваемой регулятором 15. Выше температуры 100^оС пар подогревается в рабочей камере 1 теплообменником 19.

Аналогично при выкипании пары дополнительного реагента выделяются из емкости 9 при помощи нагревателя 14 и регулятора 16. Выделяемые пары через обратные клапаны 17 и 18 по магистралям 6 и 7 поступают в рабочую камеру 1. При необходимости подачи газового компонента его подают через магистраль 32. Например, при одновременном азотировании, оксидировании и цементации по магистрали 32 подают аммиак, по магистрали 6 пары воды, по магистрали 7 пары ацетона или другого жидкого реагента, образующего при кипении углеродосодержащие соединения.

По мере выкипания регентов в емкостях 8 и 9 уровень жидкостей падает и в сообщающихся с ними устройствах для подпитки. Поплавок 22 опускается, и запорный элемент 23 открывает доступ воды в корпус 21. Таким же образом при выкипании дополнительного реагента поплавок 27 опускается, и запорный элемент 28 дает возможность дополнительному реагенту из емкости 30 посредством газового аккумулятора 31 поступать в корпус 26 устройства для подпитки. По мере наполнения корпусов 21 и 26 реагентами поплавки 22 и 27 поднимаются и закрывают запорные элементы 23 и 28, перекрывая доступ реагентов. При проведении техпроцессов, в которых не участвует какой-либо компонент, обратные клапаны 17 или 18 отключают его подачу соответственно из емкостей 8 или 9.

Отработанные газы из рабочей камеры 1 по магистрали 10 выводятся в гидрозатвор 11, где частично растворяются или поступают в дожигающее устройство 12, не загрязняя окружающую среду.

Формула изобретения

1. Установка для химико-термической обработки изделий из сталей и сплавов, содержащая рабочую камеру с нагревателем и емкости для реагентов, отличающаяся тем, что каждая емкость выполнена с регулируемым нагревателем и соединена с рабочей камерой магистралью 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что каждая емкость для реагента выполнена с устройством для подпитки реагентов.

РИСУНКИ

Рисунок 1