Шахтная печь сопротивления для термической обработки деталей из сталей и сплавов

 

Изобретение относится к области электротермического оборудования. Шахтная печь сопротивления для термической обработки деталей из сталей и сплавов состоит из кожуха, футеровки, муфеля, нагревателей, крышки, трубок для входа в рабочее пространство муфеля и выхода из него защитного газа, емкости для охлаждения нагретых в муфеле деталей и переходного устройства. Емкость для охлаждения заполнена охлаждающей средой и окружена водяной рубашкой. Муфель выполнен открытым в нижней части. Емкость для охлаждения с помощью разъемного соединения герметично соединена с нижней частью муфеля через переходное устройство, имеющее заслонку. Изобретение позволяет обеспечить ускоренное и равномерное охлаждение деталей высокой размерной точности в защитной среде, возможность производить загрузку деталей в нагретую печь без окисления поверхности и реализацию всех известных видов термической обработки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области электротермического оборудования и может быть использовано, например, для термической обработки высокоточных тонкостенных деталей типа "кольцо" из мартенситностареющих сталей.

Известна шахтная печь сопротивления для термической обработки деталей, состоящая из кожуха, футеровки, муфеля, нагревателей, крышки, трубок для входа в рабочее пространство муфеля и выхода из него защитного газа, емкости для охлаждения нагретых в муфеле деталей, заполненной охлаждающей средой и окруженной водяной рубашкой, и переходного устройства, взятая в качестве ближайшего аналога (см. SU 253839, кл. F 27 В 5/04, 07.10.1969).

Недостатками являются:

- низкая производительность печи;

- ограниченная область применения;

- высокая себестоимость техпроцесса.

Предлагаемым изобретением решается задача:

- повышение производительности печи для термической обработки;

- расширение области применения;

- снижение себестоимости техпроцесса;

- повышение удобства эксплуатации.

Технический результат заключается:

- в обеспечении ускоренного и равномерного охлаждения деталей высокой размерной точности в защитной среде;

- в возможности производить загрузку деталей в нагретую печь без окисления поверхности;

- в возможности реализации всех известных видов термической обработки.

Указанный технический результат достигается тем, что в шахтной печи сопротивления для термической обработки деталей из сталей и сплавов, состоящей из кожуха, футеровки, муфеля, нагревателей, крышки, трубок для входа в рабочее пространство муфеля и выхода из него защитного газа, емкости для охлаждения нагретых в муфеле деталей, заполненной охлаждающей средой и окруженной водяной рубашкой, и переходного устройства, муфель выполнен открытым в нижней части, а емкость для охлаждения с помощью разъемного соединения герметично соединена с нижней частью муфеля через переходное устройство, имеющее заслонку.

В шахтной печи сопротивления для термической обработки деталей из сталей и сплавов в качестве охлаждающей среды использован газ или жидкость.

Вышеизложенная совокупность отличительных признаков обеспечивает: повышение производительности печи для термической обработки, возможность реализации всех известных видов термической обработки, снижение себестоимости техпроцесса, повышение удобства эксплуатации.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид шахтной печи сопротивления для термической обработки деталей типа "кольцо", продольный разрез.

Печь состоит из герметичного кожуха 1 с расположенными в нем муфеля 2 из жаропрочной стали, футеровки 3, по стенкам которой расположены нихромовые нагреватели 4, крышки 5, обеспечивающей герметичность печи в верхней части, трубки 6 для подачи заветного газа в рабочее пространство муфеля 2 печи. Муфель 2 печи, открытый снизу, соединен через переходное устройство 7, имеющее заслонку 8 с емкостью для охлаждения 9 деталей. Емкость для охлаждения 9 имеет с переходным устройством 7 разъемное соединение 10, что позволяет в процессе работы производить замену одной емкости для охлаждения 9 деталей на другую, при этом состав защитного газа в муфеле 2 печи не изменяется. Емкость для охлаждений 9 деталей, например "кольцо", имеет цилиндрическую форму, заполненную защитным газом и окруженную водяной рубашкой 11. Продувку емкости для охлаждения 9 защитным газом осуществляют с помощью патрубка 12, размещенного на входе в емкость для охлаждения 9, и патрубка 13, размещенного на переходном устройстве 7. Детали типа "кольцо" 14 располагают на стойке, выполненной из стальной тонкостенной трубы 15, закрепленной на основании 16. Для переноса деталей 14 из емкости для охлаждения 9 в нагретый муфель 2 печи выполнено приспособление 17.

Шахтная печь сопротивления для термической обработки деталей типа "кольцо" из мартенситностареющей стали работает следующим образом.

Детали 14 располагают на стойке, которую помещают в емкость для охлаждения 9, когда она не подключена к переходному устройству 7. В емкости для охлаждения 9 с деталями 14 через патрубок 12 заменяют окислительную среду защитным газом, например аргоном. Затем емкость для охлаждения 9 с помощью разъемного соединения 10 герметично соединяют с переходным устройством 7 и производят окончательную продувку защитным газом с помощью патрубков 12 и 13. После завершения продувки защитным газом стойку с деталями 14 поднимают из емкости для охлаждения 9 посредством приспособления 17 при открытой заслонке 8 в нагретое до требуемой температуры пространство муфеля 2 печи, заполненное защитным газом. Перемещение приспособления 17 производится через отверстие 18, выполненное в крышке 5 печи. После нагрева и технологической выдержки детали 14 детали с помощью приспособления 17 перемещают в емкость для охлаждения 9 при открытой заслонке 8. Затем с помощью разъемного соединения 10 емкость для охлаждения 9 отключают от переходного устройства 7 при закрытой заслонке 8, не прекращая подачу защитного газа через патрубок 12. Герметично закрывают емкость для охлаждения 9 крышкой, имеющей отверстие для выхода защитного газа, и охлаждают детали 14 до заданной температуры, поддерживая в емкости для охлаждения 9 избыточное давление. После окончания охлаждения стойку с деталями 14 вынимают из емкости для охлаждения. Такой порядок перемещения деталей при термической обработке реализован в случае, когда охлаждающей средой является газ.

При использовании для охлаждения жидких сред загрузка деталей в рабочее пространство муфеля 2 печи производится через крышку 5 печи.

Формула изобретения

1. Шахтная печь сопротивления для термической обработки деталей из сталей и сплавов, состоящая из кожуха, футеровки, муфеля, нагревателей, крышки, трубок для входа в рабочее пространство муфеля и выхода из него защитного газа, емкости для охлаждения нагретых в муфеле деталей, заполненной охлаждающей средой и окруженной водяной рубашкой, и переходного устройства, отличающаяся тем, что муфель выполнен открытым в нижней части, а емкость для охлаждения с помощью разъемного соединения герметично соединена с нижней частью муфеля через переходное устройство, имеющее заслонку.

2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что в качестве охлаждающей среды использован газ или жидкость.

РИСУНКИ

Рисунок 1