Установка для нанесения покрытий в среде легкоплавких материалов

Авторы патента:

Кончус Дарина Александровна (RU)

Сивенков Алексей Валентинович (RU)

Пряхин Евгений Иванович (RU)

Михайлов Андрей Владимирович (RU)

F27B1/10 - Нагревательные, обжиговые, плавильные, ретортные печи и печи вообще; агломерационные и аналогичные им устройства

C23C2/10 - свинец или сплавы на его основе

C23C2/08 - олово или сплавы на его основе

C23C10/18 - с использованием жидкостей, например соляных ванн, суспензий

Владельцы патента RU 2711701:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" (RU)

Изобретение относится к установкам, предназначенным для создания диффузионных металлических покрытий на стальных изделиях химико-термической обработкой для улучшения физико-химических и механических свойств, и может использоваться в различных отраслях промышленности. Установка для нанесения покрытия на стальное изделие в легкоплавком металлическом растворе содержит открытую шахтную печь с установленным на дне защитным экраном и емкость с металлическим раствором. В камеру открытой шахтной печи установлена термопара, соединенная с блоком управления, подключенным к сети переменного тока через вариатор регулирования тока. В верхней части упомянутой печи установлена жаропрочная крышка с термоустойчивым фланцем. На крышке вертикально установлена направляющая со стопорным винтом, в центре крышки выполнено отверстие, в которое помещен загрузочный шток в виде стержня, выполненного с возможностью закрепления на нем стального изделия. Обеспечивается упрощение конструкции установки, позволяющей упростить и ускорить технологический процесс. 1 ил.

Изобретение относится к установкам, предназначенным для создания диффузионных металлических покрытий на стальных изделиях химико-термической обработкой с целью улучшения физико-химических и механических свойств, и может использоваться в различных отраслях промышленности.

Известно приспособление для осуществления процесса металлизации образцов в среде легкоплавких металлов (Шатинский В.Ф. Получение диффузионных покрытий в среде легкоплавких металлов: Монография / В.Ф. Шатинский, О.М. Збожная, Г.Г. Максимович; Под ред. О.Н. Романова, - Киев.: Изд-во Наукова Думка, 1976. - 197 с. Стр 104), состоящее из ампулы, с помещенными в нее порошком диффундирующего элемента, образцами и легкоплавким расплавом. Заполнение расплавом и герметизация сваркой проводится в атмосфере спектрально-чистого аргона. Герметичная ампула помещается в ампулу большего размера из коррозионностойкой стали, заполняется порошковым молибденовым наполнителем и заваривается. Нагрев осуществляется в электропечах сопротивления открытого и вакуумного исполнения.

Недостатками данного приспособления является герметичная рабочая ампула затрудняющая загрузку и выгрузку изделия.

Известно устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов (патент RU №2293791; опубл. 20.02.2007 г.), состоящий из двух камер, разделенных подвижным экраном и герметичным затвором. В одной из камер расположено нагревательное устройство. В верхней камере расположен подвижный шток. Обе камеры снабжены автономными вакуумными системами и системами наполнения инертным газом, циркуляции и охлаждения инертного газа, содержащая теплообменник и насос.

Недостатками данного устройства является двухкамерная система, требующая применения вакуумного оборудования, системы создания защитной атмосферы, включающую в себя: систему рециркуляции, систему охлаждения инертного газа, теплообменник и насос.

Известно устройство для диффузионной металлизации в среде легкоплавких жидкометаллических растворов (патент RU №2423546, опубл. 10.07.2011 г.), состоящее из нагревательной камеры с внешними нагревателями, в которой располагается ванна с металлическим раствором. На одном уровне с нагревательной камерой расположена шлюзовая камера. Над нагревательной и шлюзовой камерами расположена манипуляционная камера, которая связывает между собой нагревательную и шлюзовую камеры. В манипуляционной камере размещено роторное устройство перемещения покрываемых изделий, загрузочно-разгрузочное устройство, на котором закреплены покрываемые изделия, теплоизолирующие экраны и уплотняющие водоохлаждаемые диски, обеспечивающие герметизацию шлюзовой камеры.

Недостатками данного устройства является наличие вакуумного оборудования и системы создания защитной атмосферы, которые приводят к усложнению технологического процесса и обслуживания.

Известна двухкамерная установка для нанесения диффузионных покрытий в среде жидкометаллических растворов на базе вакуумной печи (Машины и приборы для создания многокомпонентных диффузионных покрытий на стальных деталях и комплексного исследования коррозионно-механических свойств этих деталей. - Отчет по НИР (заключительный) / ВНИИЦентр; руководитель М.И. Чаевский. Ответ. Исполнитель А.Г. Соколов. - № ГР79010992; Инв. № Б922733. - Краснодар, 1980. - 152 с.), представляющая собой вакуумную систему, состоящую из двух камер, соединенных горловиной. В нижней камере располагаются электронагревательные элементы, термоизолирующие экраны и предметный столик, на который устанавливается ампула с легкоплавким расплавом. Верхняя камера представляет собой цилиндрическую полость для выдержки покрываемых изделий до начала процесса нанесения и после. Камеры разделены экраном.

Недостатками данного устройства является применение вакуумного оборудования и системы создания защитной атмосферы, которые приводят к усложнению технологического процесса и обслуживания.

Известна установка для осуществления процесса ВТДО (Сивенков А.В. Повышение коррозионной стойкости деталей машиностроения путем нанесения защитных покрытий способом высокотемпературного диффузионного осаждения из среды легкоплавких расплавов: дис. канд. тех. наук.: 05.02.01 / Алексей Валентинович Сивенков. - СПб., 2009. - 148 с.), принятая за прототип, состоящая из вакуумной печи с водоохлаждаемым корпусом и водоохлаждаемой крышкой, в центральной части которой проходит водоохлаждаемый шток для вертикального перемещения изделия при загрузке и выгрузке из ампулы.

Техническим результатом является упрощение конструкции установки позволяющий упростить и ускорить технологический процесс

Технический результат достигается тем, что в камеру открытой шахтной печи установлена термопара, соединенная с блоком управления, подключенному к сети переменного тока через вариатор регулирования тока, в верхней части печи установлена жаропрочная крышка с термоустойчивым фланцем, на крышке вертикально установлена направляющая со стопорным винтом, в центре крышки выполнено отверстие, в которое помещен загрузочный шток в форме стержня

Устройство для нанесения покрытий в среде легкоплавких металлических растворов поясняется следующей фигурой:

фиг. 1 - общий вид устройства, где:

1 - открытая шахтная печь;

2 - нагревательный элемент;

3 - емкость с металлическим раствором;

4 - защитный экран;

5 - изделие;

6 - крышка;

7 - фланец;

8 - фиксатор;

9 - шток;

10 - направляющая;

11 - термопара;

12 - блок управления;

13 - вариатор регулирования тока.

Установка состоит из открытой шахтной печи 1 с нагревательным элементом 2, вмонтированным в стенки камеры печи. На дне камеры закреплен цилиндрический защитный экран 4, в который установлена емкость с металлическим раствором 3. В верхней части печи установлена металлическая жаропрочная крышка 6 с термоустойчивым фланцем 7. На крышке вертикально установлена направляющая 10 со стопорным винтом 8, в центре крышки 6 выполнено отверстие, в которое устанавливается загрузочный шток 9 в форме стержня, с закрепленным в нем изделием 5, в требуемом положении. В камеру открытой шахтной печи 1 введена термопара 11, подсоединенная блоку управления 12, подключенному к сети переменного тока через вариатор регулирования тока 13.

Устройство работает следующим образом. На дно камеры открытой шахтной печи 1 помещается цилиндрический защитный экран 4 и емкость с металлическим раствором 3. Сверху печь закрывается крышкой 6 с направляющей 10, в которой фиксатором 8 закрепляется водоохлаждаемый шток 9 с изделием 5, после чего осуществляется нагрев. Контроль за температурой осуществляется через термопару 11 блоком управления 12 и вариатором 13. При достижении заданной температуры от 130 до 150°С стопорный винт 8 ослабляется и шток 9 опускается, изделие 5 погружается в емкость с металлическим раствором 3. По окончании времени выдержки нагрев выключается, металлический раствор с изделием охлаждается до температуры от 130 до 150°С, изделие извлекается из раствора.

Технико-экономическая эффективность технического решения заключается в использовании недорогих шахтных нагревательных печей без оборудования для создания вакуума и защитных атмосфер.

Установка для нанесения покрытия на стальное изделие в легкоплавком металлическом растворе, содержащая открытую шахтную печь с установленным на дне защитным экраном и емкость с легкоплавким металлическим раствором, отличающаяся тем, что в камеру открытой шахтной печи установлена термопара, соединенная с блоком управления, подключенным к сети переменного тока через вариатор регулирования тока, в верхней части упомянутой печи установлена жаропрочная крышка с термоустойчивым фланцем, на крышке вертикально установлена направляющая со стопорным винтом, в центре крышки выполнено отверстие, в которое помещен загрузочный шток в виде стержня, выполненного с возможностью закрепления на нем стального изделия.

Изобретение относится к доменной печи. Доменная печь содержит стенки с отверстиями, через которые в рабочее пространство поступает горячий воздух, и кольцевой трубопровод горячего воздуха, окружающий стенки печи.

Печь проходного типа для высокотемпературной обработки углеволокнистых материалов с индукционным способом нагрева рабочей зоны // 2710176

Изобретение может быть использовано при изготовлении высокомодульных углеродных материалов (УВМ). Печь проходного типа для высокотемпературной обработки углеволокнистых материалов с индукционным способом нагрева рабочей зоны содержит кольцеобразный графитовый тигель 1, выполненный в виде сплюснутого кольца, горизонтальная часть которого расположена параллельно плоскости обрабатываемого материала.

Плавильный аппарат с боковым погружным сжиганием пылевидного угля и обогащенного кислородом воздуха // 2710084

Изобретение относится к плавильному аппарату с боковым погружным сжиганием пылевидного угля и обогащенного кислородом воздуха, обеспечивающему высокую производительность и широкую применимость при низких эксплуатационных затратах.

Способ и устройство для получения вспученного гранулята // 2709570

Группа изобретений относится к способу и устройству для получения вспученного гранулята перлитового или обсидианового песка. Способ получения вспученного гранулята (29), изготовленного из песчаного минерального материала (1) в форме зерен, с использованием пропеллента, в частности получения вспученного гранулята перлитового песка (1) или обсидианового песка; в котором материал (1) подают в преимущественно вертикальную печь (2), в которой материал (1) транспортируют в направлении пути транспортирования (4) через множество разделенных по вертикали зон нагрева (5) в шахте (3) печи (2), в которой каждая из зон нагрева (5) выполнена с возможностью нагрева по меньшей мере одним независимо управляемым нагревательным элементом (6); при этом материал (1) нагревают до критической температуры, при которой поверхности зерен песка (1) становятся пластичными, и зерна песка (1) вспучиваются с помощью пропеллента; а вспученный гранулят (29) выгружают из печи (2), включает этап, на котором материал (1) подают вместе с объемом воздуха снизу, при этом материал (1) транспортируют снизу вверх в направлении пути транспортирования (4) при помощи объема воздуха, который течет снизу вверх внутри шахты (3) печи и образует воздушный поток (14), и при этом вспучивание зерен песка (1) происходит в верхней половине, предпочтительно в самой верхней трети пути транспортирования (4).

Шахтная печь для обжига сыпучего материала // 2700883

Изобретение относится к шахтной печи для обжига сыпучего материала, например известняка, и может быть использовано в технологии производства сахара как оборудование по получению сатурационного газа и при получении извести в промышленности строительных материалов, химической и металлургической промышленности.

Система охлаждения // 2696995

Изобретение относится к области металлургии и может быть использована для охлаждения футеровки металлургической печи. Система охлаждения включает блок подачи охлаждающей жидкости, блок охлаждения охлаждаемого объекта, сообщающийся с блоком подачи охлаждающей жидкости посредством патрубка подачи охлаждающей жидкости, блок возврата охлаждающей жидкости, включающий группу трубопровода возврата охлаждающей жидкости и бак возврата охлаждающей жидкости, причем группа трубопровода возврата охлаждающей жидкости включает патрубок возврата охлаждающей жидкости и трубопровод всасывания.

Гофрированный компенсатор // 2695849

Изобретение относится к металлургии, в частности к гофрированному компенсатору для загрузочной установки металлургической печи. Гофрированный компенсатор содержит впускную концевую трубу и расположенную напротив выпускную концевую трубу, а также гофрированный участок, расположенный между впускной концевой трубой и выпускной концевой трубой.

Способ работы доменной печи // 2695842

Изобретение относится к металлургии, а именно к доменному производству. Способ подачи в доменную печь горячего воздуха, твердого топлива, газа, поддерживающего горение, и горючего газа через фурмы, включает несколько этапов, на которых применяют двойную трубу в качестве передней форсунки для подачи твердого топлива в воздухопровод, подают твердое топливо или газ, поддерживающий горение, из внутренней трубки первой форсунки или из зазора между внутренней трубкой и внешней трубкой, и подают соответственно газ, поддерживающий горение, или твердое топливо из зазора между внутренней трубкой и внешней трубкой или из внутренней трубки передней форсунки.

Способ работы доменной печи // 2695793

Изобретение относится к металлургии, а именно к доменному производству. Предложен способ подачи в доменную печь горячего воздуха, твердого топлива и горючего газа через фурмы, в котором горячий воздух подают в доменную печь из воздухопровода через фурму, причем применяют двойную трубу в качестве передней форсунки для подачи твердого топлива в воздухопровод, подают твердое топливо или горючий газ из внутренней трубки передней форсунки или из зазора между внутренней трубкой и внешней трубкой и подают соответственно горючий газ или твердое топливо из зазора между внутренней трубкой и внешней трубкой или из внутренней трубки передней форсунки.

Загрузочное устройство шахтной печи // 2682910

Изобретение относится к шахтной печи для обжига извести. Шахтная печь содержит шахту печи с размещенным в ней загрузочным устройством, при этом загрузочное устройство содержит воронку, верхний и нижний колокола, уравновешенные противовесами, размещенными на одной направляющей на расстоянии друг от друга не менее хода верхнего колокола, причем противовес нижнего колокола соединен тросом с верхним колоколом, два счетчика газов и четыре вентиля, при этом вход первого счетчика газов через первый вентиль соединен с атмосферой, выход первого счетчика газов соединен с внутренней полостью воронки, вход второго счетчика газов подключен к внутренней полости воронки, выход второго счетчика газов через второй вентиль подключен к внутренней полости шахты печи, третий вентиль подключен параллельно первому газовому счетчику и первому вентилю и четвертый вентиль подключен параллельно второму газовому счетчику и второму вентилю.

Способ диффузионного насыщения изделий из аустенитных сталей // 2679318

Изобретение относится к технологиям, обеспечивающим повышение стойкости изделий, изготовленных из аустенитных сталей, к механическим воздействиям и к воздействиям агрессивных рабочих сред за счет изменения состава и структуры их поверхностных слоев, и может быть использовано для увеличения эксплуатационного ресурса изделий, повышения их нагруженности, в частности, для повышения износостойкости и коррозионной стойкости изделий запорной арматуры.

Способ получения износостойкого покрытия на поверхности стальных деталей // 2650661

Изобретение относится к технологиям, обеспечивающим повышение стойкости стальных деталей к механическим воздействиям и к воздействиям агрессивных рабочих сред за счет изменения состава и структуры их поверхностных слоев, и может быть использовано для увеличения эксплуатационного ресурса изделий, повышения их нагруженности, в частности для повышения стойкости пресс-форм, применяемых для литья под давлением.

Способ обработки твердосплавного инструмента // 2509173

Изобретение относится к технологиям, обеспечивающим повышение стойкости твердосплавного инструмента, применяемого для обработки материалов резанием и давлением, и качества обработки деталей за счет изменения состава и структуры их поверхностных слоев.

Способ получения свинцово-цинкового покрытия на алюминиевой подложке // 2455384

Изобретение относится к электролитическому бестоковому получению покрытий на алюминии и может быть использовано для тонкого свинцово-цинкового покрытия изделий электрохимических производств.

Патент 417538 // 417538

Сспсокозндй jj ч y-s-г1>&ж г''"к*н<;>&р,- 1я4с il-ikisiisu-ilajihiulfftl библиотека // 389171

Способ горячего свинцевания стальных листоввсгсоюзная? г{г::\т1ятттмб- ;5л^;отека // 345240

Всесоюзная i пдтентш-техни^еешбнблиатша_1„.и.111—11. 1- ^^~««*1щн. и. парафенкоустановка для // 328211

Установка для свинцевания труб // 293881

Патент 178259 // 178259

Способ повышения качества металлического покрытия стальной полосы // 2560468

Изобретение относится к повышению качества металлического покрытия листовой стали. Способ получения коррозионно-стойкого металлического покрытия на листовой стали включает расплавление металлического покрытия листовой стали путем нагрева до температуры выше температуры плавления материала покрытия.