Проходная муфельная печь для спекания изделий из металлических порошков

 

О П И С А Н И Е" (1;i 516465

ИЗОБРЕТЕМ Ия

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.08.74 (21) 2056682/22 — 1 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.06.76. Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 25.06.77 (51) И. Кл.е

В 22 F 3/10

F 27 В 5/16

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

{53) УДК 621.762.5:621.783 (088.8) (72) Авторы А. Н. Кривенко, А. К. Гайдученко, Н. П. Сакалова. Т. В. Губанчикова, изобретения В. И. Фигуров, И. Д. Радомысельский, А. Ф. Жорняк и П. Н. Острик

Броварский завод порошковой металлургии и ордена Трудового

Красного Знамени институт проблем материаловедения

АН Украинской ССР (71) Заявители (54) ПРОХОДНАЯ МУФЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ СПЕКАНИЯ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к проходным муфельным печам для спекания изделий из металлических порошков.

Известна проходная муфельная печь для спекания изделий из металлических порошков, состоящая из горизонтального муфеля с расположенными.. вдоль его оси нагревателями, образующими зоны предварительного нагрева и спекания, устройства для перемещения поддонов, системы ввода техно- 10 логического газа и устройств для отвода отработанного газа. При этом система ввода технологического газа выполнена в виде патрубков, установленных на концах муфеля, а устройства для отвода отработанного газа расположены между зонами предварительного нагрева и спекания.

Такая муфельная печь неудобна тем, что в ней создается недостаточная стабильность условий науглероживания изделий в процессе спекания, что снижает качество изделий. 20

Предложенная печь отличается от известной тем, что, с целью обеспечения стабильности условий науглероживания изделий в процессе спекания и повышения их качества, система ввода технологического газа выполнена в виде распределительного 2б

2 коллектора, установленного внутри муфеля между зонами предварительного нагрева и спекания и снабженного двумя группами газовых сопел, расположенных вдоль ко.=.ектора и направленных в противоположные стороны под равными острыми углами к плоскосп-; гоперечного сечения муфеля, причем устья сопел каждой группы расположены в одной плоскости, перпен.:а ."сулярной продольной оси печи, и каждая группа сопел снабжена стдельными газораспределительными камерами, а устройства для отвода отработанного газа установлены на муфеле перед зоной предварительного нагрева и за зоной спекания.

На фиг. 1 показана пршптипиальная схема предлагаемой печи; на фиг. " — распределительный газовый коллектор, продольное сечение {узел 1 на фиг. 1); на фиг. 3 — разрез по А-А на фиг. 2.

Проходная муфельная печь имеет рабочее пространство, ограниченное сводом,1, подом 2 и боковыми стенками (на чертежах не показаны), а в рабочем пространстве установлен муфель 3 переменного сечения. Под подом установлен боров 4, связанный с рабочим пространством печи каналами 5. На своде 1 установлены плоскопламенные газовые горелки 6. Печь состоит из трех техноло516465 гических зон — зоны предварительного нагрева (стеаратной камеры) 7 с входным клиновым затвором 8, зоны спекания (высокотемпературной камеры 9) и зоны охлаждения (холодильника) 10 со шлюзами 11 и 12. Рабочее пространство камеры 9 разделено перегородкой 13.

На стыке зок предварительного нагрева и спека. ния В надтодовой части муфеля 3 размещен распределительный коллектор 14 технологического газа,0 с двумя группами газовых сопел 15, расположенных

Вдоль его образующей в два ряда и снабженных двумя газораспределительными камерами (ка чертежах не

Обозначены), Отдельными для каждой группы сопел. Боковые сопла в каждом ряду размещены в >S

ГОРНЗОНТ2ЛЬНЫХ ПЛОСКОСТЯХ ПОД PQBHbIMH ОСТРЫМИ углами к плоскости поперечного сечения муфеля, а сопл:, расположенные со стороны свода муфеля,—

В В- p""Г>кальны>х плОскОстях, параллельеых продольной оси печи под равными острыми углами к 20 плос;:;OerH поперечного сечения муфеля. Сопла порчдно ориентированы в стороны камер 7 и 9, а устья сопе. В каждОм ряду расположены В Одной плОскОсти> перпенецткуliapHoB продольнои Оси печи.

Р12 газопроводах (ка чертежах не обозначены) к 23 камерам коллектора 14 установлены регуляторы 16 расхода газа. Печь снабжена устройствами 17 для Отвода Отработанхых газов, установленными на муфте перед зокой предварительного нагрева и за зоной спекания и соединен гыми с горелками 6, 30 трубопрсводамк (ка чертежах не обозначены) и р Гуляторы 8 избытОчнОГО ДавлениЯ Г232, причем труоопровод rl Ня отвода газа из зокы предваритель. кого Hal pea Выполнен пагреваемым.

Хол>.одклыгик 10 снабжен теплообменником 19 З5 дчя Охлаждения защитнОГО >. 232> нагнетателъкым устропством 20, >каприме вентилятором, и газо1 проводом ". Пля циркуляции газа В холодильнике.

На газопроводе ".. Предусмотрены регулирующие клапаны 2". Б подоВой асти холОГЛлыгика уст2- 40 ковлекь термопары 23> контактирующие с поддонами 24.

Б борове 4 раa;,leùeíbi дополнительный теплоОбменник с HpHEIviKO>vi (Ha veprezcax He показаны) для охлаждения и сбора продуктов разложения стеарата. Указанньп. -те лообменкик снабжен скребковым механизмом (на чертежах не показан).

Кроме того, печь оборудована устройствами для приготовления газовьпг сред типа "конвертированный Газ — природньп1 газ" с заданным содержанием метана и системой автоматического контроля технологического пр оцесса.

Печь работает следующим образом.

Отопительньгй газ подают во все горелки б камер 7и9. При Достижен и в камере 7 тЕмпературы 500 С и температуры 800 С в камере 9 через распределительный коллектор вводят технологический газ, а В муфель 3 подают пустые поддоны 24.

После достижения заданной температуры подачу отопительного газа уменьшают, а отходящий технологический газ дожигают в горелках. Затем в муфель подают поддоны с заготовками, спрессованными из порошка.

Коллектор 14 разделяет поступающий технологический газ на два противоположно направленных потока — в сторону зоны предварительного нагрева (стеаратной камеры) и в сторону зоны спекания. Поток газа в камере 7 создает в ней защитную атмосферу и обеспечивает медленный прогрев заготовок, что сопровождается нормальным протеканием процесса испарения и разложения стеарата из заготовок и повышением их качества

Продукты разложения стеарата поступают в горел куб, установленную над зои>й ттуедва;мтелького нагрева, для дожигания.

Поток газа в камере 9 создает хоитролир.-, емую атмосферу, интенсивно нагревается до температуры, равной температуре кауглероживания заготовок. При этом в зоне спекания Обеспечивается равномерное температурное поле по всему объему садки и стабильность углеродного потенциала газовой среды. Указанные термодинамические условия способствуют стабилизации процесса формирования структуры поверхностного слоя спекаемых заготовок.

Продукты сгорания от горелок 6 по каналам 5 поступают в боров 4, а затем через теплообме пмк попадают в дымовую трубу (на чертежах к.-.. показана). Твердые частицы продуктов разложения стеарата (в частности, металлический цитпс) отделяются от теплообменника скребковым механизмом и поступают в приямок борова.

Регуляторы 18 поддерживают избыточное давление внутри печи в заданных пределах (5-10 мм вод.ст.), Поддоны со спеченными изделиями проталкивают из муфеля через шлюз 11 в холодильник 10, где они охлаждаются по заданному температурному режиму в защитной атмосфере. Скорость охлаждения регулируют изменением расхода защитного газа через теплообменкик 19 при помощи регулирующих клапанов 22.

Использование предложенной печи позволяет повысить производительность процесса спекания, стабильность физикомеханических свойств спеченных изделий, а также повышение качества этих изделий.

Формула изобретения

Проходная муфельная печь для спекания изделии из металлических порошков, состоящая из горизонтального муфеля с расположенными вдоль его оси нагревателями, образующими зоны предварительного нагрева и спекания, устройства дпя перемещения поддонов, системы ввода технологического газа и устройств для отвода отработанного газа, о тли ч а ющаяся тем, что, с целью обеспечения стабильности условий науглерожива516465 ния иэделий в процессе спекания и повышения их качества, система ввода технологического газа выполнена в виде распределительного коллектора, установленного внутри муфеля между зонами предварительного нагрева и спекания и снабженного двумя группами газовых сопел, расположенных вдоль коллектора и направленных в противоположные стороны под равными острыми углами к плоскости поперечного сечения муфеля, причем устья сопел каждой грутпты расположены в одной плоскости, перпендикулярной продольной оси печи, и каждая группа сопел выполнена с отдельными газораспределительными камерами, а устройства для отвода отработанного газа установлены на муфте перед зоной предварительного нагрева и за зоной спекания.

516465

A -А

Составитель И. Киянский

Техред Н. Вабурка

Корректор А. Гриценко

Редактор В. Съырягина

Заказ 932/168

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

Тираж 1003 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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