Карусельная электропечь для термической обработки изделий

 

Союз Советских

Социалистических

Республик (527478

l (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаЯвлено 21.1272 (21) 1859553/22-01 (5ЦМ. Кл.

С 21 0 9/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК б 2 1, 78 3 ...223 (088.8) Опубликовано 3003.80, Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 3QQ18 Q (72) Авторы изобретения

Р.И. Гостев, Е.И. Вашурина, . Н.И. Керштейн, К.С. Сумина, AВ. Дсможилова, Ф3. Перец, ЭИ. Балакин и AН. ЛебЕдев с. (73) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов (5 4) КАРУСЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОЙ

ОВ РАБ ОТК И ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к карусельным электропечам с подвижным сводом или подом, используемым в металлургической промышленности для различных видов термической обработки металлическ их и зделий .

Известна карусельная электропечь с подвижныл сводом, на котором установлены механизм подъема и опускания труб, имеющая в своде и в поде отверстия для загрузки и вьп руэки иэ нее труб, подвергаемых термической обработке с целью нанесения на их поверхность антикоррозийного защитного материала.

Термическая обработка иэделий в этой печи происходит без защитной атмосферы внутри печи, поэтому она не пригодна для термохимического и термодиффуэионного процессов, для которых рабочее пространство печи должно быть заполнено газом или смесью газов.

Цель изобретения — создание карусельной непрерывно действующЬй электропечи для термохимической или термодиффузионной обработки металлических изделий, главным образом из твердых сплавов и тугоплавких металлов .

С этой целью на подвижном поде или своде предлагаемой карусельной электропечи зак реплено нескольк о герметичных съемных реакторов (к онтейнеров), выполненных из корроэионностойкого и жаропрочного материала.

В этих реакторах происходит тегмохимический процесс обработки изделий при подаче в них смеси определенных raО эов или термодиффуэионный процесс нанесения на них покрытий в среде защитного газа или в вакууме.

Приготовление газовой смеси нужного с остава и регули ров ание к оли15 чества газов, подаваемых в реакторы, производится в гаэосмесительной ус тановке, которая разрабатывается особо.

На фиг. 1 схематически изображена

20 предложенная карусельная электропечь c подвижными реакторами на своде; на фиг. 2 — газораспределнтельная ступица подвижного свода;на фиг.3— схема подачи газов в реакторы (разрез A-А фиг.2); на фиг. 4 — водоохлаждаемая головка для крепления реактора к своду печи; на фиг.5— реактор.

Нагревательная камера 1 (фиг.1)

30 смонтирована в стальном футерованном

527478 и охлажденном коргусе, имеющем форму незамкнутого кольца. Торцовые с. енки

KopIIgjca снабжены стВсрчаTl 11 Длe „: "=. (Ha чертежах Не показаны), По тру камеры устроен канал для проход:;". реакторов 2 „Подвижный свo;:, 3 1>ь1?;..i нен из набора металлических кол; .:; с прослойками из термои зол яцион ного материала. с пoMoarüþ тяг 4 o;1îö под-. вешен к диску 5, который - ерез крес -. ;.;"вину б и крышку 7 соединен с корпусом ступицы 8, насаженной н вертикальную ось 9 (фиг.2), Ось 9 Оп?1рает:= ся на колонку 10, закрепленную на раме 11. На диске 5 располо>кены водоохлаждаемь1е головки 12,. к к Оторым с помощью звездообразных рукояток 1:- . крепятся реакторы 2. Количс ство реа торов может быть различное.

Трубопроводы 1 1 (по ко 1и ;.eo= ак торов ) служат для подач:-.= э ащитн ого газа или смеси газов -; головка:1 реак" торов, Трубопроводы 15 Отводят отработанные газы (продукты -,,.;Iìè Ieorroii реакции) иэ реакторов в трубу 16 для сжигания или к вакууч1ному насосу.

Трубки 17 предназначены для поцачи охлаждающей жидкости к головкам ре-акторов . Трубки 18 направляют Охлаждающую жидкость в сливную раковину 19, На Оси 9 (фиг.2) неподвижно =-акреплены два профилированнь>>1 кольца 20

21, разделенные между собой вакуумньми уплотнительными манжетами 22, В кольце 20 выполнены дугообразные каналы, разделенные между собой перемычками 23 (фиг. 3) . Количество и относитегьчые .угловые протяженности этих каналов выбираются л зависимости от принятого режима (способа) термохимической или термодиффузионной обработки иэделий. Газы, поступающие

"й в стугицу через каналы в кольце 20 по Tp>iбопроводам 1 4 „подаются к голов-. кам реак торов .

КолЬцо 21 с манжетами 22 Образует водяную полость, с к оторой соединены трубки 17.

Для подачи в ступицу эащитнoI о газа, смеси технологических газов и охлаждающей жидкости в оси 9 устроены соответствующие штуцеры 24 и соединительные каналы. Корпус головки

12 (фиг.4) выполнен за одно целое с диском 5 ..

По оси корпуса головки проходит валик 25 со эв ездообра зной рукояткой. 13, проходящей через вакуумное уплотнение 26, Валик зак реплен в корпусе головки 12 крышкой 27, Реактор 2 с помощью валика 25 и запорной шайбы 28 прижимается к корпусу голов— ки через уплотнительное кольцо 29, 66 обеспечивая герметичность соединения„

Для подачи газа или смеси газов в реактор в валике 25 выполнены осевое и радиальные отв ерстия . Для выхода газов из реактора в трубопровод 1 5 в корпусе головки 12 размещен вертикал1. Ный ха нал, K ":îëîäè:. — н:->кем головок 12 прис ое ,Ц?1нень1 I p) áêи 1 7 Для подачи В них

G;,.Tia :.iaato;"ei.i жидк ocTН и 1лтчперы 3 0 с трубками 18 для слива в сливную ра;< о, ину 1 Ñ> (ф?1

-<> 1оиг.4 и 5) с - О . бко= -1 -:- -? в— лена в кольцевом пазу реактора и служит для к >эеплени я сеак TODa ?; г Оловк е

1 2 о помощью валика 2 -) ?1 pj s >I подачи

1ехнолог-.i÷еских газов к изделиям р:=:.с:,, —.:;.:<елньь> на полках этажерки .,2 . це . . л трубк е 31 Выполнены

:.-.=к з>-=::«,—. рядов отв ер -тий ра зличногс диаметра, обеспечиваю их раВнО;-;ерную подачу газов к обрабатывае?>зделиям. Можно применять и другое устройство для размещения изде"- : /TP Pea.Ê т OPO yi П ОДЛ Да К НИМ

:ЗОВ .

1>ля теплоиэоляци; сзога печи и для более интенсивного охлаждения

pea?: Tоров,. Находящихся в не нагрев ательной камеры „. каждый реактор снаб>кен несколькими ребрами 33,. образующими одновременно систему кольцевых экранов свода.

Ка рус ель на я печь с подл ижными реак— торами ра б ота ет следующим об ра з ом .

В начальном положении (например, положение Т . фиг,3) рeair Тор загружаетсяя издели ями, предварительно уложенными на полках этажерки 32. Этажерку насаживают на трубку 31 и стопорят чекой 34. После этого реактор заводится =- головку 12 и зак— репляетc.",i ?ia ней пов Оротом Валика

25 эа рукоятку 13, Повернув свод до подвода. к канальному голожению следующегo реактора, повторяют процесс его загрузки. Таким образом загружаютс я все реакторы . При н епрерыв—

?! Gë работе lie%# Ka ждый реактор, с 0вершил оборот и вернувшись В положение 1„разгружается от oáðàáoòàííûõ изделий и заг ружа етс я новыми и зделиями. При входе реактора в нагревательную камеру раздвигаются створки двери входного проема, а пропустив реактор,, ств Орки перекрывают проем камеры.

Реактор выходит из нагревательной камеры наружу для окончательного охлажд ени я .

В нагревательной Камере постоянно поддер>кивается необходимая температура. Реакторы, г <с „,"«"."я вне нагревательнойой кам- ры, схлаждаютс я естествв енньк> путем благодаря наличию на них ребер 33, а также поступающим в них защитньк1 газам и холодильникам голов ок, через которые постоянно циркулирует жидкость. Кроме того, реакторы могут охлаждаться в холодильнике, установленном вне нагревательной камеры.

Темп пОВ ОрОта сВОДа зависит От выбранного режима термической или термодиффуз."o?.ной обработки изделий

527478 и количества реакторов . Свод может поворачиваться от механического привода или вручную. В случае применения и редложе н н ой к а рус ель н ой п ечи дл я нанесения слоя карбида титана на поверхность твердосплавных пластин 5 термохимическим способом (из газовой фазы) при дв енадцати Реакторах, печь работает в следующем режиме: загрузка реактора изделиями, установке его на своде и поворот сво- 10 да на 30 — положение I (фиг.1); нагрев реакторов с иэделиями в среде защитного газа — положения

II-III-IY-Y; термохимический процесс при пост оянной температуре — положения

YI-rII — Y1II охлаждение реакторов с изделиями — положения IX-Х-ХЕ XII; снятие реактора со свода и выгрузка изделия — положение I.. 20

В каждый момент времени в положении Е вход газов в реакторы перекрыт перемычкой 23 (фиг ° 3) .

В положениях II-III-IY-Y реакторы находятся в нагревательной камере и в каждую из них по трубопроводам 14 подается защитный газ . (водород, аргон и др.) .

В реакторы, находящиес я в положениях YI-YII YIII подается смесь,щ0 газов (например, метан, водород и пары четыреххлористого титана) из газосмесительной установки через штуцер 24, кольцо 20, трубопровод

14 и трубки 31 . В этих положениях происходит основной термохимический процесс образования карбида титана в нутри реак торов (и з га з ов ой фазы) и осаждения его на поверхность изделий, находящихс я на этажерках внутри каждого реактора. 40

В последующих положениях (IX-Х вЂ” XI XII) реакторы с иэделиями охлаждаются и в каждый из них вновь подается защитный газ.

В положении I реактор отделяют 4$ от головки поворотом звездообразной рукоятки 13. Затем, повернув на некоторый угол запорную шайбу 28, вынимают ее из реактора вместе с этажеркой 32. Удалив чеку 34, снимают с трубки 31 этажерку с обработанными иэделиями и ставят на ее мес-.о этажерку с сирами (не обработанйыми) изделиями. Указанный порядок работы карусельной печи с подвижными реакторами повторяется.

Предложенная карусельная печь с подвижными реакторами может быть использована для термической обработки изделий в вакууме (при давлении газа в реакторах ниже атмосферного) . . В этом случае труба 1б (фиг.1) соединяется со всасывающим фланцем вакуумного насоса, а на входе газовой смеси ставится дозирующий газовый клапан 35.

Предложенная карусельная печь позволяет повысить производительность и экономичность термической обработки металлических иэделий по сравнению с печами периодического действия рав ной мощности.

Формула изобретения

1, Карусельная электропечь для термической обработки изделий, включающая нагревательную камеру в виде замкнутого кольца с электрическими нагревателями и подвижный кольцевой свод, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения непрерывного термохимического процесса обработки изделий, на подвижнсм своде печи закреплены герметичные съемные реакторы, а ступица подвижного свода снабжена газораспределительным устройств см.

2. Электропечь по п.1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения термической обработки изделий в вакууме или газовой среде низкого (меньше атмосферного) давления, реакторы соединены с вакуумным насосом, а на входе в реакторы установлен дозирующий газовый .клапан.

527478

1 щ

П - ф, )

F= .. . л (Ы-"

1 ("1 Л

j i

7.Ф

4-д @,, Я т;

7Ф

@и(. р

П ОД Г! ИСК OE

ЦНИИПй Заказ 10081/ 4 .Гара =:: б 0 В фид д Я(П т нт ", r, дддд, у> Г д дд CJ