ПЕЧЬ ДЛЯ НАГРЕВА ПЛИТ ИЗ ПОРОШКА АЛЮМИНИЯ Российский патент 2012 года по МПК B22F3/105 F27B3/20 

Изобретение относится к нагревательным устройствам, в частности к электропечам сопротивления, и может быть использовано для вспенивания плит из порошка алюминия.

Известна колпаковая печь для отжига листов в защитной атмосфере (см., например, Крапухин В.В. Печи для цветных и редких металлов. Москва. Металлургия. - 1980 г. - С.283-288), принятая в качестве аналога, которая содержит под, предназначенный для укладки на него нагреваемых листов, покрываемый внутренним и внешним колпаками. Нагрев осуществляется газом, сжигаемым в пространстве между колпаками, а защитная атмосфера создается подачей защитного газа во внутренний колпак.

Недостатками аналога являются:

- низкий КПД печи;

- низкие значения теплопередачи.

Известна печь для нагрева дюралюминиевых слитков (см., например, Крапухин В.В. Печи для цветных и редких металлов. Москва. Металлургия. - 1980. - С.315-316), принятая в качестве прототипа, которая содержит горизонтальную камеру, дверцы. Нагрев слитков производится устройствами нагрева, смонтированными в поде и своде.

К недостаткам прототипа относятся:

- недостаточная эффективность нагрева из-за невозможности организации при нагреве контактной теплопередачи;

- значительное время достижения нагреваемым изделием требуемой температуры;

- ограниченные технологические возможности.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение интенсивности нагрева, снижение времени достижения заданной температуры за счет организации теплопередачи теплопроводностью посредством обеспечения постоянного контакта между плоскими рабочими поверхностями пода и свода и наибольшими по площади сторонами нагреваемой плиты из порошка алюминия, при обеспечении возможности вертикального перемещения свода по мере нагрева, что обусловлено изменением толщины плиты из порошка алюминия в процессе ее нагревания и позволит обеспечить высокий уровень теплопередачи в течение всего времени нагрева.

Технический результат предлагаемого изобретения достигается благодаря тому, что электропечь для нагрева плит из порошка алюминия включает горизонтальную камеру с устройствами нагрева, смонтированными в своде и поде, и дверцы с механизмом их перемещения. Устройства нагрева скомплектованы с термоэлектрическими преобразователями в корпусах, образующих рабочие плоскости пода и свода, при этом свод выполнен с возможностью прижима рабочей плоскости к плите перед нагревом и перемещения в вертикальном направлении относительно неподвижного пода по мере увеличения толщины плит во время их нагрева.

При этом перемещение в вертикальном направлении свода печи может осуществляться как подъемно-качающим механизмом, состоящим из двух трехзвенных четырехшарнирных параллелограммов, установленным по бокам камеры печи, состоящих из боковых и верхнего звеньев с продольным пазом, и четырех направляющих, установленных попарно по бокам камеры печи, выходящего за габариты корпуса с верхней и нижней сторон, при этом опоры нижних шарниров параллелограмма закреплены неподвижно, синхронизация угла поворота шарниров параллелограмма обеспечивается связующей осью, привод поворота шарниров параллелограмма осуществляется через рычаг гидроцилиндром, корпусы направляющих смонтированы на камере печи соосно по вертикали и над параллелограммами подъемно-качающегося механизма, а штоки направляющих верхними концами прикреплены к своду печи, при выполнении на нижних их частях торцевых роликов, входящих в продольные пазы верхних звеньев параллелограммов, так и механизмом подъема свода печи, выполненным из нескольких гидроцилиндров поршневого типа, состоящих из корпусов и штоков, установленных попарно вертикально с боков свода приближенно к входной и выходной сторонам печи, при монтаже корпусов гидроцилиндров на камере печи, с закреплением штока к своду печи. Перемещение дверец печи может осуществляться как групповым приводом, обеспечивающим подъем дверец совместно со сводом, так и иметь индивидуальный привод.

Предлагаемая печь для нагрева плит из порошка алюминия приведена на графических материалах, где:

- на фиг.1 показано сечение печи;

- на фиг.2 показана схема подъемно-качающего механизма подъема свода печи;

- на фиг.3 отображена схема механизма подъема свода печи, выполненного из нескольких гидроцилиндров поршневого типа;

- на фиг.4 изображена схема реализации группового привода дверец печи;

- на фиг.5 изображена схема реализации индивидуального привода дверец печи.

Предлагаемая печь для нагрева плит из порошка алюминия состоит из горизонтальной камеры 1, неподвижного пода 2, подвижного в вертикальном направлении свода 3, дверец 4, устройств нагрева 5, плиты 6 из порошка алюминия, боковых 8 и верхних 9 звеньев трехзвенного четырехшарнирного параллелограмма, корпусов 10 и штоков 11 направляющих, опор 12 нижних шарниров параллелограммов, синхронизирующей оси 13, рычага привода 14 параллелограмма, гидроцилиндра 15 привода параллелограмма, верхних концов 16 и торцевых роликов 17 направляющих, корпуса 18 гидроцилиндра, штока 19 гидроцилиндра, группового привода 20 и индивидуального привода 21 дверец печи.

Печь для нагрева плит из порошка алюминия работает следующим образом (фиг.1): плиту 6 из порошка алюминия через открытую дверцу 4 подают в горизонтальную камеру 1, располагают на неподвижном поде 2, прижимают подвижным в вертикальном направлении сводом 3 и нагревают путем теплопередачи теплопроводностью от рабочих плоскостей пода и свода, образованных корпусами устройств нагрева 5, которые, в свою очередь, скомплектованными термоэлектрическими преобразователями. Дверцы при нагреве закрыты. Перемещение в вертикальном направлении свода печи может осуществляться как подъемно-качающим механизмом (фиг.2), так и механизмом подъема свода печи (фиг.3), выполненным из нескольких гидроцилиндров поршневого типа. В случае применения подъемно-качающего механизма его трехзвенные четырехшарнирные параллелограммы состоят из боковых 8 и верхних 9 звеньев, поворачиваются от гидроцилиндра 15 через рычаг привода 14 при неподвижном закреплении опор 12 нижних шарниров параллелограммов и выполнении на верхних звеньях продольного паза. Угол поворота шарниров параллелограммов синхронизируют связующей осью 13. Само вертикальное перемещение свода осуществляют посредством четырех направляющих, состоящих из корпусов 10 и штоков 11, штоки которых верхними концами 16 прикреплены к своду печи, на нижних их частях выполнены торцевые ролики 17, а корпуса направляющих смонтированы на камере печи соосно по вертикали и над параллелограммами подъемно-качающегося механизма. Торцевые ролики штоков расположены в продольных пазах верхних звеньев параллелограмма, что и позволяет при плоскопараллельном движении параллелограммов передавать своду через направляющие только вертикальное перемещение. В случае использования механизма подъема свода печи, выполненного из нескольких гидроцилиндров поршневого типа, содержащих корпусы 18 гидроцилиндров, смонтированных на камере печи, и штоки 19 гидроцилиндров, прикрепленные к своду печи, при расположении штоков и цилиндров попарно вертикально с боков свода приближенно к входной и выходной сторонам печи, подъем осуществляется при перемещении штоков относительно корпусов при подаче давления в поршневую полость гидроцилиндра. При этом привод дверец печи может осуществляться как групповым приводом 20 (фиг.4), обеспечивающим подъем дверец совместно со сводом, так и индивидуальным приводом 21 (фиг.5).

Предлагаемая печь для нагрева плит из порошка алюминия может быть использована для организации высокотемпературной обработки "вспениванием" плит из порошка алюминия в технологических линиях производства панелей и сэндвичей пеноалюминия.

Предлагаемая печь для нагрева плит из порошка алюминия позволит повысить интенсивность нагрева, снизить время достижения заданной температуры за счет организации теплопередачи теплопроводностью посредством обеспечения постоянного контакта между плоскими рабочими поверхностями пода и свода и наибольшими по площади сторонами нагреваемой плиты из порошка алюминия, при обеспечении возможности вертикального перемещения свода по мере нагрева, что обусловлено изменением толщины плиты из порошка алюминия в процессе ее нагревания и позволит обеспечить высокий уровень теплопередачи в течение всего времени нагрева.

Таким образом, печь для нагрева плит из порошка алюминия, включающая горизонтальную камеру, неподвижный под, подвижный в вертикальном направлении свод, переднюю и заднюю дверцы печи, устройство нагрева, плиту из порошка алюминия, боковые и верхние звенья трехзвенного четырехшарнирного параллелограмма, корпусы и штоки направляющих, опоры нижних шарниров параллелограммов, синхронизирующую ось, рычаг привода параллелограмма, гидроцилиндр привода параллелограмма, верхние концы и торцевые ролики направляющих, корпусы гидроцилиндров, штоки гидроцилиндров, групповой и индивидуальный привод дверец печи, позволяет:

- организовать теплопередачу теплопроводностью посредством обеспечения постоянного контакта между нагревателем и нагреваемой плитой из порошка алюминия;

- обеспечить требуемую интенсивность нагрева плит из порошка алюминия в течение всего времени нагрева;

- сократить время достижения нагреваемой плитой из порошка алюминия заданной температуры.

Изобретение относится к нагревательным устройствам, в частности к электропечам сопротивления, и может быть использовано для вспенивания плит из порошка алюминия. Электропечь для нагрева плит из порошка алюминия включает горизонтальную камеру с устройствами нагрева, смонтированными в своде и поде, и дверцы с механизмом их перемещения. Устройства нагрева скомплектованы с термоэлектрическими преобразователями в корпусах, образующих рабочие плоскости пода и свода. Свод выполнен с возможностью прижима рабочей плоскости к плите перед нагревом и перемещения в вертикальном направлении относительно неподвижного пода по мере увеличения толщины плит во время их нагрева. Предложенная печь для изготовления плит из порошка алюминия позволит организовать теплопередачу теплопроводностью посредством обеспечения постоянного контакта между нагревателем и нагреваемой плитой из порошка алюминия, обеспечить требуемую интенсивность нагрева плит из порошка алюминия в течение всего времени нагрева, сократить время достижения нагреваемой плитой из порошка алюминия заданной температуры. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Электропечь для нагрева плит из порошка алюминия, включающая горизонтальную камеру с устройствами нагрева, смонтированными в своде и поде, и дверцы с механизмом их перемещения, отличающаяся тем, что устройства нагрева скомплектованы с термоэлектрическими преобразователями в корпусах, образующих рабочие плоскости пода и свода, при этом свод выполнен с возможностью прижима рабочей плоскости к плитам перед их нагревом и перемещения в вертикальном направлении относительно неподвижного пода по мере увеличения толщины плит во время их нагрева.

2. Электропечь по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена механизмом перемещения свода, выполненным в виде подъемно-качающегося механизма, состоящего из двух трехзвенных четырехшарнирных параллелограммов, установленных по бокам горизонтальной камеры, состоящих из боковых звеньев и верхнего звена с продольным пазом, четырех направляющих, установленных попарно по бокам горизонтальной камеры, состоящих из корпуса и штока, выходящего за габариты корпуса с верхней и нижней его сторон, и связующей оси для обеспечения синхронизации угла поворота шарниров параллелограмма, при этом опоры нижних шарниров параллелограмма закреплены неподвижно, боковые и верхние звенья выполнены с возможностью осуществления поворота посредством привода шарниров параллелограмма через рычаг его гидроцилиндра, корпуса направляющих смонтированы на горизонтальной камере соосно по вертикали и над параллелограммами подъемно-качающегося механизма, штоки направляющих верхними концами прикреплены к своду, а торцевые ролики, входящие в продольные пазы верхних звеньев параллелограммов, выполнены на нижних частях направляющих.

3. Электропечь по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена механизмом перемещения свода, выполненным в виде механизма подъема свода печи, имеющего несколько гидроцилиндров поршневого типа, состоящих из корпусов и штоков, установленных попарно вертикально с боков свода приближенно к входной и выходной сторонам печи при монтаже корпусов гидроцилиндров на камере печи с закреплением штока к своду печи.

4. Электропечь по п.1, отличающаяся тем, что дверцы снабжены групповым приводом их подъема совместно со сводом.

5. Электропечь по п.1, отличающаяся тем, что дверцы снабжены индивидуальным приводом их подъема.