Муфельная электропечь Советский патент 1983 года по МПК F27B5/00 

(О

с:

СХ) СХ5

Изобретение относится к термообработке в вакууме или среде нейтральных газов, в частности к конструкции муфельных электропечей.

Известна вакуумная муфельная печь, содержащая две камеры, разделенные пробкой, и муфели, которые вдвигаются в камеры. Обогрев их осуществляется перемещающимся нагревательным элементом от специального, герметично изолированного приводного механизма, переходящего из одной камеры в другую 1.

Недостатком данной конструкции является то, что требуются специальные поддерживающие устройства для установки муфелей внутри каждой из камер, что усложняет обслуживание и не позволяет разместить нагреватели на поде электропечи. Кроме того, для вывода каждого муфеля из камеры требуется дополнительная площадь не менее длины муфеля, а также перемещение цилиндрического нагревательного элемента требует наличия герметично изолированного приводного механизма и специальной конструкции токоподводов, которые трудно осуществить в электропечи, где температура порядка 900°С.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является камерная вакуумная электропечь, содержащая перемещающуюся нагревательную камеру и стационарные муфели, смонтированные на неподвижных опорах. Смежные торцы муфелей разнесены на расстояние порядка 1 м, которое необходимо для обслуживания крыщек входных отверстий нагревательной камеры, и не имеют опор. Такие печи характеризуются повыщенной производительностью, так как они позволяют вести охлаждение муфеля с садкой вне нагревательной камеры. Нагревательная камера постоянно разогрета, остывают только муфели, что снижает расход энергии на разогрев камеры 2.

Недостатком известной печи является то, что между муфелями в центре отсутствует соединение их, а это, в свою очередь, не позволяет снизить нагрузки в центре (т. е. на концах муфелей), что приведет к их прогибу. Кроме того, наличие разрыва между муфелями приводит к неизбежному использованию дополнительных проиаводственных площадей.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в муфельной электропечи, содержащей нагревательную камеру, имеющую возможность горизонтального перемещения, и муфели, установленные один навстречу другому, глухими торцами на неподвижных опорах соосно с нагревательной камерой, торцы муфелей шарнирно соединены между собой и выполнены теплоизолированными.

Кроме того, смежные торцы муфелей снабжены пустотелыми вкладыщами, залполненными теплоизолированным материалом, а шарнирное соединение выполнено в виде сферического элемента.

На фиг. 1 изображена муфельная электропечь, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1; фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Муфельная электропечь состоит из нагревательной камеры 1, муфелей 2 (количество муфелей, расположенных параллельно, может быть увел1 чено и обслуживаться одной нагревательной камерой), торцы которых щарнирно .соединены и снабжены цилиндрическими пустотелыми вкладыщами 3 и колодками 4 со сферическими канавками, в которых помещен сферический элемент 5, например шарик ff 50 мм из стали XI8HIOT. Внутренние полости цилиндрических вкладышей заполнены теплоизоляционным материалом 6, в качестве которого может быть использован мелкий бой легковесного шамота с плотностью 1000- 1300 кг/м, временным сопротивлением сжатию 5-10 МН/м, с температурой начала деформации 1100°С и с коэффициентом теплопроводности 0,232-0,349 Вт/м.град. Муфели 2 изолированы друг от друга перегородками 7.

Загрузочные торцы муфелей 2 устанавливаются в гнездах 8 неподвижных опор 9 посредством фланцев 10 и болтов 11.

Нагревательная камера 1 с нагревателями 12 перемещается возвратно-поступательно вдоль муфелей 2 при помощи механизма 13, выполненного из системы блоков 14, троса 15 и лебедки 16 с ручны.м или механическим приводом. В данном случае перемещение нагревательной камеры 1 осуществляется лебедкой 16 по рельсам 17 до упоров 18, установленных на рельсах. Резиновое уплотнение крышки и муфеля защищено водяной рубашкой 19.

В муфелях 2 создается вакуум порядка 10 Па поочередно при помощи пары двухступенчатых откачных систем {не показаны), а нагрев садки в муфеле при вакууме порядка 10 Па осуществляется до 800°С нагревателями 12 и, чтобы муфели не теряли прочность в центральной части (не прогибались) в результате циклически повторяющихся теплосмен и печь не выходила из строя, в центральной части муфеля имеют шарнирное соединение, являющееся дополнительной опорой, дающей возможность разгрузить нагружнь1е неподвижные опоры муфелей, а, следовательно, повысить срок службы.

Предлагаемая муфельная электропечь работает следующим образом.

После того как загружена садка металла и создан вакуум в одном муфеле 2, нагревательная камера I при помощи механизма

13 перемещения накатывается до упора 18 на рельсах 17 на этот муфель и нагревает его вместе с садкой. При этом как в момент перемещения нагревательной камеры I, так и в период нагрева до заданной температуры, центральная часть муфелей соединена шарнирно торцами: Температура контролируется автоматически задающим устройством. При этом второй муфель 2 охлаждается до температуры окружающей среды и происходит выгрузка термообработанных изделий. Затем в него загружают новую садку, производят откачку вакуума до Ю Па. После достижения в первом муфеле 2 заданной температуры нагревательная камера 1 в рабочем состоянии накатывается

до упора 18 при помощи механизма 13 перемещения на второй муфель 2, и цикл термообработки изделий в вакууме повторяется.

Технико-экономическая эффективность от использования предложения заключается в том, что опытный образец предлагаемой муфельной электропечи был изготовлен и испытан на ГПКО «Нормаль. При этом упрощена конструкция, так как нет поднимающихся вверх уплотнительных дверок, за счет шарнирного соединения смежных торцов муфелей повышается надежность конструкции (ограничивается прогиб консольно закрепленных муфелей) и упрощается обслуживание печи.

гМУФЕЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ, содержащая нагревательную камеру, имеющую возможность горизонтального перемещения, и муфели, установленные один навстречу другому глухими торцами на неподвижных опорах соосно с нагревательной камерой, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности и упрощения конструкции, смежные торцы муфелей шарнирно соединены между собой и выполнены теплоизолированными. 2.Электропечь по п. 1, отличающаяся тем, что смежные торцы муфелей снабжены пустотелыми вкладышами, заполненными теплоизоляционным материалом. 3.Электропечь по п. 1, отличающаяся тем, что шарнирное соединение выполнено в виде сферического элемента.

Б-Б

Ю