Методическая электропечь для химико-термической обработки Советский патент 1984 года по МПК F27B9/22 F27B5/04 

Изобретение относится к электротехнической промьппленности, в частности к области вакуумных и газонаполненных электротермических установок для термической, химико-термической обработки изделий, и может бы использовано в металлургической, эле тротехнической, автомобильной и др. отраслях машиностроительной промышленности для вакуумной цементации, Кроме того, печь может быть использована для таких процессов, как пайк в вакууме, а также насыщение поверхности различными элементами, например кремнием, титаном, бором и т.п. Известна толкательная электропечь содержащая камеру нагрева, технологическую камеру и камеру охлаждения, связанные подом, при этом свод технологической камеры имеет возмож-ность вертикального перемещения, для ограничения высокотемпературной зоны пайки С 1 . Недостатком такой конструкции методической электропечи является то, что она не позволяет создать герметичного отделения технологической камеры от остальных камер, что делае невозможным применение электропечи для химико-термических процессов, требующих различных атмосфер в камерах, а большие зазоры между изде4 ЛИЯМИ, обусловленные необходимостью установки промежуточной камеры, значительно снижают производительность печи. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемо му результату является печь для графитизации и рафинирования углеграфитовых материалов и изделий, выполненная в виде герметизированной толкательной проходной печи. Камеры пре варительного нагрева, высокотемпературного нагрева и охлаждения расположены последовательно, а камера высокотемпературного нагрева вьтолнена теплоизолированной и расположен над камерами нагрева и охлаждения. Под ее штоком может подниматься вмес те с изделием, поступающим из камеры нагрева 2 , Однако высокотемпературная камера герметично не отделена от камер нагрева и охлаждения, что увеличивает расход реакционного газа при химико,термическом процессе, ухудшает ка.чества обрабатываемых изделий и сужает область применения электропечи так как невозможно ее применение для технологии с различными атмосферами. Цель изобретения - повышение производительности и расширение технологических возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в методической электропечи для химико-термической обработки камеры нагрева и охлаждения со стороны технологической камеры снабжены подвижными тепловыми экранами и упорами, технологическая камера имеет вакуумный затвор, закрепленный на штоке ее пода, а поды камеры нагрева и охлаждения выполнены с возможностью их горизонтального возвратно-поступательного перемещения. На фиг. 1 изображена методическая электропечь, общий вид; на фиг.2 разрез А-А ка фиг.1; на фиг. 3 - схема работы печи в различных положениях ., Методическа я толкательная электропечь состоит из последовательно расположённых камер нагрева 1 и охлаждения 2, при этом под 3 камеры нагрева соединен,,с механизмом 4, а под 5 камеры охлаждения с механизмом 6 для горизонтального возвратно-поступательного их перемещения. Технологическая камера 7 установлена над уровнем основного направления перемещения изделий, анод 8 является опорой для изделия 9 и вертикально перемещается с помощью механизма 10. При этом под герметизирует технологическую камеру, образуя зону нагрева, заполненную инертной атмосферой или реакционным газом. Поезд изделий в печи при загрузке и выгрузке проталкивается толкателем 11, установленным с торца камеры нагрева. Камеры нагрева и охлаждения снабжены выдвияшыми упорами 12 для удерживания изделий и тепловыми экранами 13, перекрывающими рабочее пространство каждой камеры от излучения, для получения в них требуемого температурного и газового режима. Уплотнение подвижного пода технологической камеры представляет собой закрепленный на штоке вакуумный затвор 14, габаритные размеры которого превышают габаритные размеры пода, что вызывает необходимость в вьтолнении подов камер нагрева и охлаждения подвижными. Электропечь работает следующим образом. Изделия 9 загружаются в камеру 1 нагрева и проталкиваются с помощью толкателя П :;доль печи по подам 3, 8 и 5. В момент толкания поезда изделий под 8 находится в положении 11 (фиг.З). При этом изделие с пода 3 перемещается на под 8, а изделие с пода 8 - на под 5. После этого под 3 уходит в крайнее левое положение, под 8 - в верхнее положение, а под . 5 - в крайнее правое (положение III на 1|иг.З). Выдвигаются упоры 12, под 3 и 5 становятся в среднее положение ( положение Т фиг.З), а поезд изделий упорами 12 удерживается в кра1Чних положениях, затем закрываются тепловые экраны 13. Под 8, подняв изделие в технологическую камеру 7, герметизирует ее от остального об ема печи. По окончании обработки изделия в камере 7 под 8 опускается в положение 1, толкатель 11 проталкивает поезд изделий еще на одну позицию и цикл повторяется. При проведении технологического процесса вакуумной цементации издели в камере 1 подвергаются предваритель ному нагреву в вакууме или инертном пониженном давлении. В технологической камере 7 проводится собственно процесс цементавди в атмосфере углеродсодержащих газов. В это время может проводиться многократная смена реакционного газа путем его периодической откачки и напуска свежих порций. Попав в камеру 2 охлавдения, изделие проходит диффузионную выдержку и другую необходимую тепловую обработку в вакууме или инертном газе. Выгрузка изделий из печи производится при положении III подвижного пода 5 камеры 2 охлаждения. Выполнение в электропечи промежуточной камеры герметичной и установленной над уровнем основного направления движения изделий, а также снабжение ее выдвижными упорами и тепловыми экранами позволяет увеличить производительность установки за счет плотного размещения изделий на поду печи, расширить технологические возможности печи за счет создания различных атмосфер в камерах печи, снизить расходы реакционного газа за счет уменьшения объема технологической камеры, а также улучшить температурный режим изделий за счет предварительного нагрева изделий в камере нагрева, удаления изделий от. холодных торцов камер нагрева и охлаждения и тепловой защиты торцов камер теплошями экранами. Предлагаемое выполнение конструкции Позволяет создать установку с высокой производительностью, с минимальными затратами на изготовление и монтаж, легко обслуживаемому, с механизацией и автомах зацией технологического процесса, полностью обеспечивающую технологический процесс с получением изделий высокого качества.

Ю

3

Физ.2

МЕТОДИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРШЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ, преимущественно в различных атмосферах, содержащая камеры нагрева и охлаждения, снабженные подами и средствами загрузки и выгрузки изделий и технологическую камеру, расположенную между камерами нагреда и охлаждения над их уровнем и имекицую под, выполненный с возможностью вертикального перемещения на штоке, отличающаяся тем, что, с целью повьппения производительности и рас1Ш1рения технологических возможностей, камеры нагрева и охлаждения со стороны технологической камеры снабжены подвижными тепловыми экранами и упорами, технологическая камера снабжена вакуумным затвором, закрепленным на штоке ее пода, а поды камер нагре(П ва и охлаждения выполнены с возможностью их горизонтального возвратнопоступательного перемещения. hr Фиг.1