Устройство для термодиффузионного легирования изделий Советский патент 1985 года по МПК C23C10/34 

1 Изобретение -относится к устройствам, применяемым для химикотермической обработки изделий и может .быть использовано в машиностроительной и химической промышленностях. Известна установка для диффузио ного хромирования, которая представляет собой электропечь, имеющую возможность поворачиваться из горизонтального положения в вертикальное, в обе стороны при помощи механизма поворота и фиксироваться в любом положении. Внутри электропечи расположена реторта, ось кото рой перпендикулярна оси поворота электропечи. Реторта снабжена с торцов съемными крышками и имеет по концам кольцевые канавки переменной глубины р . Недостатками данного устройства являются сложность термодиффузионного легирования в ней мелких дета лей и необходимость применения в данном случае специальных кассет. Наиболее близкой к изобретению по технической сути и достигаемому эффекту является установка для диф фузионного хромирования стальных изделий, содержащая электропечь с разделенной на рабочую и вспомогательную камеры посредством клапана реторту с люками для загрузки и выгрузки систем продувки реторты газом и подачи активатора, механиз мы вращения реторты и поворота печи. Крьпика реторты снабжена двумя коаксиально расположенными патрубк ми, кольцевой зазор между которыми служит для отвода продувочного газа. Со стороны рабочей камеры в внутреннем патрубке вьтолнена кам ра диссоциации с фильтром и защит ньм колпачком 2j . Подлежащие защите детали загру жаются в рабочую камеру при снято крышке в вертикальном положении реторты. После создания нейтральной атмосферы в реторте печь яакл ншот на 45-60 вспомогательной камерой вверх, открьшают клапан и гранулированиьй хром пересыпается в рабочую камеру,где смешивается деталями.После приведения установ ки в горизонтальное положение и достижения заданной температуры процесса осуществляют непрерывную 4 подачу галогенида аммония в камеру диссо1щации, откуда газообразные продукты поступают в рабочую камеру для создания хромирующей атмосферы. По окончании процесса хромирования для отделения гранулированного хрома от деталей и пересыпки его снова во вспомогательную камеру установку наклоняют на 30-40 при открытом клапане. После отделения хрома клапан закрывают, установку возвращают в горизонтальное положение, рабочзто камеру продувают инертным газом, открьюают крьппку и детали выгружают из реторты путем наклона установки в сторону загрузочного люка. Недостаток известной установки заключается в нерациональном использовании рабочего объема реторты, примерно 25-30% которого используется под вспомогательную камеру. Наличие подвижного клапана снижает надежность установки. Кроме того, клапан при высоких температурах испытывает значительные нагрузки, например, при загрузке деталей, когда падающие детали ударяют по клапану. При пересыпке хрома во вспомогательнзте камеру мелкие детали заклиниваются в посадочном месте клапана и препятствуют плотному закрытию клапана. При закрытии клапана значительные нагрузки выпадают на привод штока клапана, что может вызвать его поломку. Все неисправности клапана влекут за собой вмешательство обслуживающего персонала и снижают производительность установки. Цель изобретения - повьшение производительности устройства, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для термодиффузионного легирования изделий, содержащем поворотную электропечь, размещенную в печи реторту с рабочей и вспомогательной камерами, окна для загрузки и выгрузки, привод вращения реторты и системы подачи активатора и продувки реторты,при этом вспомогательная камера распоожена со стороны загрузки, вспомогательная камера выполнена съемной виде двух усеченных конусов,расоложенных один в другом, внутренний онус выполнен в виде воронки, конусообразная часть которой имеет прорези вдоль концентрических окруж ностей, при этом прорези в каждом ряду смещены относительно одна другой . На фиг.1 изображена предлагаемая установка, общий вид; на фиг.2 и 3 съемная вспомогательная камера. Установка представляет собой поворотную электропечь 1, внутри которой раэмещена реторта 2, разделенная на рабочую 3 и вспомогатель ную 4 камеры посредством воронкообразного конуса-разделителя 5 с прорезями 6. Реторта имеет крьшку 7 с системой 8 отвода активирующих веществ и газообразных продуктов и загрузочный канал 9, являющийся вну ренней частью вспомогательной камеры. Обогрев реторты осуществляется нагревателями 10. Механизм 11 поворота печи размещен на станине 12. Вращение реторты осуществляется механизмом 13. Наружная часть 14 вспомогательной камеры вьтолнена в виде конуса. Для продувки реторты имеется дополнительный узел 15 ввод газа. Футеровочный блок 16 является съемным и крепится к крышке 17. Установка работает следующим образом. В зависимости от вида обрабатываемых изделий печь 1 с помощью мех низма 11 поворачивают на 45-90° и выводят реторту 2 в положение загр ки. Открьт крьщ1ку 7 через загрузоч ный канал 9 изделия и легирующую смесь засыпают в рабочую камеру 3, закрывают крышку 7 реторты и выводят печь в горизонтальное положение. Включив обогрев печи, приводят во вращение реторту с помощью механизма 13. Изделия и леги рующая смесь в течение всего времени процесса находятся в рабочей камере 3, так как форма отверстия воронкообразного конуса-разделителя 5 не позволяют легирующей смеси и деталям переместиться во вспомогательную камеру 4. Подача активирующих веществ осуществляется чере 4 узел 15, а отвод газов - через систему 8, смонтированную на крышке 7 реторты. После окончания процесса,в , случае необходимости, с помощью систем 8 и 15 продувают реторту инертным газом, снимают крышку 7 реторты вместе с узлом 8 загрузки активатора и, поворачивая печь с помощью механизма 11, выгружают изделия из рабочей камеры 3 реторты 2 через загрузочный канал 9. При этом легирующая смесь через отверстия 6 конуса-разделителя 5 перемещается во вспомогательную камеРУ 4. Возможно сразу же, без снижения температуры в реторте, вьшести реторту в рабочее положение и осуществлять загрузку следующей партии изделий. Таким образом, возможно многократно не выгружая, а лшпь догружая легирующую смесь, обрабатьшать партии мелких деталей типа валиков, втулок, нормалей и т.п. Для удаления отработанной смеси реторту 2 вьгаодят в вертикальное положение (горловиной вверх), снимают крьшку 17 (совместно с крьшкой 7 и системой 8), футеровочный блок 16 и вьшш4ают вспомогательную камеру 4. Выведя печь с помощью механизма 11 горловиной реторты вниз, осыпают отработанную смесь и поворачивают печь горловиной реторты в верхнее положение. При этом установка готова для упрочнения мелких деталей (сбор узлов и реторту в порядке, обратном разборке) или, не устанавливая вспомогательной камеры, загружают в реторту длинномер ные изделия (возможно в специальных кассетах) и легирующую смесь. Таким образом, предлагаемая установка позволяет лучие использовать объем реторты, нагревать изделия большей номенклатуры, повышает надежность устройства, так как отсутствует подвижный клапан. Все это позволяет значительно повысить производительность устройства.

Фиг. 2

Фиг.З

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОДИФФУЗИОННОГО ЛЕП1РОВАЙИЯ ИЗДЕЛИЙ, содер жащее поворотную электропечь, раз/7 № W f , ттш |5 -; iiS ViVV,.. 4.tiHs,. ,.,,;, :}, iisjii(;r;:.-: мещенную в печи реторту с рабочей и вспомогательной камерами и окнами загрузки и выгрузки, привод вращения реторты и системы подачи активатора и продувки реторты, при этом вспомогательная камера расположена со стороны загрузки, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности устройства, вспомогательная камера выполнена съемной в виде двух усеченных конусов, расположенных один в другом, внутренний конус выполнен в виде воронки, конусообразная часть которой имеет прорези вдоль концентрических окружностей, при этом прорези в каждом ряду смещены относительно одна /другой.