Колпаковая печь для термообработки замасленных металлоизделий Советский патент 1988 года по МПК C21D9/67 

-6

i

(Л

139

обрабатываемого металла. Колпаковая печь для термообработки замасленных металлоизделий содержит стенд с опорной рамой 8 и патрубками ввода и вывода га.зов, футерованный колпак 4 с нагревателями, муфель 6 и термоконтейнер. Внутри муфеля установлена кассета с двойными перфорированными стенками, пространство между которыми заполнено катализатором. Патрубок ввода газов вмонтирован верхним концом в кольцеобразную коробку, уста12

новленную внутри опорной рамы кон- центрично,стенкам термоконтейнера, и присоединен к трубопроводу подачи воды и затятного газа. Рабочий газ в виде смеси защитного газа и водяного пара проходит через решетчатое дно. термоконтейнера и омывает металлоизделия. В результате взаимодействия продуктов испарения масел с водяным паром поверхность изделий очищается от углеродсодержащих включений, 1 ил.

Изобретение решает задачу очистки от масел металлических изделий, преимущественно разрубленной на куски ленты прецизионных сплавов, к чистоте металла которых по незагрязненности углеродсодержапщми включениями предъявляют особо высокие требования. Целью изобретения является повьпиение эксплуатационной надежности и качества изделий за счет предотбра- вдения науглероживания поверхности

1

Изобретение относится к черной металлургии и NIOKBT быть использовано в производстве прецизионных сплавов при подготовке металлошихты к (Плавлению в электропечах там, где к чистоте металла и его поверхности по незагрязненности углеродсодержащими включениями предъявляют особо высокие требования.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и качества изделий за счет предотврап1ения науглероживания поверхности обрабатываемого металла.

На чертеже изображена колпаковая печь, общий вид,

Колпаковая печь для термообработки замасленных металлоизделий содержит стенд 1 с патрубками 2 и 3 ввода и бывода газов, футерованный колпак 4 с нагревателями 5, муфель 6 и термоконтейнер 7. Стенд 1 оборудован опорной рамой 8 и кольцеобразной коробкой 9. Муфель 6 снабжен кассетой 10 с двойными перфорированными стенками 11 и 12, пространство между которыми заполнено катализатором 13, например мелкой стружкой жаропрочного сплава.

Термоконтейнер 7, выполненный в виде цилиндрической емкости с решетчатым дном, установлен на опорную раму 8 без зазора. Патрубок 2 вмонтирован своим верхним концом в кольцеобразную коробку 9 и присоединен к трубопроводу 14 подачи воды и защитного газа. Коробка 9 установлена внутри опорной рамы 8 концентрично стенкам термоконтейнера 1,

Внутреннее пространство муфеля 6, загерметизированное от проникновения в него атмосферного воздуха песочным затвором 15, разделено на два объема, 5 которые сообщаются между собой через отверстия в стенках 11 и 12 и катализатор 13. Разделение выполнено посредством песочного затвора 16. Патрубок 3 вывода газов вмонтирован

в опорную раму 8 и присоединен к выхлопному трубопроводу 17.

Колпаковая печь для термообработки замасленных изделий работает следующим образом.

Термоконтейнер 7 загружают металлоизделиями 18, устанавливают на опорную раму 8, герметизируют место стыковки жароупорной замазкой, накрывают муфелем 6, уплотняя песочные

0 затворы 15 и 16, и устанавливают

колпак 4. Продувают через патрубки 2 и 3 защитным газом полости термоконтейнера 7 и муфеля 6 до полного удаления из рабочего пространства печи атмосферного воздуха.

В качестве защитного газа используют азотоводороднук смесь, содержащую 94-97% аз-ота и 3-6% водорода, обеспечивающую безокислительный

0 нагрев металлоизделий, или технический азот, содержащий до 1% кислорода, обеспечивающий малоокислительный нагрев в диапазоне температур 650- 700 С. Газ подводят по трубопроводу

5 14, а отводят по трубопроводу 17, поддерживая в печи избыточное давление.

Включают нагреватели 5 и разогревают печь. По мере рязогрева печи

5

стенки муфеля 6 и кассеты 10 нагреваются и передают тепло термоконтейнеру 7, металлоизделиям 18, опорной раме 8 и кольцеобразной коробке 9. При нагреве не допускают повышения температуры катализатора 13 свыпге 750°С.

После подъема температуры стенок кольцеобразной коробки 9 до 110- 120 С включают подачу воды и по трубопроводу 14 вместе с защитным газом в патрубок 2 подают воду. Движущийся по трубопроводу 14 и патрубку 2 защитный газ выталкивает часть нахо- дящейся в них воды и проходит через столб воды в патрубке 2 в виде пузырей. При этом некоторое количество . воды переливается через край патрубка 2 и попадает в коробку 9, где мгновенно вскипает и испаряется, смешиваясь с защитным газом. Количество воды, подаваемГой с газом, поддерживают в пределах от 10 до 150 г на 1 м газа в зависимости от толщины металлоизделий, степени их замаслен- ности и химического состава металла. Наибольшее количество воды на испарение подается при термообработке сильнозамасленньгх толстостенных из-, делий.

Рабочий газ в виде смеси защитног газа и водяного пара проходит через решетчатое дно термоконтейнера 7 и смывает нагреваемые металлоизделия 18. При этом в результате взаимод ей- ствия продуктов испарения масел с водяным паром поверхность металлоизделий очищается от углеродсодержа- щих включений. Выходящие из термо- контейнера 7 дымовые газы содержат защитный, газ, водяной пар и углево - дородные продукты гидрокрекинга

маеело

Под действием избыточного давлени дымовые тазы, проникая через отверстия в стенке 12 кассеты 10 в слой катализатора 13, движутся в нем, проходят ерез отверстия в стенке 1I и попадают в патрубок 3, откуда по выхлопному трубопроводу 17 уходят в атмосферу. При движении дымовых газов в слое катализатора 13, нагретого до температуры 700-750 С, содержащиеся в нем горючие составляющие - водород и углеводородные продукты гидрокрекинга масел - смешиваются с кислородом и ПОЛНОСТЬЮ сгорают. Удаляемые в атмосферу дымовые

,

Q 5 0 5

0

5

Q

0

газы не содержат вредных веществ. При необходимости в катализатор 13 вводят атмосферный воздух.

Соприкасакнциеся со стенками муфеля 6, термоконтейнера 7 и патрубка 3 продукты гидрокрекинга масел находятся в газообразном состоянии, не осаждаются на их поверхностях и не образуют отложений.

В результате сгорания горючих составляющих на катализаторе 13 происходит выделение тепла, что позволяет снизить потребление энергии. При . достижении металлоизделиями температуры 65(1 С процесс термообработки прекрап1ают, отключают подачу воды через патрубок 2, включают нагреватели 5 и снимают колпак 4. Охлаждают муфель 6, термоконтейнер 7 с метало- изделиями 18 и части печи.

После охлаждения металлоизделий 18 до 200 С подачу защитного газа через патрубок 2 прекращают. Снимают муфель 6 и переносят термоконтейнер 7 с обработанными изделиями 18 к

потребителю.

i

Использование оборудования обеспечивает повышение эксплуатационной надежности печи за счет устранения отложений на стенках муфеля и предотвращения науглероживания поверхности обрабатываемого металла.

Формула изобретения

Колпаковая печь для термообработки замасленных металлоизделий, содержащая футерованный колпак с нагревателями, стенд с опорной рамой и патрубками подвода защитного газа, муфель и термоконтейнер, отличающаяся тем, что, с целью повьше- ния эксплуатационной надежности и качества изделий за счет предотвращения науглероживания поверхности об- рабатьгеаемого металла, она снабжена размещенной внутри муфеля кассетой с двойными перфорированными стенками, полость между которыми заполнена катализатором, и установленной внутри опорной рамы, концентрично ей, коль- цеобразной коробкой, а патрубок ввода защитного газа вмонтирован в кольцеобразную коробку, причем к трубопроводу подачи защитного газа присоединен напорный водопровод.