Установка для термообработки изделий Советский патент 1990 года по МПК C21D9/00 C21D1/767 

ел

со

4

Изобретение относится к установке для термообработки изделий из порошковых материалов. Цель изобретения - снижение энергозатрат и расхода масла при оптимальном использовании восстановительных свойств защитной среды. Установка содержит проходную нагревательную камеру с загрузочным патрубком 1, расположенным в ванне 2 с маслом, образуя гидравлический затвор высотой 20 мм, и с разгрузочным патрубком 6, расположенным в ванне 7 с маслом, образуя затвор высотой 30 мм. Под слоем масла в боковой стенке разгрузочного патрубка 6 камеры на высоте 10 мм от торца выполнено отверстие 8 высотой 10 мм, под которым закреплен клапан 9, соединенный с блоком программного управления 10. Управляя клапаном 9 при помощи блока программного управления 10, открывают и закрывают отверстие 8 и тем самым изменяют направление перемещения паров масла в камере, образовавшихся при испарении масла, находящегося в порах и на поверхности изделий, поддерживают восстановительные свойства газа в камере спекания при меньшем расходе электроэнергии для нагрева паров масла за счет разложения меньшей его части. 1 ил.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано, в частности, для термообработки изделий из порошковых материалов, преимущественно пористых.

Целью изобретения является сниже1- ние энергозатрат и расхода масла при оптимальном использовании восстановительных свойств защитной среды.

На чертеже схематично изображена установка для термообработки изделий.

Загрузочный патрубок 1 проходной камеры расположен в ванне 2 с маслом,

образуя гидравлический затвор высотой h3 20 мм, и сочленен с толкателем 3 механизма загрузки. Над загрузочным патрубком 1 камеры расположен накопитель 4 изделий. Вокруг камеры расположен нагреватель 5. Разгрузочный патрубок 6 камеры расположен в ванне 7 с маслом, образуя гидравлический затвор высотой hp( 30 мм. Под слоем масла в боковой стенке разгрузочного патрубка 6 камеры на высоте 10 мм от торца выполнено отверстие 8 высотой 10 мм и шириной 25 мм, над которым закреплен клапан 9, соединенный с блоком 10 программного управления.

Работа установки заключается в Следующем.

В исходном состоянии клапан 9 отключен, отверстие 8 закрыто, нагреватель 5 отключен от источника питания. В блок программного управления вводят программу частоты и продолжительности включения клапана. Напри мер, при термообработке изделий типа втулок с наружным диаметром 20 мм, внутренним диаметром 16 мм, длиной 25 мм из материала ЖГрО,5 при пористости втулок 6,2% продолжительность включения клапана составляет 20 с При цикле 100 с. Подключают нагреватель 5 к источнику питания, загружают камеру втулками до нагревателя 5, включают клапан и выдерживают в таком состоянии до установления в камере рабочей температуры (950аС), после чего втулки подают через каждые 20 с. Нагретые до 950°С втулки продвигаются до разгрузочного патруб ка,6 камеры, свободно падают в масло ванны 7 и охлаждаются, скатываясь по наклонной площадке в накопитель, откуда периодически извлекаются. Пары масла, образовавшиеся при контакте нагретых втулок с маслом, конденсируют под слоем масла.

После выхода первой втулки подключают клапан к блоку программного управления, который включает клапан на 20 с через каждые 80 с. При открытом клапане пары масла, образовавшиеся при испарении масла,, находящегося в порах и на поверхности втулок перемещаются в зону высокой температуры, так как Ьрг Ю мм i h3 20 мм. В зоне нагрева пары масла разлагаются на Нг, СИ.,, С,, создавая восстановительную среду. При закрытом клапане h &, 30 мм h 3 20мм,

Р« поэтому пары масла перемещаются в

направлении затвора загрузочного патрубка 1 камеры, частично конденсируют в холодной зоне камеры, а остальные вытесняются через затвор и конденсируют при контакте с маслом затвора загрузочного патрубка камеры.

В процессе нагревания втулок водород и углерод расходуются на восстановление оксидов железа и поглощение свободного кислорода, находящегося в порах изделия, так как при прохождении через масляный затвор загрузоч

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ного патрубка камеры все поры не успевают заполниться маслом. Восстановительные свойства среды уменьшаются и через 80 с газовая среда камеры в течение 20 с пополняется продуктами разложения паров масла, а отработанный газ вытесняется через затвор разгрузочного патрубка 6 камеры.

Управляя клапаном при помощи блока программного управления, изменяют направление перемещения паров масла в камере и тем самым поддерживают восстановительные свойства газа в камере спекания, выпуская через затвор разгрузочного патрубка камеры отработанные газы, а избыточные пары масла регенерируют, направляя в зону низкой температуры. Программу, обеспечивающую продолжительность и частоту включения клапана, задают в зависимости от габаритов, плотности и степени окисления материала изделий.

Таким образом, наличие отверстия в стенке разгрузочного патрубка камеры под слоем масла и клапана, соединенного с блоком программного управления, позволяет уменьшить расход масла, снизить энергозатраты, так как разложение паров масла на восстановительные газы производится не непрерывно, а только по мере необходимости „

Так в приведенном примере разлагается только пятая часть паров масла, т.е. сокращается расход масла и уменьшаются затраты энергии на нагрев паров масла, так как разлагается меньшая их часть. Формула изобретения

Установка для термообработки изделий, преимущественно порошковых, содержащая масляные ванны и расположенную между ними проходную нагревательную камеру с загрузочным и разгрузочными патрубками, опущенными в ванну, отличающаяся тем, что, с целью снижения энергозатрат и расхода масла при оптимальном использовании восстановительных свойств защитной среды, она снабжена устройством регулирования направления движения паров масла в камере, выполненным в виде отверстия в стенке разгрузочного патрубка камеры под слоем масла с установленным под ним клапаном и блока программного управления, электрически связанного с клапаном.