Подина печи Советский патент 1991 года по МПК F27B13/06 F27D1/00 

316

Изобретение относится к металлур гии, в частности к конструкции футеровки пода вакуумной печи для пайки стальных изделий или химико-термичес- кой обработки деталей из инструментальных сталей в вакууме.

Цель изобретения - повышение срока службы подины.

На фиг.1 показана печь с садкой, размещенной на подине, вертикальный разрез; на фиг.2 - то же, вид свер- xyj

Подина набрана из секций 1, в которых выполнены гнезда 2 с разме- ценными в них огнеупорными опорными вкладышами 3. Каждая секция выполнена трехслойной. Слой 4 формирующий основание секции выполнен из углеграфито ного материала, промежуточный слой 5, формирующий основание гнезда 2 - из амортизирующего материала, например графитового войлока, поверхностный слой 6, формирующий стенки гнезда, из монолитного крупнопористого тепло- изоляционного материала, например, бетона на основе сферокорунда.

Опорные вкладыши 3 выполнены в виде усеченных пирамид из корундового материала с углом 70-80 , установ- ленных большим основанием в основание гнезда, и могут быть с глухой перфорацией 7, Опорные элементы рае™ пределены по всей поверхности подины так что суммарная площадь контакта с осадкой достаточна, чтобы воспринимать на себя кассу загрузки, имея при этом запас прочности. Подина печи имеет также элементы 8 крепления.

Подина печи работает следующим образом.

Садка 9, помещаемая на подину, опирается нижней поверхностью на три или большее количество опорных вкладышей 3. Йод действием веса садки или при изменении габаритных размеров опорного вкладыша под влиянием температурных воздействий опорные вкладыши 3 перемещаются вниз, сжимая аморти

мидальной конфигурации и в нем не возникает растягивающих напряжений. Не возникает также изгибающего момента в теле вкладышей. Размеры и материал элементов подины определяются той функциональной ролью, которую . они берут на себя при эксплуатации подины.

Применение в качестве формирующего основание секции слоя из углегра- фитового материала позволяет значительно повысить прочностные свойства пода печи при высоких температурах, так как известно что прочностные свойства графита с ростом температуры возрастают и намного превосходят эти же характеристики элементов известной подины печи.

Использование в качестве компенсатора-амортизатора в данной подине печи графитового войлока вместо песка облегчает установку вкладышей на одну плоскость, что, в свою очередь, обеспечивает надежность проведения последующей термообработки без перекоса изделия и сосредоточения усилия нагрузки в одном месте, а равномерно по всей плоскости пода (установкой изделий на все вкладыши). Кроме того, использование графитового войлока в отличие от песка позволяет осуществить вакуумирование печи.

Применение в секциях подин дополнительного поверхностного слоя, формирующего стенки гнезда, из бетона на основе сферокорунда также повышает надежность работы печи, так как тепло-- изоляционный материал этого слоя хорошо защищает элементы конструкции печи от внешних температур, развивающихся в нагревательной камере. Теплоизоляционный слой из крупнопористого монолитного материала не препятствует перемещению опорных вкладышей вниз вследствие их пирамидальной конфигурации и в них не возникает растягивающих напряжений. Кроме того, этот слой задерживает вкладыши от

Изобретение относится к металлургии, в частности к конструкции по- дивы вакуумной печи для пайки сталь- Hbtit изделий или химико-термической обработки деталей из инструментальных сталей в вакууме. Цель изобретения - повышение срока службы. Подина набра-f на из секций, в которых выполнены гнезда с размещенными в них огнеупорными опорными вкладышами 3. Каждая секция выполнена трехслойной. Слой 4, формирующий основание гнезда, выполнен из углеграфнтового мат е- риала, промежуточный слой 5 - из амортизирующего материала (графитового войлока)s а поверхностный слой 6 - из монолитного крупнопористого теплоизоляционного материала - бетона на основе сферокорунда. Опорные вкладыши, на которые устанавливают садки, выполнены в виде усеченных пирамид из корундового материала с углом 70-80°. установленных большим основанием гнезда секций, и могут быть с глухой перфорацией 7. Слои подины соединены элементом 8 крепления. Форма усеченной пирамиды с углом 70-80° t устраняет изгибающие моменты во вкла дыиах, а многослойная конструкция секций исключает растягивающие напряжения в гнездах пода, компенсирует тепловое расширение вкладышей и самым повышает срок службы подины. 3 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л оэ ел флг/

зирующий слой 5. -ТПри этом амортизи- о выпадания с пода при загрузке и

рующий слой 5 из углеграфитового войлока обеспечивает равномерное распределение нагрузки между опорными вкладышами 3 и садкой 9 между опорными вкладышами и основанием секции. Теплоизоляционный слой 6 яз крупнопористого монолитного материала не препятствует перемещению опорных вкладышей 3 вниз вследствие их пира55

разгрузке в отличие от известной подины печи, где вероятность вып дания большая, а следовательно, надежность работы заявляемого по выюе.

В данной конструкции подины п центрирующие гнезда выполнены в ней части подины и имеют вид усе ной пирамиды, обращенной широким

выпадания с пода при загрузке и

разгрузке в отличие от известной подины печи, где вероятность выпадания большая, а следовательно, и надежность работы заявляемого пода выюе.

В данной конструкции подины печи центрирующие гнезда выполнены в верхней части подины и имеют вид усечен- ной пирамиды, обращенной широким ос+

Редактор А.Козориз

Составитель Г.Сафронова Техред С.Мигунова

Заказ 1599Тираж 388Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина 101

Фи&2

Корректор Т.Палий

кованием вниз. При нагружении подины усилие, действующее на опоры, имеет только вертикальную составляющую, а на стенки гнезд усилие вообще не действует, так как вкладыши при нагружении уходят вниз, сжимая компенсирующий слой войлока, и между ними и стенками гнезд образуется зазор, который компенсирует также тепловое расширение вкладышей.

В лаборатории испытан макет подины для вакуумной печи для пайки деталей со следующими размерами элементов: высота сакции 30 мм с толщиной слоя, формирующего основание секции 5 мм, амортизационного слоя 5 мм и толщиной слоя, формирующего стенки гнезда 20 мм, расстояния между вкладышами - 30 мм, высота вкладышей 30 мм и меньшим основанием 55x50 мм, размеры секция 200x400 мм.

В процессе испытаний подины определен оптимальный угол наклона граней 70-80°. При увеличении .угла наклона граней вкладышей свы- ше 80° форма опорных вкладышей приближается к призматической и площадь верхней грани близка к площади нижней. При этом усилие от нагрузки воспринимаемое верхней поверхностью, передается на боковые грани и, следовательно, на теплоизоляционный слой, что приводит к снижению надежности ввиду возможного разрушения. При уменьшении угла наклона ниже 70° уменьшается площадь верхней грани, что снижает ее несущую способность и также отрицательно влияет на надежность подины. Испытания показали выскую надежность подины, обеспечивающую длительный срок эксплуатации печи без нарушения технологического режима.

Применение комбинированного материала в футеровке позволяет снизить общий вес и средний коэффициент теплопроводности футеровки, что спо- собствует снижению теплопотерь.

0666

При создании вакуума теплойзоля- |ционный слой позволяет быстро осу- ществить дегазацию футеровки, так как содержит крупные поры, зазор между ним и садкой также способствует удалению газа. Тем самым повышается КПД использования печи и ее производительность.

,

Малая площадь контакта садки с опорами способствует предотвращению окисления садки газом, не удаленным при вакуумнровании при разогреве пе- 5 чи, а сами опорные вкладыши сохраняют садку от науглероживания, что повышает качество термообработки изделий.

Формула изобретения 0

5 что, с целью повышения срока службы подины, каждая секция выполнена мно- слойной из основного, промежуточного и поверхностного слоев, при этом основной слой выполнен из угле0 графитового материала, промежуточный слой - из амортизирующего материала, поверхностный слой - из монолитного крупнопористого теплоизоляционного материала, а опорные вкладыши выпол, йены в виде усеченных пирамид с углом наклона 70-80° и установлены в гнез-4 да секций большим основанием. I

выполнены из корундового материала.

5 слой выполнен из бетона на основе сферокорунда.

k. Подина поп.1, отличающаяся тем, что промежуточный слой выполнен из графитового войлока.