Электропечь периодического действия для термообработки деталей Советский патент 1992 года по МПК F27D9/00 

Изобретение относится к области электротермии, в частности к электропечам периодического действия для термробработки деталей, преимущественно крупногабаритных, подвергаемых .нагреву, и охлаждению с заданной око ростью.

Известны электропечи периодического действия с выдвижным подом для . термообработки деталей, теплоизоля- ция печи сконструирована таким образом, чтобы уменьшить потери тепла на: этапе нагрева изделий, поэтому про- ведение этапа охлаждения в указанных, печах затруднено.

Однако требуемые скорости охлаждения не обеспечиваются даже при пол ном отключении нагревателей, что при}водит к снижению качества обработки изделий.

Для увеличения скорости охлаждения в состав некоторых электропечей вводят систему прокачки через печь газа, охлаждающего .изделия, которая работает на этапе охлаждения.

Газ вводится в нижнюю часть рабочего пространства печи через специ- чальный канал..

; В силу большой тепловой емкости теплоизоляции и изделия требуемая скорость охлаждения зачастую не обес-; печивается.

Наиболее близкой к предлагаемой является электропечь, в теплоизоляции последней выполнены вертикальные каналы, в которые вводятся трубы с

& 1

3 - 17

циркулирующей по ним водой. Изделия в данном случае не охлаждаются подаваемым на них газом, а тепло отводится за счет теплопроводности через слой теплоизоляции, что,, учитывая низкую теплопроводность теплоизоляции, недостаточно для обеспечения заданной скорости охлаждения.

Целью изобретения является повышение качества обработки путем обеспечения охлаждения с заданной скоростью

Поставленная цель достигается тем, что внутренний слой теплоизоляции между каналами и рабочим пространством выполнен с тепловым сопротивлением 0,2-0,4 от общего теплового сопротивления теплоизоляции, суммарная ширина каналов составляет 0,7- 0,8 длины внутреннего периметра рабочего пространства камеры, а расстояние между каналами равняется 0,3- Q,k от Ширины канала. Слой теплоизоляции между каналами и рабочим пространством камеры может быть выполнен с расположенными в нём пластинами, выступающими в канал, при этом пластины выполнены из материала с теплопроводностью в 10-15 раз больше материала теплоизоляции.

На фиг. 1 представлена электропечь продольный разрез; на фиг. .2 - разрез А-А на фиг. 1.

Теплоизоляция 1 размещается внутри корпуса. На внутренней поверхности теплоизоляции 1 размещаются нагреватели. Электропечь содержит также систему охлаждения, включающую трубопровод 2 для подвода охлаждающего газ к вентилятору (вентилятор располага- ется за пределами корпуса печи), отверстие 3 для подвода охлаждающего газа в печь от вентилятора, вертикальный канал 6 в теплоизоляции,пластины 7, которые могут располагаться в слое теплоизоляции 5 между каналами и рабочим пространством. Изделие . размещается в рабочем пространстве печи.

Электропечь работает следующим образом.

На этапе охлаждения газ с помощью вентилятора прокачивается через систему охлаждения. Проходя по рабочему пространству, он охлаждает изделие, при этом скорость газа такова, что он практически не нагревается. Проходя по каналам, газ охлаждает их стенки, увеличивая тепловой поток и,

0

5

0

5

п

0

35

45

50

5

тем самым, ускоряя процесс охлаждения изделий. С целью интенсификации процесса охлаждения во внутреннем слое теплоизоляции могут быть установлены пластины из теплопроводного материала (например, металла).

Для обеспечения значительной скорости охлаждения необходимо на этапе охлаждения увеличить в 3-5 раз тепловой поток через теплоизоляцию по сравнению с этапом нагрева. В силу этого термическое сопротивление внутреннего слоя теплоизоляции составляет 0,2-0,1 от ее общего сопротивления. Эффективное действие указанного мероприятия обеспечивается, когда для размещения каналов используют практически всю поверхность внутреннего слоя теплоизоляции, поэтому их общая протяженность составляет 0,7 О,8 от периметра данного слоя. При этом для обеспечения равномерности температуры на изделии в процессе охлаждения зазор между каналами составляет 0,3-0, от ширины каждого из них.,

Для эффективного увеличения потока, тепла из печной камеры через пластины, установленные во внутреннем слое теплоизоляции, теплопроводность материала, из которого выполнены пластины должна быть в 10-15 раз больше, чем теплопроводность материала теплоизоляции. Таким образом, пластины можно выполнить из металла ,или высокоплотной керамики.

При проектировании электропечи с размерами рабочего пространства 3500 х7000 2500 мм для термообработки двенадцати чугунных заготовок массой по Ь т каждая, необходимо обеспечить следующий режим: нагрев со скоростью 100 град/ч до 920°С, выдержка 2 ч, охлаждение со скоростью 100 град/ч. Указанный режим охлаждения может быть обеспечен при выполнении по периметру изделий вертикальных каналов для системы охлаждения шириной 100 мм и глубиной по 5,0 мм при расстоянии между ними 30 мм. 8о внутреннем слое теплоизоляции в стенках каждого канала должны быть установлены по три металлических пластины толщиной по 15 мм. Каналы размещаются на расстоянии от рабочего пространства печи, равном 0,3 от толщины теплоизоляции.

Формула изобретен.и я

1. Электропечь периодического действия для термообработки деталей, преимущественно крупногабаритныху содержащая корпус с теплоизоляцией, нагреватели, систему охлаждения в виде вентиляторов, вертикальных каналов в теплоизоляции, соединенных с рабочим пространством нижней части камеры, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения.качества обработки путем обеспечения охлаждения с заданной скоростью, внутренней слой теплоизоляции между каналами и рабочим пространством выполнен с тепловым

5

сопротивлением 0,2-0, от общего теплового сопротивления теплоизоляции, , суммарная ширина каналов составляет 0,7-0,8 длины внутреннего периметра рабочего пространства камеры, а расстояние между каналами равняется 0,3 0,4 ширины канала.

2. Электропечь по п. .1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем, что слой теплоизоляции между каналами и рабочим пространством камеры выполнен с расположенными в нем пластинами, высту-, лающими в канал, при этом пластины выполнены из материала с теплопроводностью в 10-15 раз больше материала теплоизоляции.

Изобретение относится к электропечам периодического действия для термообработки крупногабаритных изделий с заданной скоростью .охлаждения. Цель - повышение качества обработки путем обеспечения охлаждения с заданной скоростью. Электропечь содержит корпус с теплоизоляцией, систему охлаждения в виде вентилятора, вертикальных каналов в теплоизоляции и пластин, расположенных в теплоизоляции между каналом и рабочим пространством камеры. В процессе охлаждения воздух, охлаждая изделия, поступает в каналы, расположенные в теплоизоляции , охлаждает ее, увеличивая тепловой поток через теплоизоляцию и- тем самым ускоряя процесс охлаждения. Применение печи позволит обеспечить заданный режим охлаждения крупногабаритных деталей. 1 з.п. ф-лы} 2 ил. §

Воздух.

Риг. 1

I

Ч

Фиг.2

A-A