Туннельная электропечь с контролируемой атмосферой Советский патент 1992 года по МПК F27B9/06 

Изобретение относится к термическому оборудованию с контролируемой атмосферой, преимущественно к печам непрерывного действия для пайки изделий электронной и радиотехнической промыш- ленности, и может быть использовано для различных технологических процессов термообработки.

Основными требованиями, предъявляемыми к термическому оборудованию для пайки изделий являются: обеспечение минимальных перепадов температуры в зонах термообработки, равномерность заполнения рабочего пространства рабочей атмосферой. Защита нагревательных элементов от воздействия на них агрессивных сред, образующихся в процессе пайки.

Известна конструкция конвейерной печи с контролируемой атмосферой, содержащая нагревательную камеру с металлическим муфелем и нагревательными элементами, расположенными в верхней и нижней частях за пределами муфеля. Рабочий газ подается в муфель через верхний короб в отверстия, выполненные с возра- станием их диаметра в направлении от торцов муфеля к его центру, что способствует равномерности распределения рабочего газа по длине муфеля.

Рабочий газ (водород) используется в печи как технологическая атмосфера, защищающая изделия от окислительных процессов при температурной обработке, и как средство стабилизации температурного поля по сечению канала печи.

При работе печи наблюдается неравномерность распределения газа по поперечному сечению канала. В результате этого центральные слои изделий, располагающиеся на конвейерной ленте, имеют более ка- чественную поверхность, чем изделия располагающиеся в боковых частях муфеля.

Это также обусловлено влиянием движения потоков защитного газа (азота), используемого в начале и конце муфеля для предохранения от попадания в муфель атмосферного воздуха (азотные затворы). Защитный газ, увлекаемый конвейерной лентой и изделиями, находящимися на ней, частично переносится в канал печи и распо- лагается в нижней части муфеля.

Наиболее близкой по технической сущности к достигаемому эффекту является конструкция печи непрерывного действия для пайки электронных элементов.

Печь содержит приспособление для ввода одного или нескольких газов внутрь муфеля, выполненное в виде вводного патрубка, расположенного в начале муфеля с

подачей рабочего газа по ходу движения конвейерной ленты.

Печь содержит внешние нагревательные элементы, расположенные в зоне температуры пайки с отдельным вводом технологического газа непосредственно в зону пайки.

К основным недостаткам этой печи относятся неупорядоченный характер движения газовых потоков внутри муфеля канала печи. Введение зоны, неограниченной муфелем, позволяет увеличить размеры попе- речного сечения канала печи, но одновременно приводит к увеличению перепада в поперечном сечении зоны. Холодный газ, подаваемый в зону, способствует уменьшению стабильности температурного поля зоны.

Целью изобретения является повышение качества термообработки путем стабилизации температурного поля и равномерности распределения газа по сечению камеры и повышение надежности работы печи.

Использование изобретения позволяет повысить на 2-3% выход годных изделий за счет стабилизации температурного поля в зонах канала печи и равномерности распределения в зонах рабочего газа, сократить время простоя оборудования в ремонте в 2 раза за счет экранизации нагревательных элементов от воздействия агрессивных сред, образующихся при пайке, расширить технологические возможности оборудования за счет экранизации нагревательных элементов от воздействия агрессивных сред, образующихся при пайке, расширить технологические возможности оборудования за счет создания условий равномерной подачи различных газов при заданных температурах в зонах печи, т.е. создаются условия комбинированного воздействия газов на небольших участках зон канала печи.

Поставленная цель достигается тем, что в туннельной электропечи с контролируемой атмосферой, содержащей футерованную камеру, нагревательные элементы, расположенные в сводовой и подовой частях футеровки, и системы подачи рабочего газа, футеровка выполнена в сводовой и подовой частях с карманами с отверстиями, в которых расположены нагревательные элементы, при этом отверстия расположены у противоположных стенок камеры со стороны торцовой части кармана, а каждый карман соединен с системой подачи газа через патрубок с вентилем и расходомером;

На фиг. 1 показана электропечь, разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Электропечь содержит последовательно расположенные шлюзовую камеру 1 загрузки с герметичными затворами 2 (входной затвор не показан), толкателем 3 и системой 4 замещения атмосферы в период загрузки в камеру очередного транспортного поддона 5 с кассетой 6, в которую уложены изделия, промежуточную камеру 7 с толкателем 8 кареточного типа, перемещающий последовательный ряд транспортных поддонов по каналу печи, нагревательную камеру 9, футерованную теплоизоляционным материалом, размещенным в корпусе 10. В верхней (свободой) и нижней (подовой) частях футеровки выполнены карманы 11, внутри которых размещаются нагревательные элементы 12. Карманы имеют отверстия 13, расположенные у их торцов, причем отверстия расположены у противоположных боковых стенок нагревательной камеры.;

Каждый из карманов имеет отдельную систему подачи рабочего газа, состоящую из патрубка 14, вентиля 15 и расходомера 16.:

В канале печи размещаются направляющие 17, выполненные из жаропрочного материала, которые поддерживаются керамическими опорами 18, установленными в нижней части футеровки. Контроль температуры в верхней и нижней частях зон осуществляется посредством термоэлектрических датчиков 19, а регулирование нагрева -датчиками 20.

Теплообменник 21 осуществляет охлаждение транспортных поддонов и кассет с изделиями, прошедших температурную обработку в нагревательной камере.

Перегрузочная камера 22 осуществляет посредством кареточного толкателя 23

0

5

0

5

0

5

0

и упоров 24, входящих в пазы транспортных поддонов, отделение последнего транспортного поддона на выходе из теплообменника и перемещение его в камеру 25 разгрузки. Камера разгрузки аналогична камере загрузки и имеет геометрические затворы с поперечным толкателем выгрузки (не показан).

Камера также снабжена аналогичной системой замещения атмосферы, работающей в период разгрузки транспортного поддона из печи и подготовки камеры разгрузки к приему .очередного транспортного поддона.

Печь снабжена свечами 26 отбора отработанного газа, расположенными на входе и выходе нагревательной камеры.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Туннельная электропечь с контролируемой атмосферой, содержащая футерованную камеру, нагревательные элементы, расположенные в сводовой и подовой частях футеровки, и систему подачи рабочего газа, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества термообработки путем стабилизации температурного поля и равномерности распределения газа по сечению камеры и повышения надежности работы печи, футеровка выполнена в сводовой и подовой : частях с карманами с отверстиями, в которых расположены нагревательные элементы, при этом отверстия расположены у противоположных боковых стенок камеры со стороны торцевой части кармана, а каждый карман соединен с системой подачи газа через патрубок с вентилем и расходомером.

Изобретение относится к термическому оборудованию с контролируемой атмосферой и может быть использовано в электронной и радиотехнической промышленности. Цель изобретения - повышение качества термообработки путем стабилизации температурного поля и равномерности распределения газа по сечению камеры и повышение 11 10А-А надежности в работе печи. Печь содержит нагревательную камеру 9, футерованную теплоизоляционным материалом, размещенным в корпусе 10. В сводовой и подовой частях футеровки выполнены карманы (К) 11 с размещенными в них нагревательными элементами 12. К 11 имеют отверстия 13, расположенные у их торцов у противоположных боковых стенок камеры 9. Каждый из К 11 имеет отдельную систему подачи рабочего газа, состоящую из патрубка 14, вентиля 15 и расходомера 16. Изобретение позволяет расширить технологические возможности оборудования за счет возможности проведения в печи процесса пайки, при которой образующиеся агрессивные среды экранируются и не попадают на нагревательные элементы, а также за счет создания условий комбинированного воздействия газов на небольших участках зон канала печи. 2 ил.. со с 12