Вакуумная печь для термической обработки металлических изделий Советский патент 1993 года по МПК F27B5/05 F27D11/02 F27D9/00 

Изобретение касается вакуумной печи для термической обработки-металлических изделий, которая может использоваться, в частности, для закалки инструментов и деталей разного вида из различных сортов стали, частично она может использоваться для других видов термообработки, например для отжига и пайки.

Цель изобретения - повышение скорости обработки.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг, 1 и 2 показаны продольные сечения вакуумной печи, при этом на фиг. 1 показана печь во время нагрева до 750°С, а на фиг, 2 - во время охлаждения.

Вакуумная печь состоит из герметичного цилиндрического корпуса 1, один из торцов которого выполнен .как дверца 2, через которую производится загрузка-выгрузка, и

рабочей камеры 3, образованной теплоизоляцией 4 в виде цилиндрической трубы из теплоизоляционного материала, одна из торцевых частей 5 которого имеет возможность смещения. Внутри теплоизоляции по окружности коаксиально установлены электронагревательные элементы б, выполненные в виде трубок с отверстиями 7 с толщиной стенок 1-3 мм и условным проходом 40-150 мм. Печь также имеет газоохла-; дительное устройство в виде распределительного приспособления 8, вентилятора 9 и приводного двигателя 10, установленных на торцевой стенке корпуса, противоположной дверце, и теплообменника 11, расположенного между корпусом и рабочей камерой и выполненного в виде ох- лаждаемых водой трубок. Электронагреватели через электрические изоляторы

ы

таЛ

ю

соединены с распределительным приспособлением. Торцевая етенка теплоизоляции, расположенная со стороны распределительного приспособления, выполнена с отверстием 13, которое может перекрываться с помощью заслонки 14.

Печь работает следующим образом. После загрузки рабочей камеры 2 например, инструментами Она заполняется инертным газом и нагревается. Заслонка 14 открывает отверстие 13, чтобы инертный газ посредством вентилятора 10 мог нагнетаться в трубки, откуда он через отверстия 7, распределенные по длине трубок, поступает в камеру 3 и через отверстие 13 снова возвращается к вентилятору 10. Так как инертный газ подается через трубки, он очень быстро нагревается до их температуры,, что обеспечивает быстрое и равномерное нагревание материала посредством горячего газа в диапазоне инфракрасного излучения. Благодаря непосредственному обтеканию материала горячим газом материал равномерно прогревается также и внутри. Этот процесс нагрева используется до температуры 750°С. При закалке нагрев осуществляют до температуры около 1300°С, инертный газ удаляется из печи и нагревание производится только посредством теплового излучения, являющегося в этом диапазоне температур очень эффективным.

Для быстрого охлаждения нагретого материала печь при повышенном давлении заполняется холодным инертным газом при закрытом отверстии 13, при этом торцевая стенка теплоизоляции отводится от теплоизоляции, чтобы образовался зазор и рабочая камера сообщалась с пространством между корпусом и камерой. Охлаждающий газ от вентилятора 9 через трубки с большой скоростью нагнетается в камеру 3, откуда он через теплообменник возвращается в распределительное приспособление 8 и повторно пускается в циркуляцию. При использовании соответствующих инертных газов, связанных с высоким давлением и

0

0

скоростью газа, с помощью данного изобретения получают такую интенсивность охлаждения в масляных закалочных ваннах. В связи с этим также и другие сорта стали могут охлаждаться и закаливаться с помощью газового охлаждения.

Трубки, служащие одновременно в качестве нагревателя и газопроводящих трубок, выполнены из. усиленного карбонизированным волокном углерода. Электропроводное поперечное сечение трубок является определяющим условием для выработки тепловой энергии и для объема потока газа, при этом внутреннее сечение 5 трубок должно быть согласовано. Комбинация нагревателей и трубок для подачи газа дает существенное технологическое упрощение изготовления таких печей.

Если для быстрого охлаждения используется дорогой инертный газ , то предпочтительна его повторная регенера ция. - . .

Формула изобретения

1. Вакуумная печь для термической об- 5 работки металлических изделий, содержащая цилиндрический герметичный корпус с расположенными в нем аксиально направленными нагревательными элементами, рабочую камеру, образованную теплоизоляцией, газоохладительное устройство в виде теплообменника, распределительного приспособления охлаждающего газа и сопел подачи охлаждающего газа в рабочую камеру, отличающаяся тем, что, с целью повышения скорости обработки, нагревательные элементы выполнены в виде трубок с отверстиями, расположенных в рабочей камере и соединенных через электроизоляторы с распределительнымприспособлениемохлаждающего газа,

2. Печь по п. 1, отл ича ю ща я с я тем, что распределительное приспособление выполнено с вентилятором.

3. Печь по п. 1,о тли чающаяся тем, что теплоизоляция, расположенная у распределительного приспособления, выполнена с перекрывающимся отверстием.

0

5

0

5

Изобретение относится к термообработке металлических изделий в среде инертного газа. Вакуумная печь содержит герметичный корпус с дверцей и расположенной в нем рабочей камерой (К), образованной теплоизоляцией, торцевая стенка которой со стороны дверцы перемещается, а в противоположной стенке выполнено отверстие, перекрывающееся заслонкой, нагревательные элементы в виде трубок с отверстиями, расположенные в К, газоохладительное устройство в виде распределительного приспособления, соединенного с трубками через злектроизоляторы, вентилятора и теплообменника, установленного между корпусом и К. Данная конструкция обеспечивает быстрое нагревание и охлаждение в металлических изделий с помощью инертных газов в вакуумных печах. 2 з.п. ф-лы, 2 ил, 1Л