Радиационная установка Советский патент 1980 года по МПК C21D9/08 F24C15/24 

. (54) РАДИАЦИОННАЯ УСТАНОВКА

. 1. Изобретение относится к машиностроению и может быть применено для н грева пруткового материала, труб и штучных заготовок, в частноети при производстве проката из жаропрочных сталей и титановых сплавов методом .горячей высадки. Известна радиационная установка , по авт.свид. Р432216, содержащая камеру, внутри которой расположен рефлектор, и установленные в его фокусе инфракрасные лампы, а также направляющую для заготовки, выполненну в виде кварцевой трубки, внешняя поэерхностЪ которой покрыта пленкой; пропускающего инфракрасные излучения мётёшла, повышающего ее теплоотражатея.ьную способность и снижающего сте пень её .излучения {. Недостатком этого решения являетс невозможность повысить телшературу rjjiStpeBa satciTbibK Вьлде 1000°С без увелйчейия удельной электрической нагрузки кварцевых ламп накалива нйя счет увеличения интенсивное тйГ лектромагнитного излучения инфра красного диапазона вол.н. При увеличении температуры вьипе Ь«ЭВ ь§-,,1000 С происходит рекристаллизация ..si&i4i ij5i кварца, которая сопровождается снижением прочности колбы- ламп и лампы выходит из строя. ,.. Целью изобретения является повышение температуры нагрева заготовок и увеличение интенсивности потока электромагнитного излучения инфракрасного диапазона волн, проходящего сквозь кварцевую трубку. Цель достигается тем, что в известной радиационной установке, содер ащёй камеру с рефлектором, выполненным из блоков, имеющих отражательную поверхность в виде эллиптических цилиндров, в фокусе которых размещены инфракрасные лампы, а вдоль фокалькой оси - направляющая в виде кварцевой трубки, покрытой с внешней стороны пленкой пропускающего инфракрасные излучения ме -алла, повышающего ее теплоотражательную способность и снижающего степень ее излучения, пленка, покрывающая внешнюю поверхйость кварцевой трубки, снабжена токоподводящими элементами для подключения ее к источнику питания. На фиг.1 изображена предлагаемая радисщионная установка, общий вид, с частичным разрезом; на фиг.2 ечение А-А на фигЛ; на фиг.З ,ечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 ечение В-В на фиг.З; на фиг.З астный случай применения радиационой установки для методического нагрева штучных заготовок.

Радиационая установка представяет собой корпус 1, внутри которого имеется полая нагрёвательная камера 2. Корпус 1 и камера 2 образованы блоками 3, внутренние поверхности которых выполнены в форме частиц эллиптических цилиндров, полированные поверхности этих цилиндров являются зеркально-отражающими поверхностями 4.

В фокусах этих рефлекторов расположены кварцевые инфракрасные лампы 5 накаливания.

Нагревательная камера 2 с торцов закрыта фланцем б и крышкой 7. Внутренняя поверхность фланца 6 является плоским отражателем 8.

Фланцы б и крышки 7 имеют отверстия для фиксации положения 5 и кварцевой Трубки .9.Кварцевая прозрачная трубка 9 служит для прмещения предметов нагрева и находится в центре камеры и геометрическом (втором) фокусе 10 эллиптических цилиндров.

Внешняя поверхность, обращенная к кварцевым инфракрасным лампам 5 накаливания, кварцевой трубки 9 (фиг.-З) имеет токопроводящую пленку . 11. В качестве пленки нанесено электропроводящее покрытие окиси алюминия толщиной 200-250 А методом вакуумной металлизации алюминием (при вакууме порядка 10 мм рт.ст.) . Поглощательная способность пленки порядка 36%.

С обоих концов к пленке 11 прикреплены токоподводы 12 (фиг.4), посредством которых пленка 11 подключена .к источнику питания 13.

При пропускании электрического тока по пленке 11 на кварцевой трубки 9, она будет нагреваться до значительных температур, т.е. появляется сред;а с отрицательным коэффициентом поглощения инфракрасного излучения за счет неравновесного распределения частиц в металлопокрытии (например атомов и электронов) по энергетическим уровням. -

При Этом частицы металлопокрытия возбуждаются до соответствующих энерг Щче&ШХ erbtifояни:Й, с iioBbniieiHHeM их кон1 ентрации на верхних энергетических состояниях, и в результате интенсивность потока излучения инфракрасного диапазона волн, прошедшего сквозь такую среду J(кварцевая трубка с токЬпровбдящим - пленочным покрытием) , имеющую отрицательный коэффициент поглощения, возрастает, что вызывает эффект усиления - излучения.

. Для отвода тепла от блоков 3, фланцев б и контактов кварцевых инфракрасных ламп накешивания, установка имеет систему водяного охлаждения 14

При такой форме рефлектора весь световой поток, как показано стрелками 15 (фиг. 2 и фиг. 3) концентрируется на нагреваемых заготовках 16, помещенных в кварцевой трубке 9, причем лучи имеют радиальное направление к поверхности заготовок.

Радиационная установка снабжена магазином 17 (фиг.З), толкателем 18 заготовок 16, фотоэлектрическим или другим пирометром, 19, тиристорной системой автоматического или ручного управления 20.

Радиационная установка для нагрева заготовок работает следующим Образом.

Световой поток (фиг.2, фиг.З),. )испускаемый кварцевыми инфракрасными лампами 5 накаливания, проходя сквоз кварцевую .трубку 9с токопроводящей пленкой 11, по которой пропускается электрический.ток, усиливается и концентрируется на заготовках 16, нагревая их.

, Величина подаваемого напряжения на пленку 11, кварцевой трубки 9, а соответственно величина увеличения интенсивности излучения светового потока и дополнительный нагрев трубки, независимо от кварцевых ламп,регулируется отдельно (например, при помощи латра-1М, ТУ-16-517, 216-69).

Заготовки 16, подлежащие нагреву, перед помещением в кварцевую трубку 9, очищаются от грязи, после чего с помощью загрузочного устройства поступают в магазин 17. Толкатель 18 в соответствии с заданной производительностью будет периодически подавать заготовки в зону нагрева - кварцевую трубку (случай методической подачи).

Температура выталкиваемой нагретой заготовки 16 koнтpoлиpyeтcя пирометром 19.

При отклонении температуры заготовки 16 от заданного значения, пирометр 19 дает команду на повышение или понижение температуры в зависимости от знака отклонения ее, путем увеличения .или уменьшения угла i открытия тиристоров 20. .

За счет подключения пленки на кварцевой трубке к источни у питания температуру нагрева заготовок удаетс повысить до 1100-1170 С, не увеличивая удельную электрическую нагрузку кварцевых ламп.

Повышение температуры нагрева за готовок позволяет нагревать в устаноке более высоколегированные стали.

Формула изобретения

Радиационная установка поавт.свид, № 432216, отлич.ающаяся тем, что, с целью увеличения интенсивности излучения инфракрасных ламп

и повьашения температуры нагрева заготовок, пленка на поверхности квар.цевой трубки снабжена тйкоподводясшми элементами - для подключения ее к источнику питания.

г, -«.„.„„... .-1,-.гй55)«авййаым.Аав., «я.-

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

fS

.1 Фи1.2 5 «г- и 5йааа| чвйе5жг.1«-, j. .--. -, &

747901

tf

6-6

I r.u