Устройство для нагрева заготовок Советский патент 1982 года по МПК C21D1/40 C21D9/62 

I

Изобретение относится к нагреву металлических заготовок перед их пластической деформацией или термообработкой и может быть использовано на металлообрабатывающих предприятиях при изготовлении и переработке проволоки.

Известно устройство для электрокон тактного нагрева, содержащее направляющие контактные ролики, соединенные с трансформатором ГП.

Недостатком такого устройства является повышенный момент сопротивления вращения, падение напряжения на контактах и искрение.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для нагрева заготовок, содержащее ванну с камерами и токоподводящей жидкостью, источник питания с контактными элементами, расположенными в камерах, соединенными каналом для размещения заготовки 2.

Однако, данное устройство обладает некоторыми недостатками, снижающими его технико-экономические и технологические показатели и ограничивающими его область применения. При непрерывном длительном нагреве заготовки в ней возникает значительная неравномерность температуры среды по длине рабочей зоны. Этому способствует теплообмен между средой и движущим10ся нагреваемым изделием,особенности электрофизических свойств, проводящей среды и металлов, и заторможенность среды в рабочих каналах. Другим недостатком известного устройства явtsляется необходимость погружения заготовки в ванну с токопроводящей средой, что исключает возможность прямолинейного движения заготовки при ее нагреве. Для заготовки с боль30шими размерами сечения, которые не могут подвергаться изгибу, возникает необходимость в дополнительных операциях и устройствах для- погружения 393 заготовок в ванну с расплавом среды и для поел едущего извлечения. При этом требуется создавать нагреватель ные устройства с размерами ванны, достаточными для погружения заготовки по всей ее длине. Это усложняет оборудование, увеличивает его габариты, снижает производительность трудао Цель изобретения - повышение равномерности температуры расплава. Поставленная цель достигается тем что известное устройство, содержащее ванну с камерой и токопроводящей жид костью, источник питания с контактными элементами, расположенными в ка Мера), соединенными каналом для размещения заготовки, снабжено установленным в ванне механизмом принудител ной циркуляции среды, а камеры выпол нены соединенными между собой дополн тельным каналом, а также тем, что крайние ко «такты заземлены. Торцевые стенки выполнены с соосно расположенными относительно канала отверстиями, а само устройство имеет укрепленные на стенках ванны вокруг отверстий гидродинамические дроссели. На фиг. 1 изображено устройство для электронагрева заготовок с утапливающими роликами-, на фиг. 2 - устройство со сквозным каналом , на фиг. 3 - устройство, поперечный разрез. Устройство содержит ванну 1 из ог неупорного нетокопроводящего -материала , в концевых частях которой выполнены камеры 2, соединенные рабочим и дополнительным каналами о и b. В рабочем канале имеется промежуточная камер ai 3. В камеры 2 погружены заземленные контакты k для подвода тока {токопроводы), а в камеру 3 - контакт 5, находящийся под напряжением относительно земли. Кроме того устройство включает нагреваемое изделие 6, источник тока 7« При необходимости установка оснащается устройством 8 для принудительной циркуляции среды. Ванна может быть изготовлена из шамота, динаса и других подобных материалов. Принудительную циркуляци можно осуществлять магнитогидродинамическими или аэролифтными насосами. Электропроводящей средой могут служить расплавы солей, шлаков или легкоплавких сплавов металлов. Устройство работает следующим образом,. Ток от источника питания проходит через токопроводы и расплав, находящийся в камерах 2 и 3, через расплав - в нагреваемое изделие. Некоторая часть тока проходит через каждый расплав, заполняющий сечение канала а„ Эта часть сечения равна разности сечения канала и сечения на1- реваемого изделия. Увлекаемый движущейся проволокой расплав создает некоторый гидростатический напор, вызывающий обратное течение жидкого расплава через дополнительный канал Ь. Возникает циркуляция расплава, при которой расплав, вытекающий из канала d вблизи выходной точки и имеющий повышенную температуру, поступает через канал b в начальную зону канала d. Это споЬобстзует улучшению условий нагрева изделия на начальном участке и устраняет застой среды, вызывающий неравномерность ее нагревао Для интенсификации процесса теплои массообмена между начальным и конечным участками рабочего канала используется устройство 8 принудительной циркуляции, устанавливаемое на рабочем или дополнительном каналах. Чтобы воспрепятствовать прохождению тока через дополнительный канал и не нагреваемые участки заготовки, используется изображенная на чертеже схема питания контактных элементов, при которой крайние контакты заземляются, а контакт 5 находящийся под напряжением относительно земли, располагается на среднем участке ванны. На торцевых стенках ванны выполнены отверстия, соосмо расположенные каналу, а само устройство имеет магнитогидродийамические дроссели 9, установленные на концевых участках рабочего канала а и препятствующие утечке среды из рабочего канала. Рабочий канал может быть изготовлен в виде лотка или трубчатым. Из магнитогйдродинаиических дросселей в данном случае наиболее подходящими будут индукционные. Использование в устройстве нагрева дополнительного канала облегчает циркуляцию среды и улучшает ее теплои массообменмежду начальными конечным участками рабочего-канала. Применение

принудительной циркуляции повышает равномерность нагрева среды, а обеспечение прямолинейного движения заготовок возможно только при выполнении рабочего канала сквозным.

Формула изобретения

1. Устройство для нагрева заготовок, содержащее ванну с камерами и токопроводящей жидкостью, источник питания с контактными элементами, расположенными в камерах, соединенными каналом для размещения заготовки, о тличающееся тем, что, с .целью повышения равномерности температуры расплава, снабжено установленным в ванне механизмом принудительной циркуляции среды, а камеры соединены между собой дополнительным каналом.

2.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что, с целью исключения прохождения электрического тока через дополнительный канал, крайние контактные элементы заземлены.

3.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что, с целью обеспечения прямолинейного движения заготовок, торцевые стенки ванны выполнены с соосно расположенными относительно канала отверстиями, а само устройство имеет укрепленные на стенках ванны вокруг отверстий гидродинамические дроссели.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США ff 3290«8l , кл. 219-155, 1966.

2.Авторское свидетельство СССР f , кл. С 21 О l/tS, 1972.

Фиг г