Устройство для нагрева металлических изделий

Устройство для нагрева металлических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU „„1235940

Ai (su 4 С 21 0 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ф

Ф; !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ н лвтоесноию свидЕтельствм (21) 3754860/22-02 (22) 28.04.84 (46) 07.06.86. Бюл. У 21 (72) С.К.Зарубин (53) 621.783 ° 246(088 ° 8) (56) Касенков М.А.Кузнечные и малые плавильные печи. — М.: Машгиз, 1961, с. 85-87. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА

МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее нагревательную печь, соединенную с футерованной камерой, заполненной расплавом стекла, заслонки, установленные на входе в печь и выходе иэ камеры с расплавом стекла, механизм загрузки, водоохлаждаемый толкатель для передачи изделий иэ печи в камеру с расплавом стекла и механизм выгрузки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, нагревательная печь герметично соединена с камерой, заполненной расплавом стекла, посредством футерованного наклонного герметичного желоба, на входе и выходе которого установлены шарнирно закрепленные заслонки, кроме того печь имеет дополнительные внутренние заслонки с общим приводом подъема с помощью цилиндра, на выходе желоба размещен коллектор с соплами для создания газовой завесы, верхняя часть желоба имеет систему отвода отработанных газов, а механизм выгрузки выполнен в виде сетчатого ковша с возможностью подъема и поворота.

2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что часть сопел коллектора для создания газовой завесы на выходе из желоба установлена под заслонкой соосно с ней, а 3 другая часть сопел — под углом к ней в направлении от заслонки желоба.

3. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено дополнительными форсунками низко" Я

° .Ф го давления, установленными в стенке желоба под углом навстречу движению изделий для распыления стеклянного или солевого порошка.

1 12

Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам безокислительного или малоокислительно-о нагрева металла в расплавах стекла или солей.

Цель изобретения — расширение технических возможностей.

На фиг,! показано устройство для нагрева, продольный разрез, на фиг.2то же, план; на фиг.3 и 4 — то же, варианты выполнения, продольный разpcs, на фиг.5 и 6 - заслонка, разрез; на фиг ° 7 и 8 — шток толкателя; на фиг.9 — механизм закрывания окна печи; на фиг.10 — то же, вид сбоку. устройство для нагрева металлических изделий содержит нагревательную печь 1, наклонный герметичный желоб

2 с проходным отверстием 3, соединяющий печь с камерой 4, заполненной расплавом стекла или соли, и штамп 5.

В зависимости от формы заготовки желоб может быть выполнен с круглым или прямоугольным сечением. )желоб выполняется сварным из листовой стали, причем для уменьшения теплоотдачи он футерован огнеупорным материалом 6. Желоб смонтирован на раме 7.

Заготовка 8 по желобу перемешается под собственпьгм весом, при этом угол о наклона желоба составляет 15-20

Проходное отверстие желоба выполняется на 20-30 мм больше максимального размера заготовки. Желоб герметично фпанцем с прокладкой 9 крепится к кожуху 10 печи с помощью шпилек и гаек.

В верхней стенке желоба на расстоянии 100-150 мм от печи выполнен проем 11 с патрубком 12, песочным затвором 13 и крышкой 14 Патрубок

12 может быть выполнен с фланцем.15, к которому крепится колпак 16 с фланцем. Крепление колпака осуществляется через прокладку 17 с помощью болтов 18 и гаек 19. В верхней своей части колпак 16 имеет фланец 20, к которому через асбестовую прокладку

21 крепится при помощи болтов и гаек газопровод 22 с вентилем 23. Последний приводится в действие механическим приводом.

Со стороны, противоположной креплению желоба, смонтирован толкатель

24 для передачи заготовок из печи в желоб. Шток толкателя имеет водяное охлаждение. На печи имеется заслонка

25, перекрывающая окно 26 загрузки печи. Заслонка 25 работает от ци35940

45 линдра гидравлического привода и оборудована эксцентрическими прижимами

27, приводимыми в движение цилиндрами 28, установленными внизу с боков заслонки. Заслонка поджимается эксцентриками 29 через асбестовую прокладку, проложенную в пазу рамы 30, приваренной к кожуху печи, Все рычаги эксцентриков соединены общей траверсой 31 которая, в свою очередь, соединена со штоком цилиндра. При ходе цилиндра вниз эксцентрики плотно ггоджимают дверку, при движении штока цилиндра вверх все эксцентрики одновременно отходят от плоскости заслонки и с>на может открываться (подниматься) для заг12узки неГQI22pIITHE IY. деталей. Для перекрытия канала 32 прохода штока толкателя и канала 33 для передачи заготовки из рабочей камеры печи в желоб смонтированы шарнир о закрепленные заслонки 34 и 35, установленные на рычагах 36, посаженных на осях 37. Последние пропущены в отверстия штоков кронштейнов 38, приваренных с наружной стороны заслонки 24,, перекрывающей окно 25.

Рычаги 36 проходят в пазах 39, вы- полпенньгх в футеровке заслонки, и через отверстия 40 заслонки выходят наружу„ Концы рычагов 36 соедиаень» общей (2cb10 4 1 на KQTopoEI через от верстия 42 вилки 43 свободно посажен рычаг 44. Внизу рычаг выполнен круглого сечения, на конце — лысками и отверстием, в которое запрессован палец 45, Все эти элементы заключены в коробку 46, которая герметично через асбестовую прокладку укреплена с помощью шпилек и гаек к передней стенке заслонки. Рычаг 44 проходит через коробку 46, В месте выхода рычага с внешней стороны установлен сальник 47 с асбестовой набивкой, а с внутренней стороны — пружина 48, действующая на разжим. Внутренняя часть коробки для теплоизоляции набивается асбестовой ватой.

Подьем обоих заслонок производится цилиндром 49 со штоком 50, имеющим прямоугольную форму. На конце штока на оси 51 смонтирован захват

52 для ссединения с концами пальца

45 рычага 44.

При дегйствии цилиндра вниз заслонтсн поднимаются, а при действии цилиндра вверх заслонки под действием своей тяжести и под действием пружи!!35940 ны опускаются и перекрывают отверстия прохода штока толкателя и передачи заготовки из печи в желоб.

Каждая заслонка изготовлена из карборундовых кругов 53 с внутренним ко- 5 нусом 54, соединенных через отверстие 55 с помощью болтов 56 и гаек 57.

В середине заслонки на указанных болтах крепится конец рычага 36. Конусные внутренние выемки, болты с гай- 10 ками и из щель между кругами заслонок изолированы со всех сторон жаро° упорным бетоном.

Рычаги подъема заслонок выполняются иэ жароупорной стали и покрывают- !5 ся сверху глазурью с температурой. плавления 1500-!600 С. Однотипной конструкции выполнена шарнирно закрепленная заслонка 58, смонтированная в патрубке 12 и закрывающая от- 20 верстие, выполненное в футеровке печи для выдачи заготовки. Заслонка выполнена так же на рычагах 59, посаженных на оси 60, укрепленной в отверстиях кронштейнов 61, приваренных 2 к стенке патрубка.

Внизу, рядом с устройством деформирования заготовки давлением, наклонный желоб заканчивается отверстием с фланцем 62, в котором выполнен З0 паз 63 с прокладкой из крученого асбестового шнура. Отверстие закрывается заслонкой 64, приводящейся в действие цилиндром 65 через рычаги бб на оси 67, установленной в отверс-з5 тиях ушков кронштейнов 68.

Под дверкой выполнен газопровод

69 для газовой завесы, причем газ подается только в случае поступления заготовки в наклонный желоб. Зажига- 40 ние газовой завесы осуществляется от запальника 70. Пламя завесы поступает в отверстие наклонного желоба и удаляется в атмосферу по газопроводу

22 при открытии вентиля 23. 45

Внизу заслонки возле устройства деформации заготовки давлением (штампа) установлена ванна 71 с расплавом стекла или соли с электронагревом электродами 72 от трансформатора 73. 50

Внутри ванны установлены поворотный ковш 74 на рычагах 75 и оси 76, предназначенный для выемки заготовки из ванны, покрытой тонким слоем стекла или соли и передачи ее к штампу уст- ройства деформирования давлением.

Ковш изготовлен из стальных полос жароупорной стали с сетчатым расположением их. Данные устройства могут быть приспособлены к любым существующим нагревательным печам, для чего все без исключения, как камерные, так и проходные печи заключены в герметичные кожуха, т.е. выполнены однотипно с безмуфельными печами для химико-термической обработки.

По второму варианту выполнения устройство в основном отличается от первого тем, что не имеет средств покрытия заготовки слоем стекла или соли.

Под заслонкой подведен газопровод

76 газовой завесы вверху с двумя рядами отверстий 77 и 78, Один ряд отверстий расположен вертикально, а второй ряд выполнен под углом в 45

Отверстия служат для образования двухпламенной газовой завесы. Зажигание газовой завесы производится от электрозапальника, Пламя газовой завесы проходит внутрь железа, а газ, пройдя вверх по нему, отводится под колпак 16 и ло газовой магистрали 22 при открытии вентиля 23 удаляется в атмосферу.

По другому ряду отверстий, расположенных под углом, газ завесы так же зажигается. Пламя газовой завесы охватывает сверху штамп устройства деформации заготовки давлением и отходы газа удаляются под зонт 79, укрепленный винтами к корпусу устройства герметично через асбестовую прокладку, и по газопроводу в атмосферу цеха.

Третий вариант выполнения устройства для нагрева заготовок отличается наличием трек форсунок 80 низкого давления для распыления стеклянной или солевой пудры, поступающей в желоб по трубопроводу иэ бункера 81 через питатель 82.

К форсункам пад давлением от вентилятора 83 по газопроводу 84 поступает нейтральная (безокислительная) атмосфера или азот, нагретые до температуры на 20-30 С ниже температуры плавления пудры, поступающей к форсункам так же под давлением.

Форсунки установлены к желобу под углом, против движения нагретой заготовки в нем. Они смонтированы как в двух боковых стенках корпуса, так и вверху корпуса.

Пока нагретая заготовка под своим весом перемещается в отверстии нак1235940 лонного Желоба, она покрывается из форсунок слоем стекла или, соли в зависимости от марки стали заготовки, препятствующими, окислению заготовки и одновременно являющимся прекрасной смазкой при дальнейшей обработке ее давлением на молоте, пресс-штампе.

Под заслонкой, перекрывающей снизу отверстие желоба, выполнена ванна

85 для сбора отходов пыли-пудры, которые стекают по дну наклонного желоба. Заготовка через газовую завесу падает в ковш, опущенный в ванну, и поворотным механизмом передается к штампу. Механизмы переброски загoToBки в ковш к штампу, а также все остальные узлы устройства однотипны с конструкцией механизмов по первому варианту выполнения устройства. 20

Заготовка из ванны передается в штамп клещами или с помощью робота.

Благодаря действию пламенных завес заготовки не получают окисления или получают незначительное окисление, 25 и благодаря этому потери металла сокращаются.

Стеклянная или солевая пудра, нанесенная на нагретую заготовку, плавится и образуется слой. 30

Устройство работает следующим образом.

Действует толкатель и передает. заготовку из печи в отверстие наклонного желоба. По первому варианту кон-35 структивного выполнения устройства, при передаче заготовки из рабочего пространства печи в отверстие наклонного желоба, торцом заготовки при передаче открывается наружная откид- 40 ная на рычагах заслонка. Заготовка под действием штока толкателя поступает в отверстие наклонного желоба, наклоняется, ложится на пол и катится или скользит по нему вниз. 45

Наружная заслонка, перекрывающая отверстие прохода заготовки из печи, а гакже обе внутренние заслонки, после возвращения штока толкателя в исходное положение и движении штока ци- 50 линдра вверх, опускаются под собственным весом. Кроме этого, внутренним заслонкам помогает опускаться пружина, установленная на рычаге и работающая на разжим. 55

Одновременно с передачей заготовки в отверстие наклонного корпуса от электрозапальника зажигается газовая завеса, после чего действует цилиндр и через рычаги путем поворота на оси он открывает заслонку и заготовка чере.з отверстие желоба под действием веса надает в ковш, установленный в ванне с расплавом стекла или соли и с электронагревом электродами. Ковш выполнен поворотным на рычагах и поворот его осуществлен с осью, смонтированнои:в подшипниках кронштейнов, укрепленных на бортовой кромке ванны.

Поворот оси, а также и ковша производится от маленького мотора через редуктор и соединительную муфту. При повороте оси заготовка в ковше покрытия тонким слоем стекла или соли подымается:из ванны и передается в штамп, приобретая при дальнейшей обработке давлением значительную пластичность.

При втором варианте выполнения устройства работа механизмов осуществляется следующим образом.

Так же как в первом варианте действует цилиндр, шток которого при движении вниз заставляет рычаг, с которым он соединен при помощи захвата, так же двигаться вниз и заставлять ось, соединяющую рычаги, поворачиваться на осях и тем самым подымать заслонки, укрепленные на других концах рычагов, и открывать отверстия печи и желоба.

Нагретая в печи заготовка толкателем передается из рабочего прос>ранства печи в отверстие наклонного желоба. IIpr» дв женин заготовки под воздействием толкателя она торцом открывает дверку, выполненную так же на рычагах и оси, и заготовка накло— няется и ложится на под наклонного желоба.

Таким образом, операция передачи, так и работа механизмов этой операции однотипны с первым вариантом исполнения.

Одновременно с передачей заготовки в наклонный желоб в газопровод, вь.".полненный под заслонкой желоба, перекрываюшей внизу выгрузочное окно желоба, подается газ для пламенной завесы и через ряды сопел коллектора дпя завесы с диаметром 3 мм, выполненных в стенках газопровода, газ поступает наружу и электрозапальником зажигается. В газопроводе выполнено два ряда отверстий для выхода

12359 газа: один из них выполнен вертикально относительно заслонки, а второй ряд отверстий расположен под углом

45, и поэтому в местах выхода газа образуются две пламенные завесы. 5

Приводится в действие цилиндр и через рычаги открывает дверку, и вертикальная пламенная завеса перекрывает выгрузочное отверстие желоба, чем устраняется попадение в него воздуш- 10 ной атмосферы. Пламя завесы, попадая так же в отверстие желоба, проходит вверх в печь при закрытии патрубка

12 крышкой 14 с песочным затвором 13 или поступает вверх под колпак 16 и >5 по газопроводу 22 при открытии вентиля 23 удаляется в атмосферу.

Пламя второй пламенной завесы от газа, поступающего через отверстия, расположенные под углом, покрывает 20 верх штампа и препятствует окислению заготовки при передаче ее в штамп.

Отвод газа от второй пламенной завесы происходит под зонт с асбестовой прокладкой, укрепленный винтами к 25 остову устройства деформации заготовки давлением, и по газопроводу газ удаляется в атмосферу.

Второй вариант отличается от первого тем, что он осуществляется без З0 применения операции нанесения на нагретую заготовку слоя стекла или соли и беэ установки ванны с расплавом указанных элементов для покрытия.

40 8

Весь путь от печи к штампу нагретая заготовка проходит в безокислительной атмосфере газовой завесы, в отверстии наклонного корпуса, а далее направляется в штамп, который также окружен газовой завесой, путем трубчатого кольца, окружающего штамп с мелкими (9 3 мм) отверстиями, и поступления газа через них, и сгорания ат электрозапальника.

Плазменная газовая завеса препятствует окислению заготовки и окалина сокращается.

Третий вариант состоит в том, что заготовка получает защитный слой путем газового распыления на ее поверхности пудры стекла или соли при перемещении в наклонном желобе. Пудра наносится на заготовку форсунками низкого давления под воздействием газовой безокислительной атмосферы или азота нагретых до температуры, ниже

У о плавления самой пудры на 40-50 С.

Попав на нагретую поверхность заготовки, пудра моментально расплавляется, образуя слой, препятствующии окислению и создавая при обработке давлением прекрасную эластичность металла заготовки. Кроме того, он препятствует проникновению кислорода в металл, т.е. препятствует образованию окалины и является прекраснои смазкой при обработке заготовки давлением.

1235940

1235940

1235940

41

gg

47

Составитель Г.Назарова

Техред В. Кадар Корректор Г.Решетник

Редактор И.Дербак

Тираж 552 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб,, д. 4/5

Заказ 3063/25 иятие г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Производственно-полиграфическое предприятие,