Электрическая вакуумная печь

Электрическая вакуумная печь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к конструкциям электропечей для обработки графитосодержащих изделий в вакууме или газовой среде. Целью изобретения является повышение долговечности печи, качества обработки изделий. В электрической вакуумной печи, содержащей рабочую камеру 3 и расположенный вертикально в ее верхней части газоотводящий патрубок 6, внутренняя поверхность последнего выполнена с проточками, диаметры которых последовательно уменьшаются сверху вниз. На горизонтальных площадках выполнены углубления 8, заполненные графитовым войлоком 9 и порошком графита 10 для предотвращения стекания в камеру 3 капель железа, конденсирующегося из удаляемого газа на стенках охлаждаемого трубопровода 7. Это предотвращает попадание капель железа на обрабатываемые детали, а образование стойких соединений железа с графитовым материалом, расположенным в углублениях 8, предотвращает образование раковин в стенках патрубка 6 и повышает долговечность печи. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (1% (ll) (ц 4 Р 27 В 1/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1) 4265366/23-02 (22) 18,06.87 (46) 23.05.89. Бюл. Р 19 (72) В.И.Костиков, Ю.И,Кадун, Э.M.Ãoí÷àðoâ, В.tI.Харламов, В.И.Казей, С.В.Домарев и П.Л.Булавина (53) 621. 365.4 12 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 238027,кл. Г 27 D 11/06, 1967. (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ВАКУУ1ШАЯ ПЕЧЬ.(57) Изобретение относится к конструкциям электропечей для обработки графитосодержащих изделий в вакууме или газовой среде. Целью изобретения является повышение долговечности печи, качества обработки иэделий, В электрической вакуумной печи, содержащей рабочую камеру 3 и расположенный вертикально в ее верхней части газоотводящий патрубок 6, внутренняя поверхность последнего выполнена с проточками, диаметры которых последовательно уменьшаются сверху вниз. На горизонтальных площадках выполнены углубления S, заполненные графитовым войлоком 9 и порошком графита 10 для предотвращения стекания в камеру 3 капель железа, конденсирующегося из удаляемого газа на стенках охлаждае-. мого трубопровода 7. Это предотвращает попадание капель железа на обрабатываемые детали, а образование стойких соединений железа с графитовым материалом, расположенным в углублени-а ях 8, предотвращает образование раковин в стенках патрубка 6 и повышает долговечность печи. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1481574

Изобретение относится к электротермическому оборудованию, а именно к электрическим вакуумным печам для обработки углеродсодержащих материа5 лов в газовой атмосфере, например графитовых тиглей.

Цель изобретения — повышение долговечности печи и качества обработки иэделий. 10

На фиг.1 изображена конструктивная схема электрической вакуумной печи; на фиг.2 — узел I на фиг.).

Электрическая вакуумная печь содержит водоохлаждаемый корпус 1, внут.15 ри которого размещены индукционная катушка 2 и рабочая камера 3 с внеш-. ней теплоизоляцией 4. Рабочая камера 3 соединена с источником рабочего газа (не показан) посредством вход- 20 ного входного газоподводящего патрубка 5 и с системой удаления (сткачки) рабочего газа — с помощью газоотводящих патрубка 6 и трубопровода 7. Рабочая камера 3 выполнена из графита, 25 при изготовлении которого использована в качестве технологической добавки окись железа. Патрубок 6 отвода газа выполнен с проточками на внутренней поверхности с Оазными, на- 30 чиная с большего в верхней части, диаметрами, при этом переход от одного диаметра к другому выполнен с уступом (горизонтальной,площадкой). На площадках выполнены кольцевые углуб- 35 ления 8, заполненные съемным графитовым материалом, например, слоистым графитовым войлоком 9 и порошком 10 графита. Войлочное покрытие 9 прикреплено к вертикальным стенкам углуб-40 лений 8 с помощью клеевого высоко температуростойкого состава, Между газоотводящим патрубкрм 6 и корпусом 1 установлено уплотнение 11, выполненное, например, с помощью графи- 45 тового шнура. Внутри рабочей камеры 3 размещается обрабатываемая деталь 12.

Электропечь работает следующим образом.

Перед началом работы электрическую 50 печь вакуумируют, после чего на индукционную катушку 2 подают электрический ток высокой частоты. Возникающее при этом электромагнитное поле создает в электропроводном материале рабочей камеры 3 переменный электрический ток, вследствие чего последняя нагревается. Прн достижении в камере . температуры 2000-2200 С в ее полость о подают рабочий газ, например аргон, в среде которого и осуществляют высокотемпературную обработку, например графитацию, детали 12. При проведении процесса, при достижечии температуры 1602 С и вакуума 10 мбар начинается испарение желез . из графита, из которого выполнена рабочая камера. Пары железа вместе с потоком рабочего газа всасываются в выходную водоохлаждаемую магистраль. Там они вследствие более низкой температуры начинают конденсироваться. Конденсация начинается в верхней части газоотводящего патрубка 6, контактирующей с водоохлаждаемым корпусом 1. Образовавшиеся капли коагулируют друг с другом и под действием силы тяжести сползают по внутренним стенкам патрубка 6 вниз, При встрече со слоем графитового войлока.9 капли железа химически и механически взаимодействуют с графитовым войлоком и либо задерживаются здесь, либо проникают в углубление, заполненное порошком

10 графита, где железо полностью реагирует с графитом, образуя эвтектическое соединение железо-углерод (образовавшееся соединение содерлмт 85

95Е железа и 5-15 углерода). Образовавшаяся эвтектика является стойким соединением и остается в углублении. При проведении технологического процесса может произойти переполнение верхних углублений, В этом случае капли железа задерживаются нижележащими углублениями и не попадают на обрабатываемую деталь 12, Лолсе окончания технологического цикла железоуглеродные отложения удаляют из углублений патрубка 6 вместе со съемным графитовым материалом 9, Выполнение газоотводящего патрубка с проточками каскадоподобной формы по внутренней поверхности позволяет ограничить помещение капель железа относительно коротким участком, на котором они не успевают объединяться в ручейки и прореагировать с графитом патрубка.Выполненные углубления позволяют улавливать капли, а помещенный там графитовый войлок и порошок графита нейтрализуют железо, превратив его в стойкую эвтектику, Это предотвращает образование раковин и трещин на дне углублений (поскольку образование металлоуглеродной эвтектики сопровождается ее объемным

1481574 расширением) и тем самым удлиняет срок эксплуатации печи. Покрытие 9, выполненное из волокнистого плотного материала позволяет удерживать поУ

5 роыок 10 графита в углублении при вакуумировании печи, а также свободно пропустить воздух из полости, образованной углублением и самим покрытием. Капли железа, таким образом, задерживаются в патрубке отвода газа и не попадают на деталь 13, что повышает качество при ее обработке.

Реализация предлагаемого устрочства позволяет получить, кроме повышения работоспособности, надежности и качества обрабатываемых деталей также и экономический эффект. Это достигается за счет исключения технологической операции удаления железа из готового графита, которая удорожает изготовление рабочей камеры на 607 и удлиняет срок ее изготовления (например, при использовании способа прокаливания) на несколько месяцев. 2д

Кроме того, экономический эффект будет достигнут также за счет уменьшения брака обрабатываемых деталей, так как ни один из существующих способов удаления железа из толстостенного графита не позволяет удалить его полностью.

Формула изобретения

1. Электрическая вакуумная печь преимущественно с графитовой нагревательной камерой, содержащая водоохлаждаемый корпус, нагревательную камеру с вертикально расположенными в верхней и нижней ее частях патрубками отвода и подвода газа, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения долговечности печи и качества обработки изделий, она снабжена прокладками из графитового материала, а внутренняя поверхность патрубка отвода газа, установленного в верхней части камеры, выполнена в виде каскадно расположенных последовательно уменьшающихся сверху вниз диаметром кольцевых проточек, в которых размещены прокладки из графитового материала.

2. Печь по и.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что прокладки выполнены из графитового войлока, 3. Печь по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что она снабжена расположенной под прокладками в проточках шихтой, выполненной из порошка графита.