Система подачи защитной среды в камерную электропечь

Система подачи защитной среды в камерную электропечь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при нагреве изделий из легко окисляющихся металлов. Цель изобретения:снижение процента бракованных изделий за счет уменьшения окисления поверхности последних без применения взрывоопасных газов. Цель достигается тем, что в конструкцию системы подачи защитной среды камерной электропечи, содержащую контейнер 2, дополнительно введены датчик 1 температуры, установленный на внутренней поверхности контейнера , выход которого подключен к входу позиционного регулятора 2, выход которого соединен с катушкой реле 4 времени, контакты 13 которого находятся в цепи управления исполнительным механизмом 6, и с входами бесконтактного пускателя 5. управ8 х| х| о о ю XI П

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 27 В 5/00, 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ °

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4850709/02 (22) 16.07.90 (46) 23.10.92.Бюль 39 (71) Самарский политехнический институт им. В.В.Куйбышева, (72) C.Е. Бродерзон, B.В.Емельянов, А.Д.Кияев, В,M,Êóð÷àòêèí, М,ЮЛившиц, И.В.Светлицкий, А.И.Хворова и Д.Б.Шестаков (56) Авторское свидетельство СССР N 153208, кл. F 27 В 5/00, 1962. (54) СИСТЕМА ПОДАЧИ ЗАЩИТНОЙ СРЕДЬ(В КАМЕРНУЮ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано. при нагреве изделий из легко окисляющихся металлов. Цель!

Ж „1770697 А1 изобретения:снижение процента бракованных изделий за счет уменьшения окисления поверхности последних без применения взрывоопасных газов. Цель достигается тем, что. в конструкцию системы подачи защитной среды камерной электропечи, содержащую контейнер 2, дополнительно введены датчик 1 температуры, установленный на внутренней поверхности контейнера, выход которого подключен к входу позиционного регулятора 2, выход которого соединен с катушкой реле 4 времени, контакты 13 которого находятся в цепи управления исполнительным механизмом 6, и с входами бесконтактного пускателя 5. управ1770697 ляющего работой исполнительного механизма 6, отключаемаго концевыми выключателями 13, 14, исполнительный механизм механически связан с бесфланцевым вентилем 7 подающего отвода, соединяющего патрубок системы подачи защи гной среды с бункером, в котором помещается порошкообразный раскислитель. Реле 4 времени используется в качестве дозирующего

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при нагреве изделий из легко окисляющихся металлов.

Известны технические решения, слу>кащие для защиты от окисления изделий из укаэанных металлов и сплавов (1), (2), (3), (4).

Для защиты от окисления в них применяются газы, азот и восстановительные среды, например водород. Однако на практике инертные среды не всегда достаточна эффективны, а водород является взрывоопасным газом, что весьма осложняет его применение.

Наиболее близкой к заявляемому устройству является система подачи защитной среды камерной электропечи (4). Недостатком прототипа является неэффективность защитной атмосферы при температуре свыше 700 С, что отрицательно сказываетсл на качестве готовой продукции, Целью изобретения лвллетсл уменьшение окисления поверхности нагреваемых иэделий без применения взрывоопасных газов за счет введения в контейнер дополнительных компонентов в ходе процесса, что приводит к повышению качества обрабатываемых изделий и сни>кению процента брака.

Указанная цель достигается тем, чта в конструкцию системы подачи защитной среды камерной электропечи, содер>кащей контейнер, через который прокачиваетсл защитная среда, соединенный посредством патрубка и отвода с бункером, датчик температуры, реле времени, исполнительный механизм, соединенный через передачу со средством подачи материала из бункера, причем датчик температуры установлен внутри контейнера, дополнительно введены два конечных выключателя, бесконтактный пускатель, позиционный регулятор, причем бункер BblfloRHBH герметичным, датустройства, Раскислитель, попадая в камеру печи при температуре начала активнога окисления изделия, разлагаетсл, порождал при этом вещества, раскисллющие поверхность изделия и свлзывающие примеси кислорода. Внедрение указанного изобретения существенного сокращает процент бракованных изделий без применения взрыьоопас lblx газов, 1 з.п,ф-лы, 1 ил. чик температуры соединен со входам позиционного регулятора, ьыходы кагорага соединены с реле времени «1 бескангактным пускателем, входы ката poro через спарен5 ный l

10 Введение конечных выкл ачателей, бескантактнога пускателл, позиционного регулятора, вентиля и соединение указанных элементов между собой апределл от появление новога свойства — очищение атмосферы

15 контейнера ат кислорода и разрушение образовавшихся окислов, чта позволяет искл ачить окисление поверхности изделий в ходе нагрева, В основе самого процесса раскисленил

20 ле>кат следующие химические процессы, изложенные в литературе (Рипан Р., Четлну И, Неорганическая химия. T,1, M., Мир, 197 1, стр,201-202);

2AILI I4=2AI+2LiH+3Н2, (1)

25 4А1+302=2А120з. (2)

Реакции идут, начиная с температуры

150 С. Сам алюмогидрид весьма гиграскапичен, Далее

30 211Н=211+Н2, (3)

41 1+02=21120, (4)

2 2+02=2 Н20. (5)

Реакции (3,4,5) идут при =600ОС.

Таким образом:

35 4AILIH4+902=-2А120з+21 120+4Н20>

2AILI H4+402=AIzOa+Li2O+4Hz0.

Чтобы определить количество алюмагидрида, будем исходить из следующих cooGpaжений: 1 моль ал амагидрида связывает 2 моль

40 кислорода (груба 22400 мл Ог). его молекулярная масса равна 38 (А1=27,Li=7, Н4=4). Отсюда

1770697 теоретическое количество алюмогидрата: !

-Ц .. Ь

2 22400 100 где х / — атнасительнае содержание кислорода в атмосфере контейнера (в обьеме );

V — абьем контейнера и объем системы подачи газа (в мл), Зная, что реакция взаимодействия алюмагидрида лития с кислородом атмосферы начинается при 150 С, уста вка на позиционном регуляторе тоже должна быть 150 С. В случае применения какого-либо другого из указанных гидридав ега количество рассчитывается и устэвка выставляется аналогична; дл« г..дридэ кальция

Сэ Нг+Ог=СаО+НгО, соответственно

22400 100

1=600 С, для гидридэ лития

? L! Н+Ог=ЫгО+НгО, 2х о а=- -2?400 100, с=-680 С.

Бремя, выставляемое на реле времени, необходимо экспериментальна определить, Она должна быть достаточным для дэннага кантей ерэ и данной системы подачи защитной этмасферы, для необходимого расчета количества гидрида.

Система подачи рэскислителя (фиг.1) в злектрапечь, например, аналогичную описанной в (4), содержит датчик температуры

, например ТХА-7489 (5) (стр,142), установленный на внутренней поверхности контейнера 2 указанной печи, выход которого соединен са входом пазицианнага регулятора 3, например КПС-2-004 (6) (стр.59), к управляющим входам которого подключено реле времени 4, например РВ-6 (7) (стр.76), управляющие выходы КПС-2 соединены са входными контактами бескантэктнага реверсивного пускателя 5, например ПБР-3А (8) (стр,142), выходные контакты которого падкл ачены l

4/100 (9) (стр,115}, соединенного са средствам подачи материала, например бесфлэнцевым вентилем 7 Т-202МБ (10) (стр,13) герметичного бункера 8 посредством передачи 9, рассчитанной па методике (11), причем вентиль 7 соединен г патрубкам 10, падающим защитную среду в контейнер 2, отводом 11, Патрубак 12 является выходHbIM патрубкам защитной среды, Выходная часть исполнительного механизма снабжена двумя конечными выключателями 13, 14, например П1ВК. 7 (12) стр.110, контакты которых 15, 16 находятся в цепи управления выключением исполнительного механизма, там же находится контакт 17 реле времени

4, Перед началом работы в герметичный контейнер засыпается порошкообраэный раскислитель (гидрид кальция либо гидрид лития, либо алюмогидрид лития). В зависимости от того, какой из раскислителей выбран, выставляется уровень задания на позиционном регуляторе, соответствующий температуре разложения выбранного раскислителя (гидрид кальция — 600 С, гидрид лития — 680 С, алюмогидрид лития — 150ОС).

15 На реле времени выставляется значение времени, необходимое для того, чтобы через открытый отвод бункера высыпалось необходимое количество раскислителя, значение времени определяется заранее экспериментально, Перед началом работы контакт РВ реле времени находится в нормальном положении — 1, соответствующем сигналу+24В в цепи управления включением исполнительного механизма (положение

2 соответствует сигналу — 24В). Контакт К1 находится в нормальном (замкнутом) состоянии. Устройство работает следующим образом: датчик температуры 1 (фиг.1) выдает в ходе нагрева унифицированный токовый сигнал. соответствующий температуре камеры печи, который поступает на выход позиционного регулятора 3. На его выходе по каналу "много" по достижении контейнером температуры разложения гидрата появляется сигнал, поступающий нэ вход пускателя

5 и реле времени 4. Пускатель 5 срабатывает, на его выходе появляется сигнал 24В. который с положительным знаком поступает на вход исполнительного механизма благодаря тому, что контакт PB 17 находится в положении 1, а контакт К1 15 замкнут. Исполнительный механизм 6 запускается и, приводя в движение передачу 9, перемещает вентиль 7 отвода 11 бункера 8. При достижении полного открытия отвода срабатывает

45 концевой выключатель 13,размыкая контакт

К1 15 цепи управления включением исполнительного механизма, вследствие чего последний останавливается, Порошкообразный раскислитель высыпается из бункера 8 через отвод 11 в патрубок 10 и с потоком защитной среды попадает в контейнер 2. Используемое в качестве дозирующего устройства реле .времени 4 через расчетное время. срабатывая, переводит

55 контакт РВ 17 в положение 2, вследствие чего изменяется знак входного сигнала исполнительногоо механизма. Испол нител ьный механизм перемещением своего выходного вала через передачу 9 вентилем

7 закрывает отвод бункера, поступление

17706

Составлтель А. Карпенко

Техред M,ÓîII, 0(Стал Корректор О, Юркове((кая

Редактор

Заказ 3730 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при KHT СССР

113035, Москва. Ж-35, Раушская наб., 4/5

Ироизводственно-издательский комбинаг "Патент", г, У>кгород, ул.Гагарина, 101 раскислителя i(pBK!>6(I(ветс!л, конт:(кт К1 15 при:<одит в нормальиое положение, Полное закрытие вентиля приводит к срабатыванию конц6ВОГО Выключателя 1 4, Ост,(навлиВающего (лсполнитель((ый механизм 5 посре>(ством размыкания кг (((акта К, 1б, Г1осту(1(лвц(((й 6 контейнер 2 !!Оро(иксюГ>раз-! Ый раскислитель, нагревгцись, разлагается. Продукты разложения а кти (.. и;, Восст((наели ва(от (46талл из их Оксидс(В Ilа 10

Г(овеРХНОСТИ ИЗДЕЛИЯ И Св>1 ЗЫ (Зс((О 1 КИСЛ 0 род среды. После окончания технологического процесса п роизв )fj(l icB отклlî÷åíèå всех устройств, В:ледствие чего контакты РВ и К1 ii!2(!ходят в ((ор- 15 (лальl!Ое состояние, счетч! к реле i !,(!Bt.(i-.— ни обнуляется и вся система приходит В начальное положение. Твердые продукты реакции легко удаляются после окончания нагрева протиранием осты вгоего 20 (<îI(T6éí6pà, Использование предложен "(o(о изобреТВН гя ПОЗЬОЛИТ На 10- 15 СНИЗИТЬ (((рОцЕН Г брака, связанного с окислением поверх!(ости изделий при нагреве и воз((ика(О(цг((ii!". >5 связи с наличием допусков на окислении ограничениями на (. .pe(.я нагрева, указа! (!ОГО з((>фекта уда6гсЯ дОС1 ичь без пpиMBн ения

Взрывоопас((ых Веществ, 97 ((c„: <2 () " 1 у л В и 3 Р б р 0 т е и и Я

1. С((010ма подач(1 эагцитной среды в

I<6((BpH) электропечь, содержа цая контейнер, выполненный с возмо>кностью прокачивания защитной среды, соединенный

Г;Г(средством патрубка с бункером, латчик те литература, p0((0 Времени, исполнительный механизм, соедн;:О(:.(ый через передачу со средством подl÷è латериала из бу!(кера, причем датчик темг(ера-l уры установлен внутри контейнера, î T.л . ч а (О щ а яС я тЕМ, «ТО, С цЕ((ь(О уМЕНЬщ".:(Ия СЧ<ИСЛОНИя псн(ерхности обрабатываемого изделия при нагреве, она снабжена двумя конечными

Выключателями, бесконтакт(((ым пускате- лем, позиционным регуля(торг>м, при !6«1 бункер выполнен герметичным, датчик температуры соединен с входом г:озиционного регулятора, Выходы ко(орого соединены с реле времени и боскон Гактным пускателем, выходы котороГО через с::!аре((нь(й контакт

pBл6 вре лс((и !1 i:ОI-; Га кты ко:. (Г ч((ых Вы кл!О -! ВТ,. Л ЕЙ СО ЕД(1 Н Е (Ь I . Г i 2, а а("1 И И С Г(ОЛ Н (Л Г<(Л Ь ного (л(еха(1(lзма, 2. Сиc I См r!0 Г1, !, О т л ".; 6,(О Щ а Я с Я

,ем, ч"") .: клчсст:.0 с;. :-(дг т(>а г(ода- и! Тег(I 1 (а и;1 бункера испсriьзован (зе((ти((ь, "ста i(î6 10нный г I(6(pубке дл(1 соединения ! Ч <" 0; ; :,, (i,, (Ч()>ГЧ," 2

;,;r2, ;;. ;;:;.Р,