Затвор печи для термообработки
Иллюстрации
Реферат
ОЛИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
,11 548637
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. овид-ву (22) Заявлено 12.05.75 (21) 2133017/02 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 28.02.77. Бюллетень ¹ 8
Дата опубликования описания 21.03.77 (51) М. Кл."- С 21D 9/00
F 27В 9/04
Государственный комитет
Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.783.244 (088.8) (72) Автор изобретения
Р. М. Рубинер (71) Заявитель (54) ЗАТВОР ПЕЧИ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ
Изобретение относится к области термообработки материалов в безокислительной атмосфере и может быть использовано на заводах металлургической, машиностроительной и других отраслей промышленности.
Известны конструкции затворов печей для термообработки, содержащие один желоб с засыпкой из мелкодисперсного материала, например песка, или заполненный какой-либо жидкостью. Затворы служат для предотвращения натекания кислорода в рабочую камеру печи и исключения окисления обрабатываемого металла.
Известна конструкция затвора, содержа= щая несколько концентрических желобов с засыпкой из кварцевого песка, что дает возможность повысить герметичность затвора.
Цель изобретения заключается в предотвращении проникновения кислорода к нагреваемым изделиям, а также в повышении экономичности конструкции затвора.
Это достигается тем, что предлагаемый затвор снабжен нагревателем, а засыпка выполнена из веществ, имеющих химическое сродство к кислороду, причем засыпка из веществ с максимальным сродством к кислороду размещена во внутреннем желобе:
На чертеже изображен предложенный за= гвор, установленный на ретортной печи для безокислительного нагрева материала, разрез.
Устройство содержит концентрические желоба 1, заполненные засыпкой дисперсного материала, разделительные ножи 2, нагреватели 3. При этом засыпка выполнена из ве5 ществ с различным химическим сродством к кислороду, например пз кварцевого песка 4, углеродистого порошка 5, медного порошка 6, а засыпка с максимальным сродством (медный порошок) размещена во внутреннем же=
1о лобе. Затвор устанавливается на печи, имеющей, например, реторту 7 с обрабатываемым в ней материалом и закрытую крыш= кой 8.
Затвор работает следующим образом.
15 В процессе нагрева подлежащсго термообработке материала в реторте 7 создается избыточное давление за счет выделения изделиями, например мсталлографическпмп щетками, летучих веществ, что исключает возмож20 ность проникновения в реторту атмосферного воздуха. Однако при прекращении газовыделения и особенно прп охлаждении, по мере падения температуры давление в реторте 7 понижается и начинается фильтрация возду25 ха черсз засыпку затвора. Для предотвращения натекания воздуха включают нагревате: ли 3 и нагревают засыпку затвора до темпе= ратуры, при которой происходит эффективное взаимодействие кислорода и влаги яоздуха с
30 засыпкой. Попадая сначала в засыпку Из
548637 кварцевого песка 4, воздух осушается и филь= труется через слой угольной засыпки (древесный уголь), где частично реагирует кислород и влага воздуха с углеродом. В слой из медного порошка засыпки 6 поступает практиче= ски смесь азота и угарного газа, следы кислорода и влаги в которой связываются медью.
Таким образом, в рабочий объем реторты 7 поступает газ, очищенный от кислорода и влаги, который не окисляет обрабатываемые изделия.
Следует отметить, что выбор вещества засыпки лабиринтного затвора и температуры затвора производится исходя из следующих сообр ажений.
Засыпка из кварцевого песка 4 должна быть нейтральна в отношении окружающей печь атмосферы и не реагировать как с этой атмосферой, так и с засыпкой из углеродистого порошка 5, вплоть до температур нагрева затвора обычно порядка 1000 С, а засыпка из медного порошка 6 должна быть в свою очередь нейтральна по отношению к засыпке из углеродистого порошка 5 вплоть до максимальных температур затвора, но должна активно взаимодействовать с атмосферой, окружающей печь, а именно с кислородом и влагой воздуха, особенно при температурах выше комнатной, связывая их и тем самым обеспечивая натекание в рабочий объем реторты 7 химически нейтрального газа, т. е. гарантировать неокислительную атмосферу нагрева изделий. Наличие засыпки из углеродистого порошка 5 обуславливается эконо= мическими соображениями, поскольку глубокая очистка химическим путем газа от кислорода и влаги связана с использованием дорогого и дефицитного сырья, например медного порошка, поэтому основное количество кислорода и влаги воздуха связывается недорогим и недефицитным древесным углем, а окончательную очистку производят небольшим количеством засыпки из медного порошка 6. Следует отметить, что возможно использование только засыпки из медного порошка 6, однако при этом процесс термообработки становится крайне неэкономичным изза необходимости использовать большое ко= личество дорогого и дефицитного медного порошка. И, наконец, ни одно из веществ засыпки из кварцевого песка 4, углеродистого порошка 5, медного порошка 6 не должно реагировать при температурах окружающей печь атмосферы с летучими, выделяющимися при термообработке изделий. Исходя из этого, наиболее целесообразно производить заполнение затвора в направлении к реторте
5 кварцевым песком (SiO ), затем древесным углем (С), который при 400 С уже эффективно взаимодействует с кислородом и влагой воздуха, но е реагирует при температурах вплоть до 1000 С с Si02, а в качестве засып)О ки тонкой (глубокой) очистки использовать, например, медный порошок (CL1) поскольку медь не реагирует с углеродом вплоть до
1000 С и весьма активно взаимодействует с кислородом и влагой воздуха, особенно в ин15 тервале температур 400 — 1000 С, при этих температурах медной засыпки, фильтрующийся через нее газ очищается от кислорода и влаги до необходимой степени чистоты. Следует отметить, что выбор меди, как вещества
20 тонкой очистки, обуславливается необходимостью высокой степени очистки, а в тех случаях, когда в такой глубокой очистке нет необходимости, медь может быть исключена (очистка углеродом достаточна) или заменена на
25 другое вещество, обеспечивающее нужную для конкретных термообрабатываемых изделий степень очистки.
Формула изобретения
1. Затвор печи для термообработки, содержащий концентрические желоба, заполненные засыпкой из дисперсного материала с погруженными в них разделительными ножами, отличающийся тем, что, с целью предотвращения проникновения кислорода к нагреваемым изделиям, затвор снабжен нагревателем, а засыпка выполнена из веществ, имеющих химическое сродство к кислороду.
40 2. Затвор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, засыпка из веществ с максимальным сродством к кислороду размещена во внутреннем желобе.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Окисление и обезуглероживание стали.
Под научи. ред. А. И. Ващенко. М., «Металлургия», 1972, с. 288 — 289, 2, Справочник конструктора печей прокатного производства. Под ред. В. М, Тымчака.
T. 2, М,, «Металлургия», 1970, с. 929, рис.
ХХХ111 — 11а (прототип), 548637
Редактор 3. Ходакова
Заказ 365/8 Изд. М 258 Тираж 669 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Составитель В. Костяков
Техред И. Карандашова
Корректоры. Н. Аук и Л. Котова