Индукционная печь для спекания изделий из металлических порошков

Индукционная печь для спекания изделий из металлических порошков

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О Л И С А Н И Е (и) 553046

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалисти««еских

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.01.76 (21) 2306832,, 02 (51) М. Кл е В 22F 3/10

F 27В 5/04 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открйпии (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.77. Бюллетень № 13

Дата опубликования описания 29.06.77 (53) УДК 621.762.53:

: 621.783 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. П. Вертебный, С. А. Козлов, В. С. Мебель, Е. М. Рабинович, Е. Ш. Рыжикова и А. А. Семенов

Ордена Трудового Красного Знамени институт проблем,материаловедения AH Украинской СС р АТЬ (71) Заявитель 0" «» 1:.".,,@353 (54) ИНДУКЦИОННАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ СПЕКАНИЯ ИЗД

ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к устройствам для спекания изделий из металлических порошков.

Известна индукционная печь для спекания изделий из металлических порошков, включающая вертикальную камеру, снабженную индуктором и промежуточным нагревателем, и неподвижный под (1).

К недостаткам такой печи относится ее низкая надежность, обусловленная разрушением футеровки при ее циклическом нагреве и охлаждении.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является индукционная печь для спекания изделий из металлических порошков, включающая вертикальную камеру, снабженную индуктором, керамическим муфелем, промежуточным нагревателем и съемным подом, и горизонтальную камеру с транспортным устройством для горизонтального перемещения, механизмом вертикального перемещения пода, загрузочным шлюзом и затвором. При этом загрузочный шлюз расположен параллельно горизонтальной камере, а промежуточный нагреватель неподвижно установлен внутри вертикальной камеры (2).

Однако такая печь не обеспечивает высокой производительности технологического процесса, что обусловлено проведением нагрева зяготовки, ее спекания и охлаждения в вертикальной камере, а также достаточной надежности и долговечности оборудования, вызванной разрушением нагревателя и керамическо5 го муфеля при циклическом нагреве до высоких температур и охлаждении до температуры, близкой к комнатной.

С целью увеличения производительности процесса, повышения надежности и срока

10 службы оборудования предлагаемая печь снабжена дополнительной вертикальной камерой, дополнительным механизмом вертикального перемещения пода и поворотным столом, установленным последовательно с транспорт15 ным устройством, при этом загрузочный шлюз расположен над горизонтальной камерой, а промежуточный нагреватель установлен на съемном поду; транспортное устройство для горизонтального перемещения выполнено в

20 виде цепного транспортера с толкателями, тележек, каретки и рельсов, установленных на затворе, в горизонтальной камере и на поворотном столе, при этом ширина каретки больше ширины тележки.

25 На фиг.. 1 изображена предложенная печь, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А — А фиг. 1.

Печь состоит из загрузочного шлюза 1, горизонтальной камеры 2 с транспортным уст30 ройством 3, вертикальной камеры 4 для пред553046

3 варительного нагрева, вертикальной камеры 5 для спекания изделий, затвора 6, механизма 7 для перемещения затвора, механизмов 8 и 9 для вертикального перемещения пода и поворотного стола 10 с приводом 11.

В качестве примера механизмов для перемещения затвора и пода 7, 8 и 9 на фиг. 1 показаны гидроцилиндры, штоки которых пропущены через уплотнение в горизонтальную камеру 2.

Камера 4 для предварительного нагрева содержит водоохлаждаемый корпус 12, крышку

13, индуктор 14, муфель 15 из огнеупорной керамики, термоизоляцию 16, устройство 17 для замера температуры.

На фиг. 1 показана находящаяся на предварительном нагреве садка, состоящая из спекаемых заготовок 18. Съемный промежуточный нагреватель 19, выполненный в виде цилиндра из тугоплавкого металла, установлен на экранированном съемном поду 20.

Конструктивно камера 5 для спекания не отличается от камеры 4 для предварительного нагрева. Муфель 21 в этой камере выполнен из высокотемпературного материала, стойкого при- пере@аде температур, например от 1000 до 2500;С. Садка с изделиями 22, находящимися на .. высоиотемпературном спекании, аналогична садке с заготовками 18, находящимиСя на прьрварительном нагреве.

Нижняя часть этой камеры при нагреве также закрыта съемным подом 20 с экранами. В процессе работы обе садки меняются местами.

В верхнем положении садки и съемные поды поддерживаются штоками 23 и 24.

Транспортное устройство 3 представляет собой цепной транспортер, основными узлами которого являются приводной вал 25 с тянущими звездочками 26, тяговые цепи 27, лереталкивающая планка 28, тележки 29 и 30, каретка 31, толкатели 32 и 33, натяжной вал 34 с звездочками 35 и рельсы 36, расположенные на затворе б, в горизонтальной камере 2 и на поворотном столе 10.

Каретка 31 выполнена более широкой, чем тележки 29 и 30, и также перемещается по рельсам 36. Переталкивающая планка 28 служит для перемещения слева направо тележки

29, начиная с рельсов 36 на затворе 6 и далее по рабочим позициям до заталкивания ее на рельсы поворотного стола 10. Каретка 31 переталкивает тележку в обратном направлении справа налево при помощи толкателей 32, шарнирно скрепленных с цепями 27. Ширина транспортера между цепями 27 шире затвора

6, перемещающегося вертикально внутри цепей 27 по направляющим 37 вместе с тележкой, которая попадает на затвор после загрузки садки в печь и при ее выгрузке. Толкатели

33, скрепленные шарнирно с цепями 27, служат для смещения каретки 31 от соприкосновения с тележкой при возвратном ходе после подачи тележки с садкой под камеру 4 предварительного нагрева для последующего охлаждения в ней и при подаче тележки на за5

4 твор б перед перемещением садки в загрузочный шлюз 1 для выгрузки. Выполнение каретки 31 шире тележки 29 позволяет ей соприкасаться с толкателями 32, 33 на цепях 27. Привод 38 цепного транспортера расположен вне горизонтальной камеры 2, а вращающий момент на приводной вал 25 передается через звездочку 39. Приводной вал 25 проходит через манжетное уплотнение (на чертежах не показано) в стенке камеры 2.

Затвор 6 после подачи в крайнее верхнее положение механизмом 7 уплотняется прокладкой 40, установленной в клинообразном пазу нижнего фланца (на чертежах не показан) загрузочного шлюза 1.

Для герметизации загрузочного шлюза 1 служат двери 41 с зажимами 42. Выкатывание тележки с садкой на платформу 43 и ее загрузка с этой же платформы производится при помощи канатных приспособлений и тельфера (на чертежах не показаны).

Печь работает следующим образом.

В камере 4 садка с заготовками 18 нагревается до 1000 С, а в камере 5 для спекания после выдержки при температуре 2500 С садка с изделиями 22 охлаждается до температуры 1000 С. Время цикла в обеих камерах совпадает так, что после нагрева садка с заготовками 18 и съемным подом 20 опускается штоком 24 на тележку 29, которая при включении цепного транспортера перемещается переталкивающей планкой 28 вместе с кареткой

31 на поворотный стол 10, а садка 22 и другой съемный под 20 опускаются штоком 23 на тележку 30. В этом положении обе садки имеют температуру 1000 С. Затем включается привод 11 и поворотный стол разворачивается на 180, включается цепной транспортер, который толкателями 32 действует на каретку

31, а каретка 31 толкает тележку 30 в положение, которое ранее занимала тележка 29.

Затем включаются механизмы 8 и 9 вертикального перемещения пода, и садка, которая уже спечена, перемещается вверх штоком 24 и охлаждается в камере 4, а садка, предварительно нагретая, перемещается штоком 23 вверх, разогревается до 2300 С в камере 5 и выдерживается там до спекания.

После охлаждения садка из камеры 4 опускается штоком 24 вниз на тележку, включается цепной транспортер и перемещает тележку кареткой 31 и толкателями 32 на затвор 6, При реверсивном ходе транспортера толкатель 33 убирает каретку 31 с затвора 6. После этого включают механизм 7 для перемещения затвора, и затвор вместе с тележкой перемещается вверх до уплотнения по прокладке 40 на фланце загрузочного шлюза 1, а тележка с садкой и съемным подом поступает в загрузочный шлюз 1, Загрузочный шлюз продувается инертным газом, открываются двери 42 и тележка выкатывается на платформу 43. Затем она забирается тельфером и на эту же платформу устанавливается тележка с другой садкой и съемным подом. Тележка с новой

553046 садкой закатывается В загрузочный шлюз 1, двери 41 закрываются, и происходит продувка инертным газом, а затем водородом. После окончания продувки включается механизм 7 для перемещения затвора, и затвор с тележкой и садкой опускается вниз до положения, показанного на чертеже. Вновь включается цепной транспортер, переталкивающая планка 28 перемещает тележку под камеру предварительного подогрева (на фиг. 1 положение соответствует поз. 29). Включается механизм для вертикального перемещения пода, и заготовки 18 поступают па подогрев до 1000 С.

Дальше цикл протекает, как уже описано.

Расчет показывает, что, пока в камере 5 происходит спекание очередной садки, имеется время для охлаждения ранее спеченной садки в камере 4 и ее выгрузки, а также время для загрузки следующей садки и ее предварительного нагрева в камере 4.

Предлагаемая печь обладает высокой производительностью и надежностью при высокотемпературном спекании. Рабочий цикл выдачи садки по сравнению с известным сокращается в среднем не менее, чем на 20 — 30%, что повышает экономическую эффективность использования печи. Длина печи сокращается на 20 — 25% за счет выполнения загрузочного шлюза над горизонтальной камерой с транспортным устройством и за счет использования загрузочного шлюза для выгрузки изделий.

Такое расположение и назначение загрузочного шлюза уменьшает его объем и поэтому сокращается расход инертного газа и водорода при продувке по крайней мере на 20 —:25%.

Формула изобретения

11ндукционная печь для спекания изделий из металлических порошков, включающая вертикальную камеру, снабженную индуктором, керамическим муфелем, промежуточным нагревателем и съемным подом, и горизонтальную камеру с транспортным устройством для горизонтального перемещения, механиз О мом вертикального перемещения пода, загрузочным шлюзом и затвором, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью увеличения производительности процесса, повышения надежности и срока службы оборудования, печь снабжена дополнительной вертикальной камерой, дополнительным механизмом вертикального перемещения пода и поворотным столом, установленным последовательно с транспортным устройством, при этом загрузочный шлюз распо20 ложен над горизонтальной камерой, а промежуточный нагреватель установлен на съемном поду.

2. Печь по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что транспортное устройство для горизонтального

25 перемещения выполнено в виде цепного транспортера с толкателями, тележек, каретки и рельсов, установленных на затворе, в горизонтальной камере и на поворотном столе, при этом ширина каретки больше ширины те30 лежки, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Англии № 1164396, Н 5 Н, 1968 r.

2. М. С. Лейканд, Вакуумные электрические

35 печи, M., «Энергия», 1968, с. 311, рис. 6 — 16

553046

А-A

w . z

Составитель И. Киянский

Редактор Е. Братчикова Техред И. Карандашова Корректор А, Николаева

Заказ 1061/6 Изд. № 28 Тираж 992 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2