Вакуумная электропечь для химико- термической обработки

Вакуумная электропечь для химико- термической обработки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Социапнстмческмх

Республик

<щ83009 1

Ф. Ф, Ъ.

"л. ,„г/-:;-:

,.,Ф .« ф г.

ФГ, (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 07. 05. 79 (21) 2775159/22-02 с присоединением заявим HP (23) Приоритет

Опубликовано 150581, бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 15. 05.81 (51)М. Кл

27 В 3/08

С 23 С 11/00

27 0 7/02

Государственный комитет

СССР ио яелам изобретений и откр ыти и (53) УДК 621 365 .411 (088.8) 1Э.П. Усатый, Э.Н. Мармер, Н.И. Паршин, С И. СО60леЪ,.,-,.--1

A.Ô. Пузанов, В.П. Пронин и Н.Н. Истомнв .з „-. ф г (72) Авторы мзобретення.(71) Заявитель (54) ВАКУУМНАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ .

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может применяться в целом ряде отраслей народного хозяйства, таких как машиностроение, автомобилестроение для проведения химикотермической обработки, например цементации материалов в вакууме.

Известна,электропечь сопротивления, содержащая камеру и. расположенную в ней углеграфнтовую трубу для продвижения изделий, помещенную в угл графнтовый блок, зажатый электродами, н газоподвод, установленный в камере со стороны загрузки (1J.

Такая конструкция печи ограничивает ассортимент обрабатываемых изделий, что обуславливается диаметром углеграфитовой трубы, по которой перемещаются изделия,и небольшнмн размерами зоны нагрева. Кроме того, в данной электропечи осуществление процесса химико-термической обработки стальных изделий не предусматрнвается.

Известна вакуумная электропечь для химико-термической обработки, содержащая камеру с нагревательными .элементамн и систему газоподвода.

Нагревательные элементы выполнены в виде сплошных графитовых досок, а подача углеродсодержащего газа в цементацнонную камеру осуществляется через пять равномерно расположенных по диаметру труб. Каждая . труба имеет четыре отвода, представляющих графитовые трубки с отверстиями на выходном конце, выполненном в виде сопла, для подачи углеродсодержащего газа в зону нагрева (2(.

Введение дополнительных элементов для напуска газа усложняет конструкцию печи и приводит к нежелательному увеличению размеров нагревательной камеры н, следовательно, всей печи. .Цель изобретения — упрощение конструкции и улучшение качества из20 делнй.

Поставленная цель достигается тем, что нагревательные элементы выполнены в виде труб переменного сечения с заглушенными концами с боковыми отверстиями по длине, диаметр которых составляет 0,1-0,3 диаметра соответствующего сечения и с количеством отверстий II0 длине каждого сечения, составляющим 0,3-0,5 диаметра соот30 ветствующего сечения; прн этом наг830091 ревательные элементы соединены с системой газоподвода.

На фиг. 1 представлена вакуумная электропечь для химико-термической обработки;на фиг. 2-нагреватель, разрез.

Вакуумная электропечь 1 включает нагревательную камеру 2, в которой располагается садка, которая нагревается полыми нагревательными элементами 3 с заглушенными концами и с боковыми отверстиями 4. Нагревательные элементы крепятся к токоподводам

5. С токоподводом 5 соединена система

6 подвода газа.

Насыщение садки осуществляется при диссоциации углеродсодержащего газа, поданного по системе подвода газов через токоподводы 5 по нагревателям

3 и выходящего в нагревательную камеру 2 по боковым отверстиям 4.

Нагреватели выполняются полыми 2Q с различным проходным сечением по длине, причем от начала нагревателя (вход газа) к концу его проходное сечение увеличивается. Минимальная толщина стенок нагревателя состав- 25 ляет 5-8 мм. Минимальный диаметр проходного сечения 10 мм. Диаметр боковых отверстий на нагревателях изменяют по длине нагревателя, причем диаметр отверстий также увеличивается от начала нагревателя к концу.

Боковые отверстия по длине нагревателей сверлят на разном расстоянии друг от друга. Причем к концу нагревателя шар расположения боковых отверстий уменьшается. При разном диаметре каж 1ой секции трубы — разная пропускная способность. Выравнивание пропускной способности каждой секции осуществляется за счет изменения их длины. Если в каждой секции 40 выполнить одинаковое количество боковых отверстий, то создадутся неодинаковые условия для насыщения изделий, располагаемых в каждой зоне.

Поэтому по длине нагревателя в каждой !5 секции число отверстий увеличивается. Количество боковых отверстий в каждой секции определенного диаметра определяется по их пропускной способности.

Несколько резкое расположение боковых отверстий на длинных секциях компенсируется увеличением диаметра боковых отверстий. Причем диаметр боковых отверстий связывают с проходным сечением секции. Отношение диаметра боковых отверстий к диаметру соответствующего сечения равное

0,1-0,3 позволило получить боковые отверстия соответствующего размера и обеспечить равномерность выхода газа через боковые отверстия по всей длине нагревателя.

Проведение технологического процесса осуществляется следующим образом.

Садка загружается в печь 1, перемешается в нагревательную камеру 2, потом печь вакуумируется и включается нагрев. Печь выводится на заданный температурный режим. Затем печь отсекается от вакуумной линии затвором и через токоподводы 5 по нагре-! вательным элементам 3 через боковые отверстия 4 в реакционную камеру 2 подается метан или природный газ до заданного давления. После проведения процесса насыщения, нагрев выключается, открывается затвор и печь откачивается. Затем напускается воздух, печь разгерметизируется и садка извлекается.

ВсВ эти конструктивные особенности выполнения нагревателей-газоподводов обеспечивают равномерность подачи газа по всему сечению садки,что улучшает качество химико-термической обработки изделий (получение равномерных покрытий на всех деталях с заданной поверхностной концентрацией легирующих элементов и заданным профилем концентрационной кривой) .

Для обеспечения равномерного температурного поля по длине нагревателя толщина стенки каждого участка нагревателя выбирается таким образом, чтобы электросопротивление всех участков различных проходных сечений было одинаковым.

Формула изобретения

Вакуумная электропечь для химикотермической обработки, содержащая камеру с нагревательными элементами и систему газоподвода, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью упро-. щения конструкции, улучшения качества обработки, нагревательные элементы выполнены в виде труб переменного сечения с заглушенными концами и с отверстиями по длине, диаметр которых составляет 0,1-0,3 диаметра соответствующего сечения трубы, при этом трубы соединены с системой газоподвода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 345637, кл. H 05 В 3/62, 1969.

2. Вакуумная цементация. Проспект фирмы Хейес. P-8-10М-72, с.3.

830091

Составитель Н. Кузовкина

Редактор Т. Парфенова Техред С. Мигунова Корректор Г. Назарова

Заказ 2663/9

Тираж 658 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород; ул. Проектная,4