Электропечь для получения крупногабаритных заготовок

Электропечь для получения крупногабаритных заготовок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

в 903311

Союз Советсних

Социепистичасних

Респу6лии

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22. 02. 80 (2I ) 2885875/29-33 с присоединением заявки М (23)Приоритет

Опубликовано 07.02.82. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 09. 02. 82 (51)Я. Кл.

С 03 В 19/02

1ваударстааннмй комитет

СССР ао дваам нэабретеннй к вткрытнй

{53) УДK 666.1. . 032. 54 (088. 8}

А.В. Арендарчук, И.M. Бужинский, М.Б. Гутман, M.Ä

В.И. Мачуев, В.Б. Ошмяго, Ю.M. Панин, Г.

В.И. Филиппов, А.Н. Хомяков и Е.П. Шушур

Майков, (72) Авторы изобретения (7I) Заявитель (54) электРОпечь ДлЯ пОлУчениЯ. крупногАБАРитных зАГотовок

Изобретение относится к оборудова.нию для отлива и термообработки крупногабаритнцх заготовок из стекла и ситалла.

Известна электропечь для отлива и термообработки изделий, содержащая футерованную камеру с нагревателями,. объединенными в тепловые зоны с саиостоятельным регулированием температуры в каждой зоне и форму внутри камеры, Мощность нагревателей равномерно распределена по поверхности камеры в пределах отдельной тепловой зоны.

Одним из назначений объединения на. гревателей в зоны является компенсация повышенных тепловых потерь в местах с наибольшими тепловыми потеряии, например, в углах Футеровки f 13 .

При териообработке в этой печи рав" номерность распределения температуры находится в пределах +10 С, что зна-. чительно превышает допускаемую равномерность температуры термообработки ситалловых заготовок..

Наиболее. близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к . изобретению является электропечь для териообработки крупногабаритных заго товок в виде дисков большого диаметра из стекла, содержащая футерованную камеру с формой для заготовки в виде обечайки и поддона, и нагревателями, объединенными в тепловые зоны, из ко" торых по две - кольцевая и централь"

10 ная — расположены на своде и на поду печи, по одной - в районе углов на 6оковой стенке камеры, и одна " в сред ней части стенки (2) °

Недостатком этой печи является то, %5 что расположение зон нагревателей не обеспечивает управление распределением температуры на плоских поверхностях заготовки из-за неопределенИ ности как в выборе зоны для предпри" ни мае мого воздей ст ви я, так и вели чины коррекции задания регуляторам зон.

Кроме того, стык двух самостоятельно регулируемых тепловых зон - коль90331 цевой и центральной, имеющих отлича ющиеся и меняющиеся в ходе режима параметры, представляет собой дополнительный источник неравномерности температуры, особенно нежелательный на поверхностях камеры, находящихся напротив плоских поверхностей заго" товки, где требуется получйть беэградиентное распределение температуры. Все это приводит к выходу брако- 16 ванной продукции, что снижает производительность печи.

Цель изобретения — повышение качества заготовки из оптического ситалла за счет равномерного распреде- м

li пения температуры на ее поверхностях, при термообработке.

Поставленная цель достигается тем, что в электропечи для получения крупногабаритных заготовок, содержащей 2@ футерованную камеру с подовыми, раз- деленными между собой на три зоны боковыми и сводовыми нагревателями, соединенными с источникамй тока и термопарами, и форму в виде обечайки и поддона, толщина поддона равна 0,20,35 глубины емкости формы, высота нижней зоны боковых нагревателей определяется по соотношению .К =3+ (0,1-0,3)", Зе где 3 - толщина поддона, м; глубина емкости формы, м;

Н вЂ” высота нижней зоны боковых нагревателей, а высота верхней зоны боковых нагре- 35 вателей определяется по соотношению

Н„= t + (О, 1- О, 2) 4 где 1- расстояние от края свода до формы, м, которое составляет

0,4-0,6 диаметра емкости фор- 40 мы.

На чертеже схематически изображена печь, разрез.

Печь содержит футерованную камеру 1 форму 2 для отлива заготовки, 45 состоящую из поддона 3 толщиной 0,20,35 глубины емкости формы и обечайки 4. На внутренней поверхности печи расположены нагреватели, объединенные в сводовую .5, подовую 6 и три бо- 50 ковые 7 зоны, соединенные с источниками питания 8, регуляторами температуры 9 с датчиками термопарами 10.

При этом высота нижней эоны боковых нагревателей Н =8 + (0,1-0,3)4, где у

3 - толщина поддона, м;.Ь вЂ” высота емкости формы, м; а высота верхней зоны боковых нагревателей Н = < +

1 . ю

+ (0, 1-0,2) $, где - расстояние от края свода до формы, .м, которое составляет 0,4-0,6 диаметра емкости формы.

Работа печи осуществляется следующим образом.

В процессе термообработки заготовки за счет повышенных тепловых потерь в углах камеры по краям плоских поверхностей заготовки может возникнуть снижение температуры по сравнению с температурой средней части этих поверхностей.

На стороне пода этот неблагоприятный эффект устраняется за счет сглаживающего действия дна формы, для чего выбрана соответствующая его толщйна, равная 0,2-0,35 глубины емкости формы, и работой нижней боковой зоны нагревателей, перекрывающей емкость формы на О, 1-0,3 ее высоты.

Благодаря совместному действию ука,занных условий температура на нижней поверхности заготовки выравнивается, обеспечивая достижение равномерности в пределах + 3 С.

При толщине поддона менее 0,2 высоты емкости формы становится недостаточной его способность сглаживать влияние углового эффекта и не хватает мощности угловой зоны; увеличение свыше 0,35 возможно, но практически неэффекти вно. П ри "перекрытиях", меньших 0,1 высоты емкости формы, не компенсируется подстуживание угла заготовки с увеличением его выше 0,3 ниж няя угловая зона практически теряет свое направленное — именно на угол заготовки - действие.

На стороне свода футерованной камеры печи влияние края свода на .температуру заготовки устраняется за счет сглаживающего действия определенной высоты зазора между сводом и верхней поверхностью заготовки, .составляющей

Q, 4-О,6 диаметра емкости формы и работой верхней боковой зоны, перекрывающей емкость формы на О, 1-0,2 ее высоты. Подбирая и корректируя уставки регулятора температуры этой зоны, достигают необходимой степени равномерности температуры по верхней поверхности заготовки.

С уменьшением расстояния от края свода до формы ниже 0 4 диаметра емкости формы становится недостаточным выравнивающее действие лучистого переноса в этом пространстве. увеличение

5 9033 его выше 0,6 допустимо, но эффективность действия зазора падает, в то время как резко возрастают габариты печи по высоте. При "перекрытиях", меньших 0,1 высоты емкости формы, не компенсируется подстуживание угла заготовки, с увеличением его выше 0,2 верхняя угловая зона практически теряет свое направленное действие, Применение предлагаемого изобрете" 10 ния позволяет. осуществить сложные технологические процессы при термообработке заготовок из оптического ситалла, в том числе получение заготовок зеркала телескопа диаметром 6 и, по-- s высить качество продукции, увеличить производительность печи за счет равномерного распределения температуры на поверхностях заготовки °

Формула и зобретения

Электропечь для получения крупногабаритных заготовок, содержащая Фу- 2s терованную камеру с подовыми, разделенными. на три зоны боковыми и сводо рыми нагревателями, соединенными с ис точниками тока и термопарами, и форму в виде обечайки и поддона,.о т л и11, 6 ч а ю щ а я с я тем, что с целью повышения качества заготовки из оптического ситалла за счет равномерного распределения температуры на ее поверхности при термообработке, толщина поддона равна 0,2-0,35 глубины емкости формы, высота нижней зоны боковых нагревателей определяется по соотношению

Н = 8 + (0,1-0,3)п, где Н - высота нижней зоны боковых нагревателей; толщина поддона, м; н- глубина емкости -формы, м, а высота верхней зоны боковых нагревателей определяется по соотношению

Н = t + (0,1" 0,2)4, где - расстояние от края свода до формы, м, которое составляет

0,4-0,6 диаметра емкости формы.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1, Электротермическое оборудование. Справочник. M., "Энергия", 1967, с. 158-233. 2. Расчеты и исследования многозонных электропечей сопротивления.

Сборник. И., ВНИИЭМ, 1966, с. 3- 14.

903311

Корректор Г. Назарова

Подписное

Составитель В. Юдина

Редактор И. Ромжа Техред И.Гергель

Заказ 7/3 Тираж 50о

ВНИИПИ Государственного комитета СС С Р по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/g

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