Шахтная электропечь для химико-термической обработки длинномерных полых изделий

Шахтная электропечь для химико-термической обработки длинномерных полых изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<щ970053

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 27,0181 (21) 2965932/22-02

Р М К з

F. 27 В 1/10 с присоединением заявки НоГосударственный комитет

СССР.ао делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 30.1082. Бюллетень Мо 40 (331 УДК Р21. 783. .224 (088. 8) Дата опубликования описания 3010.82 (72) Авторы изобретения

В.Г. Крылов и A. П. Петрухин

jl

:Специальное проектно-конструкторское тех бюро электротермического оборудования Hp объединения "Азерэлектротерм" (71) Заявитель (54) ШАХТНАЯ ЗЛЕКТРОПЕЧЬ ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно нефтяному,в частности к устройствам химико.термической обработки цилиндров скважинных насосов. .Известна печь для термообработки цилиндров скважинных насосов, содержащая футерованную нагревательную камеру, рабочее пространство которой перекрыто крышкой. На крышке установ- лен печной вентилятор с направляющими элементами. В рабочем пространстве печи установлен муфель, внутри которого иа специальных плитах находятся обрабатываемее цилиндры. Система подвода и отвода технологического газа выполнена в верхней части .печи P1);

Недостатком такой печи является то, что по длине обрабатываемого цилиндра нельзя создать равномерный слой насыщения как по глубине, так и по концентрации, что приводит к быстрому износу цилиндра в одном месте и к излишней хрупкости цилиндра в дру

roM месте (где излишне глубокий слой и концентрация углерода). Устранить ,;неравномерность насыщения при такой конструкции печи трудно из-за невозьюжности создать печным вентилятором скорости атмосферы в пределах 510 м/с в пучке труб длиной до 7 м.

Недостатком такой конструкции является такие то, что химико-термической обработке подвергается частично и наружная поверхность цилиндра сква-. жннного насоса, что нарушает его гибкость, и соответственно срок службы насоса при такой обработке невелик.

Наиболее близкой к предлагаемой является электропечь для химико термической обработки цилиНдров, содержащая футерованную нагревательную камеру, .рабочее пространство которой перекрЫто Крышкой. На крышке установлен калорифер, связанный с эндогазовымн установками. В нижней части нагревательной камеры установлен патрубок отвода газа на сжигание в "свече" f,2).

С целью создания равномерного слоя насыщення внутренней поверхности ци.. линдров в рабочее пространство печи необходимо вводить значительные объема контролируемой атмосферы 250

400 м3/ч при массе садки 4,0-5,0 т, для чего устанавливается параллельно группа газогенераторов. При работе группы газогенераторов во внутреннке

З0. полости цилиндров .подается несмешан970053

Шахтная печь содержит футерованную нагревательную камеру 1, рабочее пространство 2 которой перекрыто крышкой 3. Камера 1 связана с генератарами 4 эндотермической атмосферы посредством футерованных патрубков 5 и 6 и коллектора 7. В верхней части футерованной камеры 1 имеется кольцевая полость 8, выполненная в виде тороида. Кольцевая полость 8 выполнена с сечением, равно уменьшающимся от футерованного патрубка 5. Кольцевая полость 8 сообщается с рабочим пространством 2 нагревательной камеры 1 посредством каналов 9, равнораспределенных по окружности полости 8. Каналы 9 выполнены под углом подъема к оси печи, равным 15-75 . В верхней части рабочего пространства 2 камеры 1 установлена плита 10 с обрабатываемыми

65 на атмосфера, что создает в них разный углеродный потенциал и приводит к большому разбросу величины науглеромивания в партии обрабатываемых цилиндров. Цилиндры с отклонениями от заданных величин науглероживания 5 приходится возвращать на дополнительную термообработку, что приводит к излишним затратам .

Цель изобретения - создание равноменого слоя науглероживания внутрен- iP них полостей труб.

Указання цель достигается тем, что в шахтной электропечи для химикотермической обработки длиномерных полых иэделий, содержащей футерованную 5 нагревательную камеру с крышкой, смесительную .камеру, плиту в верхней части нагревательной камеры с отверстиями для обрабатываемых иэделий, систему подвода газа с патрубком, размещенную над плитой, систему отвода газа в нижней части камеры, систему подвода защитного газа, смесительная камера выполнена в виде тороида пере ленного сечения, внутренняя стенка которого футерована и выполнена с наклонными отверстиями, а печь снабжена диффузорами, установленными под плитой.

Угол наклона осей отверстий к оси печи составляет 15-75О. 30

Сечение тороида равноуменьшено по обе стороны от системы подвода газа на величину, paBHQB)5Sll= ll >р, где ЬЬ - величина уменьшения сЕ-

И чения тороида в.месте 33 определяемого сечения;

n - количество каналов в промежутке от патрубка до определяемого сечения, S — сечение канала, сообщаю- 40 щего тороид с камерой. .На фиг. 1 показана предлагаемая печь, продольный разрез, .на фиг.2разрез A-A va. фиг. 1. цилиндрами 11. Над плитой 10 установлены диффуэоры 12, подвешенные к крышке 3 на штырях 13. Под пли той 10 выполнен кольцевой желоб 14, связанный с системой подвода защитной атмосферы 15. Кольцевой желоб 14 сообщается с рабочим пространством 2 камеры 1 посредством патрубков 16 из керамического материала.

Патрубки 16 выступают за нагревательные элементы .17. В нижней части камеры 1 установлен газоотвод 18, связанный с системой 19 отвода газа на

"свечу" 20 ° Добавка карбюризатора осуществляется в коллектор 7 по патрубку 21 из газового щита 22 °

Шахтная печь работает следующим образом.

Обрабатываемые цилиндры 11 на плите 10 устанавливаются в рабочее пространство 2 камеры 1. Камера 1 предварительно разогревается до рабочей температуры нагревательными элементами 17. Рабочее пространство 2 перекрывается крышкой 3. Включается подача контролируемой атмосферы иэ генераторов 4. Контролируемая атмосфера по футерованным патрубкам 6 попадает в коллектор 7,,в который по пат-. рубку 21 вводится карбюризатор из газового щита 22. В коллекторе 7 контролируемая атмосфера частично перемешивается и вместе с карбюризатором направляется по патрубку 5 в кольцевую полость 8. Из кольцевой полости 8 атмосфера подается через отверстия 9 и диффуэоры 12 во внутренние полости обрабатываемых цилиндров 11. Выполнение отверстий 9 с углом подъема к оси печи, равным 15-75Р, позволяет направлять атмосферу непосредственно к сужающейся". части диффузора 12.

Пройдя по внутренним полостям цилиндров 11, атмосфера через газоотвад 18 подается в систему 19 отвода газа, где она сжигается в "свече" 20. Для защиты наружнои поверхности цилиндров 11 от науглероживания, в рабочее пространство печи через систему 15, кольцевой желоб 14 и патрубки 16 подается защитная атмосфера. Во избежание неравномерности теплового. поля в месте подачи защитной атмосферы пат. рубки 16 равномерно распределены по окружности рабочего пространства печи.

Защитная атмосфера выводится также через гаэоотвод 18.

Выполнение кольцевой полости, связанной с системой подвода газа и сообщающейся с рабочим пространством печи посредством отверстий, равнораспределенных по окружности полости, позволяет подавать одинаковую по составу нитроцементационную атмосферу в каждую трубу, что позволит создать равномерный по всей садке слой науглероживания. Выполнение отверстий, сообщающихся с рабочим

970053 пространством печи, с углом подъема к оси печи позволит снизить аэродинамическое сопротивление потоку газа.

Выполнение кольцевой полости с сечением, равноуменьшающимся по обе сто5 роны от систеьы подвода газа, позволит создать равномерное давление во всех отверстиях, сообщающихся с рабочим пространством. переменного сечения, внутренняя с тенка которого футерована и выполнена с наклонными отверстиям, и а печь снабжена диффузорами, установленными над плитой.

2. Электропечь по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что угол наклона отверстий к оси печи составляет 15-75о

3. Электропечь по п. 1, о т л ut0 ч а ю щ а я с я тем, что сечение тороида равноуменьшено по обе стороны от системы подвода газа на величину, равную AS и и S > где д д S - величина уменьшения сечения тороида в месте оп15 ределяемого сечения, Fl - количество каналов в промежутке от патрубка до определяемого сечения, S — сечение канала, сообщаю20 щего тороид с камерой.

Формула изобретения

1. Шахтная электропечь для химико-термической обработки длинномерных полых иэделий, содержащая футерованную нагревательную камеру с крышкой, :смесительную камеру, плиту в верхней части нагревательной камеры с отверстиями для обрабатываемых изделий, систему подвода газа с гатруб. ком, размещеннуи цад плитой, систему отвода газа в нижней части камеры, систему подвода защитного газа, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения равномерности насыщения внутренних поверхностей полых изделий, смесительная камера выполнена в виде тороида

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чертеж фирмы "Дегусса"

Р 004б-48302, 08. 10. 79.

2. Каталог фирмы "Oilmaster".Âþëлетень 9 518, с, 5, фиг. 8.

970053

Составитель В.Ершова

Техред T.Ìàòo÷êà Корректор Г. Огар

Редактдр С.Тараненко

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

Заказ 8363/44 Тираж б45 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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