10.04.2019
219.017.0593

ШАХТНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области электротермического оборудования, в частности к шахтным муфельным печам, и может быть использовано для термической обработки высокоточных тонкостенных деталей из мартенситностареющих сталей в контролируемой среде. Для упрощения конструкции печи, сокращения потерь тепла и увеличения срока службы муфеля электрическая печь сопротивления содержит установленную на опоре нагревательную камеру, включающую герметичный кожух с футеровкой, нагреватели, муфель и крышку, в которой имеются отверстия для прохода механизма перемещения деталей и трубки для контролируемой среды, расположенное под донным проемом муфеля переходное устройство с герметичной задвижкой и размещенную под ней камеру охлаждения в виде окруженной водяной рубашкой съемной емкости с рабочей средой охлаждения, которая герметично соединена с муфелем посредством переходного устройства, при этом муфель в верхней части закрыт перегородкой, установленной с теплоизолирующим зазором от крышки, в перегородке закреплены трубка для контролируемой среды и направляющая механизма перемещения деталей, а, по крайней мере, часть теплоизолирующего зазора заполнена слоем эластичной футеровки. Крышка выполнена в виде диска с установленным на нем приспособлением для фиксации деталей, а слой эластичной футеровки выполнен на основе огнеупорной ваты. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области электротермического оборудования, а именно к шахтным электрическим печам сопротивления периодического действия для термообработки деталей в контролируемой атмосфере, в том числе к шахтным муфельным печам, и может быть использовано, например, для термической обработки высокоточных тонкостенных деталей из мартенситностареющих сталей.

Известна шахтная электрическая печь сопротивления периодического действия для термообработки деталей в контролируемой атмосфере, содержащая футерованный кожух с нагревателями, муфель с крышкой, садочные корзины с перфорированными стенками из двух секций с кольцевой перегородкой, установленные на штанге с решеткой (Авторское свидетельство SU 1476275, F27B 1/00, 09.04.87).

Известная печь позволяет повысить интенсивность нагрева садки и ускорить процесс термообработки, однако не обеспечивает достаточной производительности и эффективности из-за потери контролируемой атмосферы при перегрузке и охлаждении деталей.

Известна шахтная электрическая печь сопротивления для термической обработки деталей в контролируемой среде по патенту RU №2278170 (МПК: C21D 1/76, F27B 1/09, F27B 5/04, 2004.07.20), содержащая установленную на опоре нагревательную камеру, выполненную из герметичного кожуха с футеровкой, нагревателями, муфелем и крышкой, в которой имеется отверстие для прохода механизма перемещения садки, с трубками для входа и выхода контролируемой среды, с задвижкой, расположенной под донным проемом муфеля, и расположенную под ней камеру охлаждения, заполненную рабочей средой охлаждения, камера охлаждения выполнена в виде окруженной водяной рубашкой съемной емкости, которая с помощью разъемного соединения герметично соединена через переходное устройство с донным проемом, а задвижка выполнена герметичной. Емкость снабжена трубкой для подачи или отвода охлаждающей жидкости, а переходное устройство снабжено трубкой для подачи или отвода контролируемой среды. Нагреватели разделены по высоте нагревательной камеры на секции с независимым питанием и регулированием. Камера охлаждения установлена на роликах. В качестве контролируемой среды используется инертный газ аргон.

Известное изобретение позволяет обеспечить ускоренное и равномерное охлаждение деталей высокой размерной точности в контролируемой среде и производить загрузку деталей в нагретую печь без окисления поверхности и практически без потери контролируемой среды при различных видах термической обработки. Недостатками такой печи являются:

- наличие водоохлаждаемой крышки;

- большой отвод тепла на крышку;

- недостаточная герметичность пары муфель-крышка ввиду удлинения муфеля при нагреве;

- деформация муфеля ввиду приложенного веса садки.

Предлагаемым изобретением решается задача:

- упрощения конструкции крышки;

- сокращения потерь тепла;

- надежной герметизации рабочего пространства муфеля;

- увеличения срока службы муфеля.

Технический результат заключается:

- в применении крышки без водяного охлаждения;

- в обеспечении дополнительной футеровки крышки;

- в использовании крышки для приложения веса садки;

- в применении перегородки для герметизации муфеля;

- в разгрузке муфеля.

Технический результат достигается тем, что в шахтной электропечи сопротивления для термической обработки деталей в контролируемой среде, содержащей установленную на опоре нагревательную камеру, выполненную из герметичного кожуха с футеровкой, нагревателями, муфелем и крышкой, в которой имеется отверстие для прохода механизма перемещения садки, с трубками для прохода контролируемой среды, с герметичной задвижкой, расположенной под донным проемом муфеля, и расположенную под ней камеру охлаждения, заполненную рабочей средой охлаждения и выполненную в виде окруженной водяной рубашкой съемной емкости, которая с помощью разъемного соединения герметично соединена через переходное устройство с донным проемом, муфель в верхней части закрыт перегородкой, в которой закреплены трубка для прохода контролируемой среды и направляющая приспособления перемещения садки, установленным с теплоизолирующим зазором от крышки, причем, по крайней мере, часть зазора заполнена слоем эластичной футеровки.

Кроме того, в печи крышка выполнена в виде диска с установленным на нем приспособлением для фиксации садки.

Дополнительно, в печи слой эластичной футеровки выполнен на основе огнеупорной ваты.

Изобретение поясняется чертежом, где изображен общий вид шахтной печи сопротивления для термической обработки деталей типа "кольцо", продольный разрез.

Печь состоит из установленной на опоре 1 нагревательной камеры в виде герметичного кожуха 2, с расположенными в нем муфелем 3 из жаропрочной стали, футеровки 4, по стенкам которой расположены нихромовые нагреватели 5, выполненной в виде диска крышки 6, обеспечивающей герметичность печи в верхней части, трубок 7 для прохода (входа и выхода) контролируемой среды в рабочее пространство муфеля 3 печи и трубок 8 для подачи и вывода контролируемой среды в рабочее пространство нагревателей 5. Муфель 3 выполнен с перегородкой 9, в которой закреплены одна из трубок 7, проходящая в отверстие 10 крышки 6, и направляющая 11 механизма перемещения садки. Перегородка 9 установлена с теплоизолирующим зазором 12 от крышки 6. Часть зазора 12 заполнена слоем 13 эластичной футеровки, например на основе огнеупорной муллито-кремнеземистой ваты.

Муфель 3 печи открытым снизу донным проемом соединен через переходное устройство 14, имеющее задвижку 15, с емкостью для охлаждения 16 деталей 17. Емкость 16 имеет с переходным устройством 14 разъемное соединение 18, что позволяет в процессе работы производить замену одной емкости 16 для охлаждения деталей на другую, при этом состав защитного газа в муфеле 3 печи не изменяется. Емкость 16 для охлаждения деталей 17, например типа "кольцо", выполнена цилиндрической формы и внутри заполнена защитным газом или жидкостью, а снаружи окружена водяной рубашкой 19. Продувку и заполнение емкости 16 средой охлаждения осуществляют с помощью трубок 20, размещенных в нижней части и верхней части емкости 16. Продувку и заполнение переходного устройства 14 контролируемой средой осуществляют с помощью трубок 21, размещенных в нижней части и верхней части переходного устройства 14. Детали 17 типа "кольцо" располагают на стойке, выполненной из стальной тонкостенной трубы 22, закрепленной на основании 23. Для переноса деталей 17 из емкости для охлаждения 16 в нагретый муфель 3 печи и обратно выполнен механизм перемещения 24 стойки, направляющая 10 которого проходит в отверстие 25 крышки 6. Нагреватели 5 разделены по высоте нагревательной камеры на три секции, имеющие независимое питание и регулирование через устройство 26. Емкость 16 установлена на роликах 27, которые передвигаются по направляющим 28, закрепленным на опоре 1. Механизм перемещения 24 стойки опирается на приспособление 29 для фиксации садки со стопором 30, установленное на крышке 6. Направления перемещения контролируемой среды и среды охлаждения показаны на чертеже стрелками.

Шахтная печь сопротивления для термической обработки деталей типа "кольцо" из мартенситностареющей стали работает следующим образом.

Детали 17 располагают на стойке, которую помещают в емкость для охлаждения 16, когда она не присоединена к переходному устройству 14. В емкости для охлаждения 16 с деталями 17 через трубки 20 заменяют окислительную среду контролируемой средой, защитным газом, например аргоном. Затем емкость для охлаждения 16 перемещают на роликах 27 под переходное устройство 14 и с помощью разъемного соединения 18 герметично соединяют ее с переходным устройством 14. Производят продувку переходного устройства 14 защитным газом с помощью патрубков 21. После завершения продувки защитным газом, открывают заслонку 15, опускают механизм перемещения 24 и соединяют его со стойкой с деталями 17, поднимают стойку из емкости для охлаждения 16 посредством механизма перемещения 24 в нагретое до требуемой температуры рабочее пространство муфеля 3 печи, предварительно заполненное контролируемой средой. При нагреве муфеля 3 за счет коэффициента линейного расширения размеры муфеля будут увеличиваться вверх относительно основания 1. Для того чтобы нагретый муфель 3 не воздействовал на элементы нагревательной камеры, отверстия 10 и 25 в крышке 6 обеспечивают свободное перемещение трубки 7 и направляющей 11. Для теплоизоляции между перегородкой 9 и муфелем 3 выполнен теплоизолирующий зазор 12 от крышки 6. Часть зазора 12 заполнена слоем 13 эластичной футеровки, например из ваты теплоизоляционной огнеупорной муллито-кремнеземистой МКРР. При нагревании и охлаждении муфеля 3 происходит изменение размеров муфеля и изменение зазора 12 между крышкой 6 и перегородкой 9. Это изменение зазора 12 компенсируется деформацией сжатия слоя 13 эластичной футеровки из ваты, что позволяет сохранить эффективную теплоизоляцию муфеля 3 от крышки 6 и разгрузить муфель 3 от осевых нагрузок при тепловом расширении и от нагрузок от веса садки при ее перемещении и фиксации на приспособлении 29. После подъема садки в рабочее пространство муфеля 3 приспособление 24 для перемещения садки закрепляется на приспособлении 29 для фиксации садки стопором 30. Таким образом, вес садки через приспособление 29 передается только на крышку 6. Муфель 2 при этом остается разгруженным от значительного веса садки.

Перемещение механизма 24 производится через отверстие 25, выполненное в крышке 6 печи. Задвижка 15 герметично закрывается, рабочее пространство муфеля 3 и переходного устройства 14 разделены.

После нагрева и технологической выдержки деталей 17 задвижку 15 открывают и детали перемещают в съемную емкость 16 для охлаждения, отсоединяют и поднимают механизм 24, закрывают задвижку 15. Затем емкость 16 отсоединяют от переходного устройства 14, одновременно подают защитный газ через трубку 20 и выводят его через другую трубку 20. Перемещают емкость 16 на роликах 27 из-под переходного устройства 14. Герметично закрывают емкость 16 крышкой, имеющей отверстие для выхода защитного газа, и охлаждают детали 17 до заданной температуры, поддерживая в емкости 16 избыточное давление. После окончания охлаждения стойку с деталями 17 вынимают из емкости для охлаждения 16. Такой порядок перемещения деталей при термической обработке реализован в случае, когда рабочей средой охлаждения является газ.

При использовании для охлаждения жидких сред загрузка деталей 17 в рабочее пространство муфеля 3 печи производится из емкости для охлаждения 16, предназначенной для работы с защитной атмосферой, с последующей ее заменой в процессе нагрева садки на аналогичную емкость для охлаждения с жидкой средой.

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-2 из 2.
29.03.2019
№219.016.f2c2

Промышленная группа газовых центрифуг

Изобретение относится к газовым центрифугам для разделения смеси газов и изотопных смесей, и в частности к промышленным группам газовых центрифуг. Промышленная группа газовых центрифуг для разделения изотопов выполнена из ряда колонн с ярусами консолей, на которых установлены в несколько ярусов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002377073
Дата охранного документа: 27.12.2009
10.04.2019
№219.017.0575

Устройство для термоправки одногофровых сильфонов (варианты)

Изобретение относится к технологии изготовления сильфонов, в частности к устройствам для термоправки геометрических размеров и формы сильфонов. Устройство содержит оправку с коэффициентом линейного расширения, отличным от коэффициента линейного расширения сильфона, состоящую из разъемных колец,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002362816
Дата охранного документа: 27.07.2009
Показаны записи 1-10 из 50.
10.01.2013
№216.012.18f2

Способ термической обработки бойков и тяжелонагруженных штампов

Изобретение относится к области машиностроения. Для повышения стойкости ударного инструмента в виде бойков и штампов, испытывающих при работе большие ударные нагрузки, сначала проводят подогрев инструмента в печи до температуры 500-550°С, затем до 800-850°С в соляной ванне. Окончательный нагрев...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471878
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.04.2013
№216.012.3670

Способ получения разбавителя для переработки оружейного высокообогащенного урана в низкообогащенный уран

Изобретение относится к ядерному топливному циклу, а именно к технологии получения разбавителя для переработки гексафторида оружейного высокообогащенного урана (ВОУ) в гексафторид низкообогащенного урана (НОУ). Способ заключается в обогащении по U отвалов гексафторида урана разделительного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479489
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.06.2013
№216.012.4b87

Способ получения стальных отливок

Изобретение относится к области литейного производства. Способ включает изготовление литейных форм, прокаливание форм, расчет шихты, получение расплава в индукционной печи, раскисление жидкого металла, контроль температуры расплава, удаление шлака с зеркала расплава в печи, продувку полости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484917
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.08.2013
№216.012.5db8

Устройство для стабилизации вращения вертикального ротора

Изобретение относится к устройствам для стабилизации вращения высокоскоростных вертикальных роторов сепараторов, центрифуг, накопителей энергии. Устройство включает ротор (1), поддерживаемый опорой верчения в виде упругого стержня (2) с закругленным концом, установленным в углублении подпятника...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489613
Дата охранного документа: 10.08.2013
20.08.2013
№216.012.6082

Устройство для термоправки одногофровых сильфонов

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к устройствам для термоправки сильфонов. На оправке установлены разъемные кольца, упирающиеся торцевыми частями одно в другое, стянутые стяжкой и выполненные с формообразующей наружной цилиндрической поверхностью с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002490338
Дата охранного документа: 20.08.2013
10.11.2013
№216.012.7f00

Ствол автоматического стрелкового оружия, изготовленный методом холодного радиального обжатия, и способ его местной закалки

Группа изобретений относится к области военной техники и может быть использована при создании автоматического стрелкового оружия, например стволов единых пулеметов, изготовленных методом холодного радиального обжатия. Способ местной закалки ствола заключается в том, что ствол устанавливают в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498185
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.8266

Стенд для закалки валов и трубных деталей

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к термической обработке деталей с использованием индукционного нагрева. Для предохранения от окисления и улучшения качества внутренней поверхности детали осуществляют закалку детали с нагрева токами высокой частоты при одновременной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499058
Дата охранного документа: 20.11.2013
27.12.2013
№216.012.9156

Магнитодинамическая опора

Группа изобретений относится к машиностроению и, преимущественно, к демпфированию колебаний быстровращающихся роторов, турбин, центробежных компрессоров, генераторов, турбомолекулярных насосов, накопителей энергии и подобных устройств. Согласно первому варианту магнитодинамическая опора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502899
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.01.2014
№216.012.9916

Накопитель энергии

Изобретение относится к накопителям энергии для транспортных электрифицированных систем, источников аварийного и бесперебойного питания для атомных, ветровых и солнечных электростанций. Технический результат изобретения заключается в создании конструкции маховика накопителя с повышенной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504889
Дата охранного документа: 20.01.2014
10.03.2014
№216.012.a9b7

Способ производства деталей из стальных отливок

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при изготовлении шестерен, крестовин, втулок, зубчатых колес и т.д., в том числе работающих при температуре до 500°C и испытывающих при эксплуатации динамические нагрузки и износ. Для обеспечения более высокого комплекса...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509162
Дата охранного документа: 10.03.2014

Похожие РИД в системе