×
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 11-20 из 50.
10.03.2014
№216.012.aadb

Индуктор для нагрева внутренних поверхностей сквозных отверстий диаметром 20...30 мм

Изобретение относится к устройствам для поверхностной закалки с одновременного нагрева с использованием токов высокой частоты, в частности к конструкции индуктора для нагрева под закалку внутренних поверхностей сквозных отверстий диаметром 20…30 мм, высотой 10…40 мм. Индуктор состоит из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509454
Дата охранного документа: 10.03.2014
20.05.2014
№216.012.c4cc

Способ получения кольцевых заготовок деталей гибкой стальных труб

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления стальной замкнутой кольцевой камеры, заполненной углекислотой под большим давлением из труб, изготовленных из легированных сталей. Осуществляют отжиг трубы при закрытии одного ее конца герметично пробкой....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516139
Дата охранного документа: 20.05.2014
10.06.2014
№216.012.d17c

Способ получения упрочненных стальных изделий точных геометрических размеров

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для закалки изделий - прутков диаметром от 2 мм до 6 мм и длиной до 700 мм из нержавеющих сталей мартенситного класса, в том числе инструментальных с высокой устойчивостью аустенита. Для обеспечения требуемой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519399
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.09.2014
№216.012.f139

Способ термической обработки штампов и пресс-форм

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для термической обработки штампов из полутеплостойких и теплостойких сталей повышенной вязкости, к примеру 5ХНМ и 4Х5МФС, а также пресс-форм из стали 4Х5МФС. Способ термической обработки штампов и пресс-форм включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527575
Дата охранного документа: 10.09.2014
10.10.2014
№216.012.fb74

Способ изготовления ствола крупнокалиберного пулемета

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления стволов пулемета калибра 14,5 мм. Для повышения качества и улучшения эксплуатационных характеристик ствола заготовку ствола получают из легированной стали, в составе которой легирующие элементы в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530218
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.10.2014
№216.012.fcf0

Способ изготовления литых штампов

Изобретение относится к области машиностроения. Техническим результатом изобретения является обеспечение характеристик пластичности, вязкости, прочности материала литых штампов после упрочняющей термической обработки не ниже соответствующих характеристик инструмента, изготовленного из кованых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002530598
Дата охранного документа: 10.10.2014
10.01.2015
№216.013.1999

Способ правки стальных тонкостенных труб, совмещенный с закалкой

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при закалке длинномерных, тонкостенных труб из стали СП-28, к которым предъявляются жесткие требования по геометрии внутренней поверхности. Способ термической обработки с одновременной правкой стальных тонкостенных труб с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537981
Дата охранного документа: 10.01.2015
27.02.2015
№216.013.2d27

Способ термической обработки режущего инструмента из быстрорежущих сталей

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для термической обработки режущего инструмента, например протяжек небольшого диаметра, метчиков и других мелких инструментов. Для повышения прочности, вязкости и незначительного снижения красностойкости, например, с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002543027
Дата охранного документа: 27.02.2015
10.10.2015
№216.013.81b8

Способ термической обработки высокоточных деталей из пружинных кремнистых сталей

Изобретение относится к области машиностроения. Для обеспечения точных геометрических размеров пружин и полной ликвидации брака по трещинам пластины изготавливают из стали 65С2ВА, собирают садку из пластин и осуществляют изотермическую закалку с выдержкой при температуре изотермы в селитре,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002564805
Дата охранного документа: 10.10.2015
10.12.2015
№216.013.96f2

Способ термообработки пенька ствола автоматического стрелкового оружия

Изобретение относится к способам термообработки пенька стволов автоматического стрелкового оружия, изготовленного методом холодного радиального обжатия, например 6П6М, 6П7К, 6П41 и др. Способ включает нагрев под закалку пенька на длине 5-10 мм от торца ствола до температуры 890-910°C с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570262
Дата охранного документа: 10.12.2015
+ добавить свой РИД