CS214663B2 - Furnace for thermal manipulation of metal objects - Google Patents
Furnace for thermal manipulation of metal objects Download PDFInfo
- Publication number
- CS214663B2 CS214663B2 CS846180A CS846180A CS214663B2 CS 214663 B2 CS214663 B2 CS 214663B2 CS 846180 A CS846180 A CS 846180A CS 846180 A CS846180 A CS 846180A CS 214663 B2 CS214663 B2 CS 214663B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- heating chamber
- furnace
- impeller
- cooling
- supply line
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 45
- 239000000112 cooling gas Substances 0.000 claims description 27
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 21
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 16
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 3
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 6
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 229910000997 High-speed steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
Description
Vynález se týká pece ' k tepelnému zpracování kovových předmětů, . zejména jednokomorové vakuové pece s urychleným chlazením vsázky plynem.The present invention relates to a furnace for the heat treatment of metal objects. especially single chamber vacuum furnaces with accelerated gas cooling.
Jsou známé jednokomorové pece s tepelně izolovanou topnou komorou, která je · vytápěna ·' vnitřními elektrickými topnými elementy. V · klenbě a dnu topné komory umístěné v ocelové skříni jsou otvory, které se dají během vytápění uzavírat a kterými proudí chladicí plyn.Single-chamber furnaces are known with a thermally insulated heating chamber which is heated by internal electric heating elements. In the vault and the bottom of the heating chamber located in the steel housing are openings which can be closed during heating and through which the cooling gas flows.
Je známa jednokomorová pec, · kde nad horním uzavíratelným otvorem topné komory je vestavěn ventilátor, který vyvolává nucené proudění chladicího plynu vsázkou umístěnou v topné komoře. Když se chladicí plyn ohřeje stykem se vsázkou v peci, je nasáván ventilátorem · z horního otvoru topné komory do prostoru mezi ocelovým pláštěm a topnou komorou, potom je znovu veden do topné komory dolním otvorem. Ohřátý chladicí plyn odevzdává teplo tepelným výměníkům, které jsou umístěny v prostoru mezi pláštěm pece a topnou komorou, a ocelovému plášti pece.A single-chamber furnace is known, wherein a fan is installed above the upper closable opening of the heating chamber, which causes a forced flow of cooling gas through the charge placed in the heating chamber. When the cooling gas is heated by contact with the furnace charge, it is sucked by the fan from the upper opening of the heating chamber into the space between the steel jacket and the heating chamber, and then recirculated to the heating chamber through the lower opening. The heated cooling gas releases heat to the heat exchangers located in the space between the furnace jacket and the heating chamber and the steel furnace jacket.
Dále je známa pec, ve které se chladicí plyn dmýchá do· horního otvoru · topné komory dmychadlem. Když chladicí plyn projde topnou komorou a vsázkou, přichází k tepelným výměníkům, načež je nasáván dmychadlem. Aby se dosáhlo vysoké průtočné rychlosti chladicího plynu, na níž závisí intenzita chlazení, vkládají se mezi dmychadlo a horní otvor topné komory spojovací trubky s několikanásobně menším činným průřezem, než je průřez topné komory. Aby proud chladicího vzduchu mohl proudit celým objemem topné komory, bývá na vstupu topné komory umístěna kyvná clona nebo soustava kyvných clon. Kyvná clona řídí periodicky vstupující chladicí plyn do jednotlivých sousedních oblastí průřezu topné komory.Furthermore, a furnace is known in which the cooling gas is blown into the upper opening of the heating chamber through a blower. As the cooling gas passes through the heating chamber and charge, it comes to the heat exchangers and is then sucked in by the blower. In order to achieve a high flow velocity of the cooling gas, on which the cooling intensity depends, connecting pipes with a cross-section of several times smaller than the cross-section of the heating chamber are inserted between the blower and the upper opening of the heating chamber. In order for the cooling air flow to flow through the entire volume of the heating chamber, a rocker or a system of rockers is arranged at the inlet of the heating chamber. The rocking orifice controls the periodically entering cooling gas into individual adjacent regions of the heating chamber cross-section.
Známé konstrukce nezajišťují dostatečnou intenzitu chlazení vsázky v peci, která je nezbytná zejména při tepelném zpracování různých druhů ocelí, například nástrojů z rychlořezných a nerezových ocelí. V peci s ventilátorem, umístěným nad horním otvorem topné komory, je intenzita chlazení nízká, zejména během začátku chlazení. Malá hustota ohřátého vzduchu proudícího z ventilátoru způsobuje, že ani značné zvýšení tlaku chladicího plynu v peci — oproti tlaku atmosférického vzduchu — nemá za následek potřebný vzrůst průtočné rychlosti chladicího plynu. Dosažená intenzita chlazení vsázky nestačí pro předměty ze všech druhů ocelí, zejména při těsném uložení jednotlivých předmětů v topné komoře. Pec s obráceným směrem proudění chladicího plynu, dopravovaného dmychadlem přes potrubí k hornímu otvoru topné komory, zajišťuje potřebné zvýšení chladicího účinku, zejména v případě, když tlak plynu v peci Je podstatně vyšší než tlak atmosférický. Použití kyvné clony nebo skupiny pevných clon vyvolává periodické přemísťování proudu chladicího plynu v topné komoře. Nevýhoda tohoto řešení však spočívá v tom, že pomocí jednoduchého řídicího zařízení pro proud chladicího proudu pomocí kyvné clony nelze dosáhnout stejnoměrného ochlazení vsázky v celém objemu topné komory. Části topné komory u postranních . stěn, které leží rovnoběžně se směrem přemísťování plynového proudu, se chladí podstatně· pomaleji, poněvadž chladicí plyn k nim není veden přímo chladicí kyvnou clonou.The known designs do not provide sufficient cooling rate of the furnace charge, which is particularly necessary in the heat treatment of various types of steels, for example high speed steel and stainless steel tools. In an oven with a fan located above the upper opening of the heating chamber, the cooling intensity is low, especially during the start of cooling. The low density of heated air flowing from the fan causes that even a significant increase in the cooling gas pressure in the furnace - as opposed to atmospheric air pressure - does not result in the necessary increase in the cooling gas flow rate. The achieved cooling rate of the charge is not sufficient for articles of all kinds of steels, especially when the individual articles are placed tightly in the heating chamber. A reversed-flow furnace of the cooling gas conveyed by the blower through the duct to the upper opening of the heating chamber provides the necessary cooling effect increase, especially when the furnace gas pressure is substantially higher than the atmospheric pressure. The use of a swinging shutter or a group of fixed shutters causes a periodic displacement of the cooling gas stream in the heating chamber. The disadvantage of this solution, however, is that by means of a simple control device for the flow of the cooling current by means of a rocker, it is not possible to achieve uniform cooling of the charge throughout the volume of the heating chamber. Parts of the heating chamber at the side. walls that lie parallel to the direction of displacement of the gas stream are cooled substantially slower, since the cooling gas is not guided directly thereto by a cooling rocker.
Výše uvedené nedostatky odstraňuje pec podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že před uzavíratelným otvorem· topné komory je na dráze proudění chladicího plynu umístěno· otočné oběžné kolo s nejméně dvěma lopatkami.The aforementioned drawbacks are overcome by the furnace according to the invention, characterized in that a rotating impeller with at least two blades is arranged in front of the closable opening of the heating chamber on the cooling gas flow path.
S výhodou jsou lopatky skloněny pod ostrým úhlem k ose otáčení oběžného kola a mají tvar otevřeněch žlabů, jejichž roviny souměrnosti procházejí touto osou. Sklon lopatek umožňuje odchýlení části proudu chladicího plynu. Svým žlabovltým tvarem umožňují lopatky koncentrovat odchýlený proud plynu.Preferably, the vanes are inclined at an acute angle to the axis of rotation of the impeller and are in the form of open troughs whose symmetry planes extend through this axis. The inclination of the vanes allows deflection of a portion of the cooling gas stream. Due to their trough-yellow shape, the blades allow to concentrate the deflected gas stream.
Dalších výhod se podle vynálezu dosáhne tím, že lopatky jsou s hřídelem oběžného kola spojeny nosiči seřiditelné délky a seřiditelného sklonu, což umožňuje nezávislé nastavování úhlu sklonu lopatek k oise oběžnéhO' kola a jejich vzdálenosti od osy otáčení oběžného kola. Oběžné kolo je s výhodou uloženo v krytu, který spojuje plynové přívodní potrubí s uzavíratelným vstupním otvorem topné komory, jehož průřez je větší než průřez přívodního potrubí.Further advantages according to the invention are achieved in that the vanes are connected to the impeller shaft by means of adjustable length and adjustable inclination carriers, which allow independent adjustment of the angle of the vanes to the impeller axis and their distance from the impeller axis of rotation. Preferably, the impeller is housed in a housing that connects the gas supply line to the closable inlet opening of the heating chamber, the cross section of which is larger than that of the supply line.
Dalších výhod se podle vynálezu dosáhne tím, že k plynovému přívodnímu potrubí, které vede k hornímu uzavíratelnému otvoru topné komory je připojeno výtlačné hrdlo · dmychadla a výměník tepla ke chlazení chladicího plynu ohřátého· stykem se vsázkou je umístěn uvnitř pláště pece mezi dolním uzavíratelným otvorem topné komory a dmychadlem. · · · •«s®Further advantages are achieved according to the invention in that a gas discharge pipe is connected to the gas supply pipe leading to the upper closable opening of the heating chamber and a heat exchanger for cooling the cooling gas heated by contact with the charge is located inside the furnace jacket between the lower closable opening chamber and blower. · · · S®
Pec podle vynálezu zajišťuje prakticky konstantní průtok chladicího plynu, který je periodicky dmýchán do · celého prostoru pece, v němž je uložena vsázka. Když celá topná komora není vyplněna vsázkou, existuje možnost nastavit lopatky oběžného kola tak, aby proud chladicího plynu proudil pouze do· tohoto prostoru pece, v němž je vsázka.The furnace according to the invention ensures a practically constant flow of cooling gas, which is periodically blown into the entire furnace space in which the charge is stored. When the entire heating chamber is not filled with charge, there is the possibility of adjusting the impeller blades so that the cooling gas flow only flows into this furnace space containing the charge.
Předmět vynálezu je zřejmý z popisu a schematického výkresu, na němž je znázorněno· příkladné provedení pece podle vynálezu na obr. 1 v podélném řezu během chlazení vsázky, na obr. 2 v příčném řezu, na obr. 3 je znázorněn detail A z obr. 1 a na obr. 4 je naznačeno proudění chladicího plynu průřezem vsázky.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention is evident from the description and schematic drawing showing the exemplary embodiment of the furnace of the invention in FIG. 1 in longitudinal section during batch cooling; FIG. 2 in cross section; FIG. 3 shows detail A of FIG. 1 and 4 show the flow of cooling gas through the cross-section of the charge.
Vakuový ocelový plášť 1 pece, který tvoří současně tlakovou nádobu dimenzovanou na pracovní přetlak až 0,5 MPa, má výkyvné dveře 2. Uvnitř pláště 1 je umístěna tepelně izolovaná topná komora 3, v níž jsou umístěny elektrické topné elementy 4. Topná komora 3 má výkyvné dveře 5, umístěné na stejné straně jako dveře 2 v plášti 1 a sloužící k zavádění vsázky 6 určené k tepelnému zpracování.The vacuum steel casing 1 of the furnace, which simultaneously forms a pressure vessel rated for a working overpressure of up to 0.5 MPa, has a swinging door 2. Inside the casing 1 there is a thermally insulated heating chamber 3 in which the electric heating elements 4 are located. a swinging door 5, located on the same side as the door 2 in the casing 1 and serving to feed the charge 6 to be heat treated.
Ve stropě a ve dně topné komory 3 jsou umístěny dva otvory, a to horní otvor 7 a dolní otvor 8, které jsou během ohřevu vsázky 6 uzavřené. V prostoru mezi pláštěm 1 a topnou komorou 3 jsou výměníky tepla 9, 10 vytvořené ve tvaru vodou chlazených žebrových trubek.In the ceiling and in the bottom of the heating chamber 3 there are two openings, the upper opening 7 and the lower opening 8, which are closed during heating of the charge 6. In the space between the jacket 1 and the heating chamber 3, the heat exchangers 9, 10 are formed in the form of water-cooled fin pipes.
V plášti 1 je umístěno· dmychadlo 11, které má sací hrdlo· 12 obrácené k výměníku 10 tepla, a neznázorněné výtlačné hrdlo, které je spojeno vně pláště 1 s plynovým přívodním potrubím 13 do· topné komory 3. Kryt 14 umístěný uvnitř pláště 1 spojuje plynové přívodní potrubí 13 s otvorem 7 topné komory 3, který má větší průřez než plynové přívodní potrubí 13.A housing 11 is provided with a blower 11 having a suction port 12 facing the heat exchanger 10 and a discharge port, not shown, which is connected outside the housing 1 to the gas supply line 13 to the heating chamber 3. The housing 14 located inside the housing 1 connects a gas supply line 13 with an opening 7 of the heating chamber 3 having a larger cross section than the gas supply line 13.
Dmychadlo 11 je poháněno· motorem 15, uloženým uvnitř skříně 16, která je spojena s pláštěm 1 pece a je vakuotěsná a plynotěsná.The blower 11 is driven by a motor 15 housed inside the housing 16, which is connected to the furnace housing 1 and is vacuum-tight and gas-tight.
Během chlazení vsázky 6 pomocí chladicího plynu je horní otvor 7 a dolní otvor 8 topné komory 3 otevřen. Chladicí plyn · je dmýchán dmychadlem 11 přes plynové přívodní potrubí 13 doi topné komory 3. Po průchodu vsázkou 6 se chladicí plyn, který · odebral ze vsázky 6 část tepla, vede přes dolní otvor 8 do· výměníků 9, 10 tepla, kde se znovu ochlazuje. Plyn proudící výměníkem tepla 10 je nasáván sacím hrdlem 12 dmychadla 11 a je dopravován znovu plynovým přívodním potrubím 13 do topné komory 3.During cooling of the charge 6 by means of cooling gas, the upper opening 7 and the lower opening 8 of the heating chamber 3 are opened. The cooling gas is blown by the blower 11 through the gas inlet pipe 13 into the heating chamber 3. After passing through the charge 6, the cooling gas which has removed some of the heat from the charge 6 is passed through the lower opening 8 to the heat exchangers 9, 10. cools again. The gas flowing through the heat exchanger 10 is sucked in by the suction nozzle 12 of the blower 11 and is again conveyed by the gas supply line 13 to the heating chamber 3.
V krytu 14, který spojuje plynové přívodní potrubí 13 s horním otvorem 7 topné komory 3, je umístěno oběžné kolo 17, které rotuje kolem osy rovnoběžné se směrem proudění chladicího plynu v plynovém přívodním potrubí 13 a je poháněno pohonem 18. Hřídel 19 oběžného kola 17 je uložen v ložiskovém tělese 20. Oběžné kolo 17 je spojeno s pohonem 18 řetězovým převodem, jehož řetězové kolo 21 je upevněno: na hřídeli 19 oběžného kola a druhé řetězové kolo· 22 na hřídeli pohonu 18. Oběžné kolo 17 má dvě stejné lopatky 23, které jsou spojeny s hřídelem 19 dvěma nosiči 24. Lopatky 23 oběžného kola 17, které mají tvar žlabů a jsou obráceny svou vydutou plochou ke směru proudění chladicího plynu, mají společnou rovinu souměrnosti, která prochází osou otáčení oběžného kola 17. Proud chladicího plynu přiváděný plynovým přívodním potrubím 13 je částečně odchylován z původního směru na lopatkách 23. Část proudu plynu, která proudí prostorem mezi lopatkami 23, naproti tomu zůstává neodchýlená. V důsledku odchýlení části proudu plynu na lopatkách 23 se celý proud plynu rozdělí na čtyři dílčí proudy, z nichž každý proudí velkou rychlostí částí objemu vsázky 6. I při pomalém otáčení oběžného kola 17 proudí dílčí proudy plynu periodicky celým objemem topné komory 3 a vsázky 6.In the housing 14, which connects the gas supply line 13 with the upper opening 7 of the heating chamber 3, an impeller 17 is arranged which rotates about an axis parallel to the direction of cooling gas flow in the gas supply line 13 and is driven by the drive 18. Impeller shaft 19 The impeller 17 is connected to a drive 18 by means of a chain transmission whose sprocket 21 is fixed : on the impeller shaft 19 and a second sprocket 22 on the drive shaft 18. The impeller 17 has two identical blades 23, which are connected to the shaft 19 by two carriers 24. The blades 23 of the impeller 17, which are trough-shaped and face their concave surface to the direction of cooling gas flow, have a common plane of symmetry which passes through the axis of rotation of the impeller 17. through the supply line 13 is partially deviated from the original direction to the bucket On the other hand, the part of the gas flow that flows through the space between the vanes 23 remains unscaled. Due to the deflection of a portion of the gas stream on the vanes 23, the entire gas stream is divided into four partial streams, each flowing at high speed with portions of the charge volume 6. Even with slow rotation of the impeller 17 .
Nosič 24 lopatek 23 se skládá ze dvou dílů, z nichž jeden je spojen se hřídelem 19 oběžného kola 17 a druhý s lopatkami 23. Oba díly nosiče 24 lopatek 23 jsou spolu spojeny šrouby, které procházejí podélnými otvory v obou dílech nosiče 24. Umístění šroubů a tvar podélných otvore umožňuje nezávislé nastavování vzdálenosti a úhlu sklonu lopatek 23 vůči · hřídeli 19 oběžného kola 17. Změnou vzdálenosti a sklonu lopatek 23 vzhledem ke hřídeli 19 lze měnit i poměr intenzity proudění mezi neodchýlenými a odchýlenými dílčími proudy chladicího plynu a nastavovat úhel vychýlení obou proudů vychylovaných lopatkami 23.The blade carrier 24 consists of two parts, one of which is connected to the impeller shaft 19 and the other to the blades 23. The two parts of the blade carrier 23 are joined together by bolts that extend through the longitudinal holes in both parts of the carrier 24. and the shape of the longitudinal bores allows independent adjustment of the distance and inclination angle of the blades 23 relative to the impeller shaft 19. By varying the distance and inclination of the blades 23 relative to the shaft 19, the flow intensity ratio between the non-deflected and deflected cooling gas partial streams can be changed and currents deflected by blades 23.
Tímto způsobem lze regulovat průtok chladicího plynu celým objemem vsázky 6 a zabránit přitom průtoku plynu tou částí topné komory 3, která není vyplněna vsázkou 6.In this way, the flow of cooling gas can be controlled through the entire volume of the charge 6 while preventing gas flow through that part of the heating chamber 3 which is not filled with the charge 6.
Claims (5)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL22014379A PL129105B1 (en) | 1979-12-05 | 1979-12-05 | Single-chamber vacuum furnace with pressure type cahrge cooling system utilizing gas as a cooling medium |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS214663B2 true CS214663B2 (en) | 1982-05-28 |
Family
ID=19999830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS846180A CS214663B2 (en) | 1979-12-05 | 1980-12-03 | Furnace for thermal manipulation of metal objects |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS214663B2 (en) |
| DD (1) | DD155108A5 (en) |
| PL (1) | PL129105B1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3346884A1 (en) * | 1983-12-23 | 1985-07-11 | Ipsen Industries International Gmbh, 4190 Kleve | INDUSTRIAL STOVES FOR HEAT TREATMENT OF METAL WORKPIECES |
| DE3405244C1 (en) * | 1984-02-15 | 1985-04-11 | Aichelin GmbH, 7015 Korntal-Münchingen | Industrial furnace, especially a multi-chamber vacuum furnace for the heat treatment of batches of metallic workpieces |
| DE102008015732B4 (en) | 2008-03-26 | 2012-07-26 | Miro Gudzulic | Air suspension system and measuring device for an air spring |
-
1979
- 1979-12-05 PL PL22014379A patent/PL129105B1/en unknown
-
1980
- 1980-12-03 CS CS846180A patent/CS214663B2/en unknown
- 1980-12-04 DD DD22573380A patent/DD155108A5/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD155108A5 (en) | 1982-05-12 |
| PL129105B1 (en) | 1984-03-31 |
| PL220143A1 (en) | 1981-06-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5193735A (en) | Solder reflow oven | |
| US4696226A (en) | Fluid barrier curtain system | |
| US4789333A (en) | Convective heat transfer within an industrial heat treating furnace | |
| US4854863A (en) | Convective heat transfer within an industrial heat treating furnace | |
| JPH0364569B2 (en) | ||
| JPS6212288B2 (en) | ||
| FI90338B (en) | A heat treatment chamber | |
| KR20070009552A (en) | Oven | |
| US7507368B2 (en) | Hot air circulation furnace | |
| EP2559961B1 (en) | Grate cooler for a cement clinker kiln | |
| US4541799A (en) | Preheating furnace for elongated material | |
| JP4378090B2 (en) | Hot air circulation furnace | |
| CS214663B2 (en) | Furnace for thermal manipulation of metal objects | |
| CN119223021B (en) | An improved structure for overheating problem in the upper temperature zone of the heating section of an industrial furnace | |
| KR20070115905A (en) | High efficiency fluid transfer system | |
| US6715662B2 (en) | Waste energy recovery system for a controlled atmosphere system | |
| US4664359A (en) | Furnace for heat treating light alloy ingots | |
| US4458427A (en) | Process and device for intensive heat and material transfer | |
| CN118047527B (en) | Annealing kiln shell and glass annealing production line | |
| KR20210127134A (en) | Injectors for outgassing, process gas systems for supplying process gases, and devices and methods for thermal or thermochemical treatment of materials | |
| CN211147341U (en) | Combustion heating circulation system | |
| US3622136A (en) | Drier for particulate or fibrous material | |
| RU2491214C1 (en) | Heat tunnel for packaging products in heat-shrink film and method of packaging products | |
| ES2784700T3 (en) | Improved drag oven | |
| JP3665283B2 (en) | Heating method and heating apparatus |