CS228161B1

CS228161B1 - Apparatus for chemical-thermal treatment of metal machine components in controlled atmosphere

Info

Publication number: CS228161B1
Application number: CS844081A
Authority: CS
Inventors: Jan Jakes; Josef Smalek
Original assignee: Jan Jakes; Josef Smalek
Priority date: 1981-11-17
Filing date: 1981-11-17
Publication date: 1984-05-14
Also published as: DD239509A3; AT388937B; DE3242418A1; PL130328B2; PL239084A2; BG44297A1; HU191193B; DE3242418C2; ATA419582A; SU1335574A1

Description

Vynález se týká zařízení k chemicko-tepelnému zpracování součástí z kovových materiálůBACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for the chemical-thermal treatment of metal parts

V řízené atmooféře.In a controlled atmosphere.

Roornanntoot výrobků z kovových mateeiálů vysedajících chemicko-tepelné zpracování nebo ohřev před tvářením v řízených atmosférách vedla výrobce k návrhu stacionární víceúčelové pece, jejíž konstrukční uspořádání se v zásadě ustálilo ne komorovém tvaru. Pec má pracovní prostor vytápěný nepřímo sálanými trubkami bu3 plynem, nebo elektřinou a je opatřena předkomorou, od níž je oddělena dveřmi.Roornanntoot products made of metal materials subjected to chemical-thermal treatment or heating prior to forming in controlled atmospheres led the manufacturer to design a stationary multi-purpose furnace, whose structure has essentially stabilized in a non-chamber shape. The furnace has a working space heated by indirectly radiated tubes with either gas or electricity and is provided with a pre-chamber from which it is separated by a door.

Tato předOomore tvoří významnou část pece, nebol má několik funkcí. V její spodní části je umístěna vana s olejem, sloužícím ke kalení součáátí po vytažení z pracovního prostoru a může zde také dojít k ochlazování mac^e^rcálu například z cementační teploty na teplotu kalicí a konečně vstupující meaeeiál do pece se zde zbavuje vzduchu. Předkomora je rovněž opatřena dveřmi, které její prostor oddílují od okolí a má vlastní ochrannou ^^о^ёго.This preOomore forms a significant part of the furnace because it has several functions. In its lower part there is a bath with oil serving for quenching the parts after being pulled out of the working space and there may also be cooling of the maceral from the cementation temperature to the quenching temperature, for example. The antechamber is also provided with a door which separates its space from the surroundings and has its own protective ^^ о ^ ёго.

K maanppUeci s materiálem v předkomoře je určen zvláštní výtah, situovaný ve stropě předkomory a opatřený obvykle dvěmi nad sebou umístěnými pljěCnami. Zatímco horní ploSCna slouží k uloženi maaeeiálu vstupujícího do pece k prjpltchování v horní části předklmojry, spodní je využívána k vyjímání mat^e^íLálu z pece a zavážení ohřáté vsázky do kalicího * oleje. Výtah s plošinami je ovládán obvykle hydraulicky a je umístěn ve stropě předkA special lift, located in the ceiling of the antechamber, is provided for the maanposition with the material in the antechamber, and is usually provided with two superimposed planks. While the upper plate serves to store the material entering the furnace for splashing in the upper part of the preformer, the lower plate is used to remove the material from the furnace and feed the heated charge into the quenching oil. The platform lift is usually operated hydraulically and is located in the front of the front

Protože v předkomoře dochází k změnám tlaku ochranného plynu, nejsou její dveře zcela ' utěéněné a vstupní otvor bývá opatřen plamennou . clonou. Popsaná pec bývá doplněna delSím zařízením, např, pračkou, popouuš.1c:í pecí apod. přičemž spojujícím zařízením je íantppUátor, pojízdný-po kolejích před čely těchto zařízení, sloužící k sázení a vyjímání vsázky z jednotlivých zařízení.Since the shielding gas pressure changes in the antechamber, its door is not completely sealed and the inlet opening is provided with a flame. aperture. The furnace described herein is supplemented by a longer device, for example a washing machine, an oven furnace, and the like, wherein the connecting device is an amplifier that is movable along the rails in front of the faces of these devices for betting and withdrawing the charge from the individual devices.

VSechna tato zařízení tvoří agregát, který bývá ovládán automatikou, řídicí postup maatelálu, teplotu, vlastnosti 8tmolfér atd. Ačkkoiv jde o zařízení velmi propracované a technologicky pružné, maj víceúčelové pece některé nedostatky, které zatím brání tomu, aby byly dokonnlá. Tak například umístění kalCcí lázně na dně předkomory způsobuUe, že přC kalení dochází k odpařování oleje a jeho páry potom vnikají jak do pracovního prostoru pece, kde ruší jakost řízené jtmojféry, kondenzuUí na ' chladných místech a částech předkomory a také povrchu vstupujícího maatelálu, čekEjícího na propláctaniUÍ, anebo dávej moonoot vznCku těžko oddtranitelrých karbonů.All these devices form an aggregate that is controlled by automatic, maatelal control procedure, temperature, properties 8 tmolfér etc. Although it is a device very sophisticated and technologically flexible, multi-purpose furnaces have some drawbacks, which so far prevent them from being perfect. For example, placing a quenching bath at the bottom of the pre-chamber causes the oil to evaporate during quenching, and its vapor then enters both the furnace workspace where it distorts the quality of the controlled atmosphere, condensation in cold places and portions of the pre-chamber. reimbursement, or give the moonoot a hint of hard-to-remove carbon.

Po technické stránce' je zařízení velmi komppikované a jakákoliv porucha některé z jeho čáétí, ale C běžná údržba vyžeduUí velkou demontáž a složité opravy. Editují ale také. nedostatky v technologii některých druhů tepelného zpracování. Tak například některé ocele se lépe nauUhičuUí, pokud je jejich povrch mírně zoxCdován například při ohřevu na cemeetační teplotu, přičemž postačuje C přSlomnoát vzduchu, ulpívajícího na-povrchu vsázky při sázení.Technically, the equipment is very complicated and any malfunction of some of its components, but routine maintenance requires major dismantling and complex repairs. But they also edit. deficiencies in technology of some types of heat treatment. For example, some steels are better dehumidified if their surface is slightly oxidized, for example, by heating to a tempering temperature, whereby a sufficient amount of air adhering to the surface of the charge during placement is sufficient.

To vSak předkomora s atmosférou nedovvluje. Podchlezení mθ8eriálu po ^ιηθί^οί na kalicí teplotu v nevytápěné předkomoře probíhá neorganizovaně. Pro ^jímání mať^e^jLálu pro kalení v lisu je nutné instalovat do pece další mantpuUečtí otvor. rThis does not pre-chamber the atmosphere. The subcooling of the material to the quenching temperature in the unheated pre-chamber takes place unorganized. In order to collect the quenching section in the press, an additional mantpa hole must be installed in the furnace. r

Uvedené nevýhody odstraňuje převážnou měnu zařízení podle vyinálezu k ^^η^^^οροΐnému zpracování součáátí z kovových maaeriálů v řízené 8tmojféře, skládá8ící se nejméně ' z jedné komorové ohřívací pece, z kalicí lázně . s komorovým krytem a z dalších, z technologického hlediska účelných, zařízen, která jsou upravena v jedné lCnLC, . a nejméně z jednoho majnppUátoru, po]tybbUícSho- se s nimi rovnoběžně po předem . stanovené dráze, přičemž vSechna dílčí zařízení soustavy jsou připojena .ke . zdroji kde podstatou - vynálezu je, že komorová l^ú^ív8cí pec má dveře uzavřené v ochranném krytu, jehož vstupní . otvor má čelo ve stejné rovině, jako je čelo vstupního otvoru komorového krytu kalicí lázně a ma8tppUátor má sázecí vidlice uzavřené v ochranném krytu a jeho y8tupní.ltvlr je v těsné blízkosti roviny čele vstupního otvoru komorové ohřívací pece e čela vstupního otvoru komorového krytu kalicí lázně. Ke každé boční straně čela vstupního otvoru komorové ohřívací pece je ve stejné ' rovině s ním připojena reflexní deska s přívody řízené atiosférp, která je opatřena trubkou plamenného nebo plynového vějíře.These disadvantages eliminate the predominant currency of the device according to the invention for the processing of components of metal materials in a controlled 8-chamber consisting of at least one chamber heating furnace, a quenching bath. with chamber enclosure and other technologically useful devices which are arranged in a single LCC,. and at least one actuator, preferably parallel to them in advance. All the sub-assemblies of the system are connected. A source where the essence of the invention is that the chamber furnace has a door enclosed in a protective cover whose entrance. the opening has a face in the same plane as the inlet face of the hardening bath chamber cover and the actuator has a planting fork enclosed in a protective cover and its outlet is in close proximity to the inlet face of the chamber heating furnace and the inlet face of the hardening bath chamber cover. To each side of the front face of the inlet opening of the chamber heating furnace, a reflective plate with a controlled atiosphere is connected in the same plane with a flame or gas fan tube.

Hlavní výhodou zařízení podle vynálezu pro chemicko-tepelné zpracování součástí z kovových maaeriSlů v řízené atiosféře je, že jednotlivá dílčí zařízení soustavy, zejména komorová ohřívací pec, kalicí lázeň a další technologicky účelná . zařízení, např. sázecí rošt, jsou upravena v jedné řadě a jejich vstupní otvory ооП! čela ve stejné rovině, přičemž rovnoběžně s linií umístění těchto dílčích zařízení soustavy se po předem vymezené dráze pohybuje manniplátor, který má sázecí vidlice uzavřené v ochraimém krytu, jehož vstupní . otvor je v těsné blízkosti roviny čela vstupního otvoru jak komorové ohřívací pece, tak i kalicí lázně, která má komorový kryt na zachycování olejových par při·kalení.The main advantage of the device according to the invention for the chemical-heat treatment of metal ma- terial components in a controlled atiosphere is that the individual components of the system, in particular the chamber heating furnace, the quenching bath and other technologically expedient. devices, such as planting grate, are arranged in one row and their inlet openings ооП! a manniplator having planting forks enclosed in a protective housing, the inlet of which is planar, parallel to the positioning line of these sub-devices of the system. the aperture is in close proximity to the plane of the inlet aperture of both the chamber heating furnace and the quenching bath, which has a chamber cover for trapping oil vapor during quenching.

DalSí podstatnou výhodou je, že také dveře komorové ohřívací pece jsou uzavřeny v ochranném krytu., který umooňuje posunutí čela vstupního otvoru před dveře a slouží k odsávání vzniklé atiosféry z komorové ohřívací pece při otevřených dveřích. Vyplachování vsázky provádí iannpplát-r s -chrзшýi krytem.Another important advantage is that the door of the chamber heating furnace is also enclosed in a protective cover, which allows the front of the inlet opening to be displaced in front of the door and serves to suck the resulting atiospheres from the chamber heating furnace with the door open. The rinsing of the charge is carried out by the plate with a rough cover.

. Aby při přenáěení vsázky z k-mos^>-vé ohřívací pece do kalicí lázně byla vsázka kryta ochrannou atiosférou, je ke každé boční straně čela vstupního otvoru komorové ohřívací pece a ve stejné rovině s ním, připojena reflexní deska s přívody řízené at^m^j^dTéry a Opatřená ve spodní straně trubkou plamenného nebo plynového věěíře, který zabraňuje úniku tepla ze vsázky v iaanpplátsru.. In order to load from ^{přenáěení-mos>} -In the heating furnace to the quenching bath, the batch Protecting atiosférou is to each side face of the inlet chamber and the heating furnace in the same plane therewith, connected with inlets reflection plate controlled at ^ m ^ They are provided with a flame or gas pipe in the underside to prevent heat leakage from the charge in the lantern.

D^a-ězí výhodou zařízení podle vynálezu je jednoduchost celého zařízení z hlediska údržby a oprav, nebol žádný díl soustavy není komp^pikovaný. Celé zařízení se může skládat z libovolného počtu komorových olhřívacích pecí, sloužících jak k ohřevu vsázky na kalicí teplotu, tak i k popukání nebo k žíhání. Řízené atmosféry lze snadno přizpůsobovat technologickému pochodu, nebol jejich složení není rušeno olejovými parami.Another advantage of the device according to the invention is the simplicity of the whole device in terms of maintenance and repair, since no part of the assembly is complicated. The entire apparatus may consist of any number of chamber-fired furnaces serving both to heat the charge to the quenching temperature, to hiss or anneal. Controlled atmospheres can be easily adapted to the technological process because their composition is not disturbed by oil vapors.

Příklad provedení zařízení podle vynálezu k chemicko-tepeinému zpracování je znázorněn schématicky na výkresech, kde na obr. 1 je řez Ohřívací pecí s manipulátorem, na obr. 2 je půdorysný řez Ο^ογ^^ ohřívací pecí, komorovým krytem · kalicí lázně a půdorysný pohled na sázecí rošt, upravené v jedné linii a s manipulátorem, pohybujícím se rovnoběžně podél této linie, ne obr. 3 je čelní pohled na čelo komorové . ohřívací pece, k jehož bočním streiám jsou připojeny reflexní desky, na čelo kalicí lázně s komorovým , krytem a ne sázecí roět a na obr. 4 je boční řez reflexní deskou.An exemplary embodiment of a chemical-thermal treatment apparatus according to the invention is shown schematically in the drawings, in which Fig. 1 is a sectional view of a heating furnace with a manipulator; Fig. 2 is a plan view of a heating furnace; a view of the planting grate provided in one line and with the manipulator moving parallel along this line, not Figure 3 is a front view of the chamber face. a heating furnace, to whose side walls the reflective plates are attached, on the front of the quenching bath with a chamber chamber, not a planting rack, and in Fig. 4 is a side section of the reflective plate.

Zařízení podle vynálezu k chemicko-tepeinému zpracování součástí z kovových mat^i^iál^ů v řízené atiosféře se skládá nejméně z jedné komorové ohřívací pece £ . (obr. 2 a 3), z kalicí lázně X s komorovým krytem 6 a dalších, z technologického hlediska účelných zařízení, např. sázecího roětu £3» upravených v jedné linii a nejméně z jednoho manipulátoru 8, po^ynuícího se rovnoběžně s touto linií.The apparatus according to the invention for the chemical-thermal treatment of metallic material components in a controlled athermosphere comprises at least one chamber heating furnace. (FIGS. 2 and 3), from a quenching bath X with a chamber cover 6 and other technologically expedient devices, for example a planting rod 81, arranged in line and at least one manipulator 8 extending parallel to this. lines.

Komorová ohřívací pec £, vytápěná topnými články 22 má dveře 2 ovládané zvedacím zařízením- ·· 24. které jsou uzavřené v -chrninΊém krytu i, jehož vstupní otvor £ má čelo ££ . ve stejné rovině, jako je čelo 1 2 vstupního otvoru 2. komorového krytu £ kalicí lázně χ.The chamber heating furnace heated by the heating elements 22 has a door 2 operated by a lifting device 24, which is enclosed in a housing 1, the inlet opening of which has a front. in the same plane as the face 12 of the inlet opening 2 of the hardening bath casing 4.

V komorovém krytu £ kalicí lázně χ je upraven přívod dusíku 21 a odvaděč kouře 20. Vstupní otvor £ komorové ohřívací pece £ a vstupní otvor X kalicí lázně χ jsou opatřeny trubkami 15 pl amenného nebo· plynového vějíře.A nitrogen inlet 21 and a smoke vent 20 are provided in the chamber cover 4 of the quenching bath 20. The inlet opening 4 of the chamber heating furnace 4 and the inlet opening X of the quenching bath 4 are provided with tubes 15 µl of amber or gas fans.

Na druhé straně komorové ohřívací pece je umístěn sázecí roSt 13 pro uložení vsázky 25 (obir. 2 e 3). Ke každé boční straně čela 11 vstupního · otvoru £ komorové ohřívací pece £ je ve stejné rovině s čelem 11 připojena reflexní deska 14 opatřená přívodem 17 řízené atmosféry s trubkou 16 pro vytvoření plamenného nebo plynového vějíře (obr. 4). ReflexníOn the other side of the chamber heating furnace is a charging roSt 13 for receiving the charge 25 (FIG. 2 e 3). Reflecting plate 14 provided with a controlled atmosphere inlet 17 with a pipe 16 to form a flame or gas fan is connected to each side of the face 11 of the inlet opening 4 of the chamber heating furnace 4 in the same plane with the face 11 (FIG. 4). Reflective

228161 4 desky 14 prakticky prostor mezi sázecím roStem 13 se vsázkou 25 a komorovou olhřívací pecí £ a mezi komorovou otořívací pecí £ a krytem 6 kalicí lázně χ. Pro odvod plynů z těchto vějířů je určen sběrač 18 s odvodem 19. Rovnoběžně s linií sázecího roStu £3, komorové ohřívací pece £ a krytu £ kalicí lázně £ pojíždí po předem určené dráze, s výhodou kolejové (obr. 1 a 2), mannpplátor £, který má sázecí vidlice 2. uzavřené v ochranrném krytu £0 a jeho vstupní otvor 26 je v těsné blízkosti čela 11 vstupního otvoru £ komorové sázecí pece £, jakož i ' čela 12 vstupního otvoru £ komorového krytu 6 kalicí lázně X (obr. 1 a 2). Těsnou blízkostí obou vstupních otvorů £, 5 se míní minimální, technologicky možná vzdálenost, eventuálně v nutných případech může být mezera mezi oběma vstupními otvory £, 2 překryta vhodným krytem známého provedení. Mannppuátor 8 je opatřen nahlížecím otvorem 23,.228161 4 of the plate 14 practically the space between the charging plate 13 with the charge 25 and the chamber annealing furnace 6 and between the chamber rotating furnace 6 and the quenching bath cover 6. A collector 18 with a discharge 19 is provided for evacuating gases from these fans. Parallel to the planting grid line 3, the chamber heating furnace 4 and the quenching bath cover 4 travel on a predetermined track, preferably rail (Figs. 1 and 2), manpower 6 having a planting fork 2 enclosed in a protective cover 60 and its inlet opening 26 being in close proximity to the inlet opening face 11 of the chamber setting furnace 6 and the inlet opening face 12 of the chamber cover 6 of the quenching bath X (FIG. 1 and 2). By the close proximity of the two inlet openings 5, 5 is meant a minimal, technologically possible distance, or, if necessary, the gap between the two inlet openings 6, 5 can be covered by a suitable cover of the known embodiment. The Mannppuator 8 is provided with an inspection aperture 23.

Zařízení podle vynálezu k chemicko-tepelnému zpracování součástí z kovových maaeriálů v řízené atmosféře pracuje tak, že maanppuátor 8 převezme vsázku 25 ze sázecího roětu ££ a před reflexní deskou 14 ji případně ve svém ochrairném krytu 10 propláchne vhodnou řízenou atmosférou.The apparatus according to the invention for the chemical-thermal treatment of metallic maaerial parts in a controlled atmosphere operates by the maanppuator 8 taking over the charge 25 from the planting rod 60 and flushing it in front of the reflective plate 14 in its protective cover 10 with a suitable controlled atmosphere.

Unnkkaící plyny odcházejí přes sběrač 18 odvodem 19. Na to vsázku nasadí do komorové ohřívací pece £, kde dojde k ohřevu nebo chemicko-tepelnému zpracování v řízené atmooféře. Potom maanpplátor Q vsázku 25 převeze do komorového krytu £ kalicí lázně £, kde dojde s pomocí vlastního mechanismu k ponoření do oleje a tedy k zakalení. Při převážení brání reflexní deska 14 úniku tepla ze vsázky 25 a navíc přívodem 17 řízené atmooféry jeětě přichází do ochranného krytu 10 mannpulátorl £ vhodná atmoofém, takže se zabrání nežádoucím reakcím vsázky 25 se vzduchem.The escape gases are discharged through the collector 18 via a discharge duct 19. For this purpose, they are charged to the chamber heating furnace 6, where heating or chemical-thermal treatment is carried out in a controlled atmoofer. Thereafter, the blower 25 transfers the charge 25 to the chamber cover 4 of the quenching bath 4, where it is immersed in the oil and thus becomes cloudy by means of its own mechanism. When transported, the reflective plate 14 prevents heat from escaping from the charge 25 and, moreover, a suitable atmosphere comes to the protective cover 10 of the actuators 17 in addition to the feed 17 controlled by the feed 17, so that undesired reactions of the charge 25 with air are prevented.

Zařízení podle vynálezu k tepelnému zpracování součástí v řízené atmooféře pracuje případně automaticky s pomocí po tře bpých přístrojů (^znázorněno). Může být doplněno popooHtecX pecí a pračkou, mandpplátor £ může být zdvojen apod.The device according to the invention for the heat treatment of the components in the controlled atmoofer is optionally operated automatically with the aid of the necessary apparatus (shown). It can be supplemented with a popooTecX oven and a washing machine, the mandrel can be doubled, etc.

Claims

BACKGROUND OF THE INVENTION Installations for the chemical-arterial treatment of metal mnernerill components in a controlled atmosphere, consisting of at least one chamber heating furnace, a quenching bath with a chamber cover, and other technologically expedient devices, which are arranged in a single line, and at least one of said radiators moving parallel thereto along a predetermined path, all of the sub-assemblies of the system being connected to a source of controlled atmosphere, characterized in that the chamber heating furnace (1) has a door (2) enclosed in a protective housing (3) ), the inlet opening (4) of which has a face (11) in the same plane as the face (12) of the inlet opening (5) of the chamber cover (6) of the quenching bath (7). a protective cover (10), the inlet opening (26) of which is in close proximity to the plane of the face (11) of the inlet opening (4) of the chamber heating furnace (1); le (12) of the inlet opening (5) of the chamber cover (6) of the quenching bath (7), wherein a reflective plate (14) is attached to each side face (11) of the inlet opening (4) of the chamber annealing furnace (11). ) with an inlet (17) controlled by an atmoofer, which is provided with a flame or gas vent tube (16).