CS228355B1

CS228355B1 - Method of water requirement detection in multicomponent quenching bath and an apparatus for carrying out the method

Info

Publication number: CS228355B1
Application number: CS123082A
Authority: CS
Inventors: Lubomir Ing Bilek; Antonin Ing Urbancik; Alois Ing Svoboda; Vlastimil Ing Duda; Jan Rndr Csc Trzil
Original assignee: Lubomir Ing Bilek; Antonin Ing Urbancik; Alois Ing Svoboda; Vlastimil Ing Duda; Jan Rndr Csc Trzil
Priority date: 1982-02-23
Filing date: 1982-02-23
Publication date: 1984-05-14
Also published as: DE3304698C2; DE3304698A1

Abstract

The aim of the invention consists in ensuring the control of the quantity of water desired in a multi-component hardening bath. The water content in a multi-component hardening bath is controlled as a function of the boiling point in the multi-component hardening bath, which is caused by the local heating of the multi-component hardening bath. This is carried out by the device according to the invention, which is formed by a probe which is formed from a hollow heater closed at one end, in the cavity of which a temperature sensor is mounted. The hollow heater closed at one end is freely inserted in a tube open at both ends, which is connected to the hollow heater closed at one end by spacer ribs.

Description

Vynález se týká způsobu zjišťování potřeby úpravy množství vody ve vícesložkové kalicí lázni, zejména solné, pro kalení ocelí a litin a zařízení pro provádění tohoto způsobu.The invention relates to a method for detecting the need for treating the amount of water in a multi-component quenching bath, in particular saline, for quenching steels and cast iron, and an apparatus for carrying out the method.

V kalírnách strojírenských a hutních závodů se při kalení ocelových a litinových výrobků používají jako ochlazovací prostředí vícesložkové kalicí lázně, nejčastěji solné, obsahující vodu. Obsah vody ve vícesložkových kalicích lázňí se v provozních kalírenských podmínkáph neustále mění. Nejrychlejší úbytek vody ve vícesložkové kalicí lázni vzniká v pracovním režimu kalení. Nejrychlejší nárůst obsahu vody ve vícesložkové kalící lázni vžniká při jejím doplňování průmyslovou nebo oplachovou vodou. Nevhodně kolísající obsah vody ve vícesložkové kalicí lázni, způsobující nerovnoměrnost podmínek ochlazování při kalení, zapříčiňuje nevyhovující nebo nerovnoměrnou jakost kalených výrobků a při předávkování vícesložkové kalicí lázně vodou, například v případě použití toxické solné lázně, dochází к úniku soli do prostoru pracoviště, což v důsledku její teploty a toxicity způsobuje zhoršení hygieny a bezpečnosti práce v kalírně. Jak z hlediska technologického tak hygienického je tudíž nutné obsah vody ve vícesložkové kalicí lázni regulovat tak, aby při kalení byla zajištěna žádoucí reprodukovatelnost podmínek ochlazování.In quenching plants of engineering and metallurgical plants, when quenching steel and cast iron products, multi-component quenching baths, mostly salt containing water, are used as cooling environment. The water content of the multi-component quenching baths is constantly changing under operating quenching conditions. The fastest water loss in the multi-component quenching bath occurs in the quenching operating mode. The fastest increase in the water content of the multi-component quenching bath occurs when it is replenished with industrial or rinse water. Inadequately fluctuating water content in the multi-component quenching bath, causing uneven cooling conditions during quenching, causes unsatisfactory or uneven quality of the quenched products, and overdosing of the multi-component quenching bath with water, for example when using a toxic salt bath, its temperature and toxicity causes deterioration of hygiene and safety of work in the hardening shop. Thus, from both a technological and a hygienic point of view, it is necessary to control the water content of the multi-component quenching bath so as to ensure the desired reproducibility of the cooling conditions during quenching.

Pro regulaci obsahu vody ve vícesložkových kalicích lázních byla navržena řada způsobů. Jmenovitě pro solné lázně to byly způsoby, podle nichž se voda do solné taveniny přidává v závislosti na nejrůznějších fyzikálně-chemických vlastnostech z lázně odebraného vzorku, nebo v závislosti na nejrůznějších kalicích simulátorech, případně v závislosti na hustotě solné kalicí lázně, zjišťované v solné kalicí lázni hustoměrem. Pro svou nepřesnost nebo nevhodnost s ohledem na provozní podmínky kalíren a dále proto, že zvyšovaly potřebu pracovníků, ukázaly se tyto návrhy pro technickou praxi nevyhovující.A number of methods have been proposed for controlling the water content of multi-component quenching baths. Namely for salt baths, these were the ways in which water is added to the salt melt, depending on the various physicochemical properties of the sample taken from the bath, or on the various quenching simulators, or the density of the salt quenching bath measured in the salt quenching plant. bath hydrometer. Because of their inaccuracy or unsuitability with regard to the operating conditions of the hardening shops and because they increased the need for workers, these proposals proved to be unsatisfactory for technical practice.

Další známý způsob regulace obsahu vody v solné kalicí lázni spočívá v tom, že obsah vody v solné kalicí lázni je regulován v závislosti na elektrické vodivosti solné kalicí lázně. Výhodou tohoto způsobu regulace obsahu vody v solné kalicí lázni oproti jiným způsobům je to, že umožňuje proces regulace obsahu vody v solné kalicí lázni automatizovat. Nevýhodou tohoto způsobu regulace obsahu vody v solné kalicí lázni je jeho nepřesnost, protože elektrická vodivost solné kalicí lázně je nepříznivě ovlivňována procesem znečišťování solné kalicí lázně v průběhu jejího používání a dále tím, že elektrická vodivost solné kalicí lázně je značně citlivá na teplotní změny solné kalicí lázně.Another known method for controlling the water content of a salt hardening bath is to control the water content of the salt hardening bath as a function of the electrical conductivity of the salt hardening bath. The advantage of this method of controlling the water content of the salt hardening bath over other methods is that it makes it possible to automate the process of regulating the water content of the salt hardening bath. The disadvantage of this method of controlling the water content of the salt hardening bath is its inaccuracy because the electrical conductivity of the salt hardening bath is adversely affected by the process of contamination of the salt hardening bath during its use and further that the electric conductivity of the salt hardening bath is very sensitive to temperature changes of the salt hardening bath. spa.

Uvedené nevýhody stávajícího stavu techniky se odstraní způsobem zjišťování potřeby úpravy množství vody ve vícesložkové kalicí lázni a zařízením к provádění způsobu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se provádí ohřátím vícesložkové kalicí lázně v jejím libovolném místě na bod varu a bod varu vyšší než je požadován určuje potřebu zvýšení obsahu vody ve vícesložkové kalicí lázni a naopak. Zařízení к provádění způsobu je tvořeno sondou, podle vynálezu sestávající z jednostranně uzavřeného dutého topného tělesa, v> jehož dutině je uloženo čidlo teploty a jednostranně uzavřené topné těleso je volně uloženo v oboustranně otevřené trubce, která je s jednostranně uzavřeným dutým topným tělesem spojena distančními žebry.These disadvantages of the prior art are overcome by a method for detecting the need to treat the amount of water in the multi-component quenching bath and by the apparatus for carrying out the method of the invention, which consists in heating the multi-component quenching bath at any point to boiling and boiling above it is required to determine the need to increase the water content of the multi-component quenching bath and vice versa. The apparatus for carrying out the method consists of a probe according to the invention, comprising a one-sided hollow heater, in which a temperature sensor is housed and the one-sided heater is loosely housed in a double-sided open tube connected to the one-sided hollow heater by spacers .

Výhodou způsobu zjišťování potřeby úpravy množství vody ve vícesložkové kalicí lázni podle vynálezu je to, že není nákladný, dále, že umožňuje úpravu vody ve vícesložkové kalicí lázni automatizovat a zajišťuje dobrou reprodukovatelnost podmínek ochlazování v pracovním režimu kalení. Zařízení к provádění tohoto způsobu je jednoduché, snadno přenosné a je použitelné pro nejrůznější typy a rozměry ochlazovacích kalicích lázní.An advantage of the method of determining the need for treating the amount of water in the multi-component quenching bath according to the invention is that it is not costly, further that it allows the water treatment in the multi-component quenching bath to be automated and ensures good reproducibility of cooling conditions during quenching operation. The apparatus for carrying out this method is simple, easily portable and is applicable to the various types and dimensions of quench hardening baths.

Na přiloženém výkrese je znázorněno příkladné provedení zařízení podle vynálezu, kde obr. 1 znározňuje nárys zařízení v částečném řezu a obr. 2 půdorys zařízení v řezu, vedeném řeznou* rovinou A—A z obr. 1.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a partial cross-sectional view of the device; and FIG. 2 is a cross-sectional plan view of the device taken along section line A-A in FIG.

Zařízení podle vynálezu je tvořeno sondou sestávající z dutého jednostranně uzavřeného topného těleso 1 volně uloženého v oboustranně otevřené trubce 2, která je s dutým jednostranně uzavřeným topným tělesem 1 spojena distančními žebry, v daném případě tvořenými šrouby 3. V dutině jednostranně uzavřeného topného tělesa 1 je uloženo čidlo 4 teploty. Elektrické odporové topné elementy 6 jednostranně uzavřeného topného tělesa 1 jsou mezi sebou spojeny tepelně vodivou kovovou výplní 5. Vodiče 7 elektrického proudu od elektrických odporových elementů 6 a spojovací vedení 8 od čidla 4 teploty jsou vedeny v nosné trubce 9, připojené к jednostranně uzavřenému dutému topnému tělesu 1 a na jejím konci je spojovací vedení 8 napojeno к zásuvkovému vývodu 10 a vodiče 7 elektrického proudu к zásuvkovému vývodu 11. Ze zásuvkového vývodu 11 vede kabelové elektrické vedení 12 ke zdroji elektrického proudu a ze zásuvkového vývodu 10 vede výstupní vedení 14 к měřicímu přístroji, popřípadě к regulátoru.The device according to the invention consists of a probe consisting of a hollow unilaterally closed heater 1 loosely embedded in a double-sided open tube 2, which is connected to the hollow unilaterally closed heater 1 by spacer ribs, in this case formed by screws 3. temperature sensor 4 stored. The electrical resistance heating elements 6 of the single-ended heater 1 are connected to each other by a thermally conductive metal filler 5. Electrical conductors 7 from the electrical resistance elements 6 and the connecting line 8 from the temperature sensor 4 are routed in a support tube 9 connected to the single-ended hollow heater At its end, the connecting line 8 is connected to the socket outlet 10 and the electrical conductor 7 to the socket outlet 11. From the socket outlet 11 the cable power line 12 leads to the power source and from the socket outlet 10 leads the output line 14 to the measuring device. or to the controller.

Má-li se zařízením podle vynálezu zjistit potřeba úpravy množství vody ve vícesložkové kalicí lázni, pak se zařízení ponoří do vícesložkové kalicí lázně v jejím libovolném místě, až po svou značku 15 ponoru a upevní závěsným kroužkem 13. Potom se uvede do chodu jednostranně uzavřené duté topné těleso 1. Vrstva vícesložkové kalicí lázně, nacházející se mezi oboustranně otevřenou trubkou 2 a jednohtranně uzavřeným dutým topným tělesem 1, je od něj zahřívána a proudí nahoru. V důsledku tohoto pohybuIf the device according to the invention is to determine the need to treat the amount of water in the multi-component quenching bath, the device is immersed in the multi-component quenching bath at any point up to its draft mark 15 and fastened with the hinge ring 13. Heating element 1. A layer of a multi-component quenching bath, located between a double-sided open tube 2 and a single-sided closed hollow heating element 1, is heated from it and flows upwards. As a result of this movement

228353 vícesložkové kalicí lázně, sonda svým ponořeným koncem vícesložkovou kalicí lázeň nasává. Na teplosměnné ploše jednostranně uzavřeného dutého topného tělesa 1 dochází k varu vícesložkové kalicí lázně a v dutém jednostranně uzavřeném topném tělese 1, ochlazovaném vařící vícesložkovou kalicí lázní, vzniká ustálené teplotní pole, které se mění při změně teploty varu vícesložkové kalicí lázně. Změna teplotního pole jednostranně uzavřeného dutého topného tělesa 1 způsobuje změnu teploty jednostranně uzavřeného dutého topného tělesa 1 v místě za budovaného čidla 4 teploty. Zařízení tudíž každou změnu teploty varu vícesložkové kalicí lázně vykazuje změnou teploty jednostranně uzavřeného dutého topného tělesa 1 v místě zabudovaného čidla 4 teploty.228353 multi-component quenching bath, the probe with its submerged end sucks the multi-component quenching bath. The multicomponent quenching bath boils on the heat exchange surface of the unilaterally sealed heater 1, and in the hollow unilaterally sealed heater 1 cooled by the boiling multicomponent quenching bath, a steady temperature field arises which changes as the boiling temperature of the multicomponent quenching bath changes. Changing the temperature field of the unilaterally closed hollow heater 1 causes a change in the temperature of the unilaterally closed hollow heater 1 at a location under the built-in temperature sensor 4. Thus, the device exhibits any change in the boiling point of the multi-component quenching bath by varying the temperature of the unilaterally closed hollow heater 1 at the location of the built-in temperature sensor 4.

Při vykazované teplotě snímané čidlem 4 teploty, která je vyšší než je požadována, je nutno obsah vody ve vícesložkové kalicí lázni zvýšit. Při vykazované teplotě snímané čidlem 4 teploty, která je nižší než je požadována, je nutno obsah vody ve vícesložkové kalicí lázni snížit.At the reported temperature sensed by the temperature sensor 4, which is higher than required, the water content of the multi-component quenching bath must be increased. At the temperature indicated by the temperature sensor 4, which is lower than required, the water content of the multi-component quenching bath must be reduced.

Claims

1. A method of determining the need to treat the amount of water in a multi-component quenching bath, in particular saline for quenching steel and cast iron, characterized in that it is carried out by heating the multi-component quenching bath at any point to boiling point and boiling point higher than required. water in the quenching bath and vice versa.

Device for detecting the need to treat the amount of water in a multi-component quenching bath according to claim 1, characterized in that it consists of a probe consisting of a hollow heater (1) closed on one side and a temperature sensor (4) in its cavity. the closed heating element (1) is loosely mounted in a double-sided open tube [2], which is connected to the heating hollow unilaterally closed body (1) by spacer ribs.