CS257554B1

CS257554B1 - Vacuum temperating furnace

Info

Publication number: CS257554B1
Application number: CS856363A
Authority: CS
Inventors: Milan Exner; Augustin Frey; Jan Jakes; Jaroslav Kult; Jiri Lode; Oldrich Rybar
Original assignee: Milan Exner; Augustin Frey; Jan Jakes; Jaroslav Kult; Jiri Lode; Oldrich Rybar
Priority date: 1985-09-05
Filing date: 1985-09-05
Publication date: 1988-05-16
Also published as: CS636385A1

Abstract

Vakuová popouštěcí pec sestává z dvojitého válcového pláště a izolované vytápěné komory, vybavené nosičem vsázky, oběhovou vložkou a ventilátorem. Dále má tepelný výměník a vzájemně spojitě polohovatelné klapky. Řešení umožňuje ohřev i rychlé a řízené ochlazování vsázky za použití tepelného výměníku a klapek. Pec lze použít k tepelnému zpracování kovových součástí ve vakuu.The vacuum tempering furnace consists of double cylindrical casing and insulated heated chambers equipped with a charge carrier, circulating insert and fan. Further, it has a heat exchanger and mutually continuously adjustable flaps. The solution allows heating as well as a controlled cooling of the batch using thermal exchanger and flaps. The oven can be used for heat treatment of metal parts in vacuum.

Description

Vynález se týká vakuové popouštěcí pece s možností ohřevu vsázky a rychlého ochlazení v jedné vakuové komoře.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a vacuum tempering furnace with the possibility of heating a batch and rapidly cooling it in a single vacuum chamber.

V současné době jsou známé různé konstrukce popouštěcích pecí. Tyto pece jsou převážně komorového nebo šachtového typu, podle tvarů a velikostí popouštěných součástí. Podle potřeby a požadavků na jakost povrchu součásti jsou tato zařízení řešena bud s ohřevem v běžné atmosféře, nebo je-li nárok na povrch součástí zvýšen a.má-li se zabránit povrchovému oduhličení, jsou používány pece s ochrannou atmosférou. U těchto zařízení je nutné před ohřevem několikrát celý objem pece proplachovat inertním plynem, aby zůstatkový podíl kyslíku neovlivňoval kvalitu povrchu popouštěných součástí. Toto proplachovánl vyžaduje velkou spotřebu inertního plynu. Při vlastním technologickém procesu je nutno používat ochrannou atmosféru získávanou z vyvíječe ochranné atmosféry.Various designs of tempering furnaces are currently known. These furnaces are predominantly of the chamber or shaft type, depending on the shapes and sizes of the tempered parts. Depending on the need and requirements for the surface quality of the component, these devices are designed either with heating in a normal atmosphere, or if the surface requirement of the component is increased and surface decarburization is prevented, furnaces with a protective atmosphere are used. With these devices, the entire furnace volume must be purged with inert gas several times before heating so that the residual oxygen content does not affect the surface quality of the tempered parts. This purging requires a large consumption of inert gas. In the actual technological process it is necessary to use the protective atmosphere obtained from the protective atmosphere generator.

Provoz těchto vyvíječů ochranných atmosfér vyžaduje vysoké dodržování bezpečnostních předpisů a vysoké nároky na konstrukci, provoz a obsluhu zařízení. Používání ochranných atmosfér je při teplotách do 700 °C v pásmu největšího rizika, nebot tyto atmosféry při těchto teplotách při styku se vzduchem mohou vytvářet výbušnou směs.Operation of these protective atmosphere generators requires a high level of compliance with safety regulations and high demands on the design, operation and operation of the equipment. The use of protective atmospheres is at the highest risk zone at temperatures up to 700 ° C as these atmospheres may form an explosive mixture at these temperatures in contact with air.

Další nevýhodou těchto pecí je značná akumulace tepla vyzdívkového materiálu, což značně prodlužuje technologický čas, než lze vsázku, která chladne, vyjmout z pracovního prostoru.A further disadvantage of these furnaces is the considerable heat accumulation of the lining material, which considerably prolongs the technological time before the charge, which cools, can be removed from the working space.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje vakuová popouštěcí pec, sestávající z dvojitého válcového pláště, vybavená ventilátorem, uvnitř válcového pláště je komora, která je tepelně izolovaná a je vybavena topením, nosičem vsázky a oběhovou vložkou podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v zadní stěně komory jsou umístěny spojitě polohovatelné klapky.The above-mentioned drawbacks are eliminated by a vacuum tempering furnace consisting of a double cylindrical shell, equipped with a fan, inside the cylindrical shell is a thermally insulated chamber equipped with a heating, a charge carrier and a circulating insert according to the invention. the chambers are located continuously adjustable flaps.

Koncepce vakuové popouštěcí pece podle vynálezu umožňuje dosažení vyššího účinku tím, že sdružuje do jedné vakuové komory technologii ohřevu i rychlé a řízené ochlazování vsázky. Tímto výhodným uspořádáním se podstatně snižuje podíl komponentů vyžadujících vakuovou těsnost. Ohřev součástí se provádí v komoře a rychlé ochlazování je prováděno za použití systému tepelného výměníku a klapek ve stěně komory. U řešení podle vynálezu je požadována vakuová těsnost pouze u vlastní vakuové nádoby a průchodek. Vyšší účinek dále spočívá v jednoduché koncepci vakuové pece, v úspoře materiálů, v podstatném snížení nákladů ve výrobě tím, že je snížen počet vakuově těsných míst. Dosahuje se snadnější montáž, stavebnicové uspořádání a zkrácení technologických časů při ochlazování a snížení nároků na zastavěnou plochu. Z hlediska technologického je výhodné to, že pří ohřevu, ale hlavně při ochlazování, lze tuto fázi podle potřeby řídit.The design of the vacuum tempering furnace according to the invention enables a higher effect to be achieved by combining the heating technology and the rapid and controlled cooling of the charge into one vacuum chamber. This advantageous arrangement substantially reduces the proportion of components requiring vacuum tightness. The components are heated in the chamber and the rapid cooling is performed using a heat exchanger system and flaps in the chamber wall. In the solution according to the invention, a vacuum tightness is required only for the vacuum vessel itself and the bushings. The higher effect further lies in the simple design of the vacuum furnace, in the saving of materials, in a substantial reduction in production costs by reducing the number of vacuum-tight spots. Easier assembly, modular design, and reduced cooling time and reduced footprint are achieved. From the technological point of view, it is advantageous that during heating but mainly during cooling this phase can be controlled as required.

Na připojených výkresech je na obr. 1 znázorněna vakuová pec podle Vynálezu v schematickém řezu peci, a na obr. 2 je příčný řez vakuovou popouštěcí pecí.In the accompanying drawings, Fig. 1 shows a vacuum furnace according to the invention in a schematic section of the furnace, and Fig. 2 is a cross-sectional view of a vacuum tempering furnace.

Vakuová popouštěcí pec je zobrazena na obr. 1 a její konstrukci tvoří zejména dvojitý chlazený válcový plášt uzavřený víky 2· ^Na obr. 2 je příčný řez pecí podle vynálezu, doplněný průchodkou 14 pro vakuovaoí systém. Uvnitř vakuové popouštěcí pece, obr. 1, je tepelně izolovaná komora _3, v níž je nosič j5 a topení 6. Na nosiči 5 je umístěna vsázka T_. Dále je komora jj vybaveňa ventilátorem ji, oběhovou vložkou 9 a tepelným výměníkem 10. Stěna komory 3 má vzadu spojitě výklopné klapky 11, které jsou tepelně izolovány a lze je vyklopit do určité polohy, různě volitelné, směrem dovnitř komory 2· Na obr. 1 jsou znázorněny ve vyklopené pozici čerchovanou čarou. Ve válcovém plášti 2 je zabudována průchodka 12 pro přívod proudu, průchodka 13 pro přívod plynu, průchodka 14 pro vakuovaoí systém a průchodka 15 pro přívod a odvod chladicí vody. Ventilátor ji je poháněn hřídelem 16 od elektromotoru 17 Celá pec je podstavena na podstavcích 18.Vacuum tempering furnace is shown in Fig. 1 and the structure mainly consists of double-cooled cylindrical jacket closed lids 2 · ^Fig. 2 is a cross sectional view of a furnace according to the invention, complete with a grommet 14 vakuovaoí system. Inside the vacuum tempering furnace, FIG. 1, there is a thermally insulated chamber 3 in which the carrier 5 and the heater 6 are located. Furthermore, the chamber 11 is equipped with a fan 9, a circulating insert 9 and a heat exchanger 10. The wall of the chamber 3 has continuously hinged flaps 11 which are thermally insulated and can be tilted to a certain position, optionally selectable, towards the inside of the chamber 2. are shown in a tilted position with a dashed line. In the cylindrical housing 2, a power supply port 12, a gas supply port 13, a vacuum system port 14, and a cooling water supply and exhaust port 15 are incorporated. The fan is driven by a shaft 16 from the electric motor 17 The entire furnace is supported on the pedestals 18.

Zakládání vsázky 7_ se provádí po otevření víka 2 a dveří £ komory 2· Vsázka 2 se pokládá na nosiče 2· Ohřev je prováděn odporovým topením 6, umístěným podélně po obou stranách vsázky 2· Cirkulaci atmosféry, na obr. 1 vyznačen plnou čarou směr oběhu, umožňuje ventilátor ji, jehož oběžné kolo je umístěno u stropu komory 2· Dále cirkulaci usměrňuje oběhová vložka 2- Charakteristickým znakem oběhové vložky 2 je děrované dno a vstupní otvor pro ventilátor 2 ve stropě oběhové vložky 9_. Zadní stěna je z plného materiálu. Na zadní stěně komory 2 je umístěn tepelný výměník 10. Cirkulační okruh pro řízené chlazení, na obr. 1 vyznačen čárkovaně, vznikne po vyklopení klapek 11 v horní a spodní části zadní stěny komory 3 a tím dojde ke spojení s oběhovou vložkou 9 a vytvoření chladicího okruhu.The charge 7 is loaded after opening the lid 2 and the door 6 of the chamber 2. The charge 2 is placed on the supports 2. Heating is carried out by a resistive heater 6 located longitudinally on both sides of the charge 2 Atmospheric circulation. The circulating insert 2 directs the circulation. The characteristic of the circulating insert 2 is the perforated bottom and the inlet opening for the fan 2 in the ceiling of the circulating insert 9. The rear wall is made of solid material. A heat exchanger 10 is placed on the rear wall of the chamber 2. The controlled cooling circulation circuit, shown in dashed lines in FIG. 1, is formed by tilting the flaps 11 at the top and bottom of the rear wall of the chamber 3. circuit.

Vakuová popouštěcí pec podle vynálezu je řešena tak, že v jedné vakuové nádobě lze provádět ohřev vsázky s nucenou cirkulací atmosféry. Po ukončení ohřevu vsázky lze provádět její rychlé a řízené chlazení vytvořením dalšího cirkulačního obvodu, ve kterém je atmosféra vedena z komory 3 přes tepelný výměník 10.· Tento chladicí okruh se vytvoří vyklopením pohyblivých polohovatelných klapek 11 ve štěně mezi komorou 3 a tepelným výměníkem 10 Ve válcovém plášti 1_ jsou pouze nejnutnější otvory, a to pro přívod elektrického proudu, inertního plynu, chladicí vody a uložení hřídele 16 ventilátoru 8 a pro napojení vakuovaciho systému, které byly již v předchozím popisu vynálezu popsány jako průchodky.The vacuum tempering furnace according to the invention is designed in such a way that in a single vacuum vessel it is possible to heat the charge with forced circulation of the atmosphere. After the heating of the charge is completed, it can be rapidly and controlled cooled by providing an additional circulation circuit in which the atmosphere is led from chamber 3 through the heat exchanger 10. This cooling circuit is formed by tilting the movable positioning flaps 11 in the puppy between chamber 3 and the 10 V heat exchanger. The cylindrical housing 7 is only the most necessary openings for supplying electric current, inert gas, cooling water and the shaft 16 of the fan 8 and for connecting the vacuum system, which have already been described as bushings in the foregoing description of the invention.

Vakuovou popouštěcí pec lze použít k tepelnému zpracování kovových součástí při zachování absolutní čistoty zpracovávaného povrchu a minimálních rozměrových deformací po předchozím tepelném zpracováni.The vacuum tempering furnace can be used for heat treatment of metal parts while maintaining absolute cleanliness of the treated surface and minimal dimensional deformation after previous heat treatment.

Claims

Vacuum tempering furnace consisting of a double cylindrical shell, equipped with a fan, inside the cylindrical shell is a thermally insulated chamber equipped with heating, a charge carrier and a circulation insert, characterized in that they are located continuously in the rear wall of the chamber (3). Adjustable flaps (11).