CS276736B6

CS276736B6 - A furnace for heat treatment of materials in a protective atmosphere

Info

Publication number: CS276736B6
Application number: CS370088A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Ing Zuna; Jiri Plasil
Original assignee: Zez Praha
Priority date: 1988-05-30
Filing date: 1988-05-30
Publication date: 1992-08-12
Also published as: CS8803700A2

Abstract

Pec pro tepelné zpracováni materiálů v ochranné atmosféře, uspořádané tak, že pracovní prostor (2) pecs (1) se vsázkou je vybaven spalovací komorou (3), která ústí mimo prostor pece (1) odtahem (5) a je opatřena vstupem (7) vzduchu a vstupem (8) ochranné atmosféry. Ke spalovací komoře (3) může být připojen čistič (5) ochranné atmosféry.A furnace for heat treatment of materials in a protective atmosphere, arranged so that the working space (2) of the furnace (1) with the charge is equipped with a combustion chamber (3), which opens out of the furnace space (1) by an exhaust (5) and is provided with an air inlet (7) and a protective atmosphere inlet (8). A protective atmosphere cleaner (5) can be connected to the combustion chamber (3).

Description

Vynález se týká pece pro tepelné zpracováni materiálů v ochranné atmosféře, ve které se teplo na ohřev vsázky získává spalováním ochranné atmosféry.The invention relates to a furnace for the heat treatment of materials in a protective atmosphere, in which heat for heating the charge is obtained by burning the protective atmosphere.

Dosud byly pece, u nichž se tepla uvolněného spalováním ochranné atmosféry po jejím použiti v peci využívalo k ohřevu vsázky, uspořádány tak, že ke spalováni ochranné atmosféry docházelo přímo v prostoru se vsázkou. Příklady takových pecí jsou známy mezi pecemi průběžnými, pracujícími s atmosférou vzniklou štěpením čpavku, tedy atmosférou, která obsahuje 75 % vodíku. Ke spalování dochází v takovém případě v oblasti pece s nižší teplotou než je teplota jmenovitá, tedy v ohřevové části pece. Nevýhodou tohoto řešení je skutečnost, že se tímto způsobem zanáší kyslík do prostoru se vsázkou, což se negativně odráží na kvalitě zpracovávaného materiálu. Další nevýhodou je i to, že přítomnost kyslíku vylučuje použití některých druhů materiálů pro odporové topné články, čímž vzniká omezení na maximální teplotu v peci. Jako nevýhodu je možné označit i skutečnost, že v případě, kdy je ochranná atmosféra po použití znečištěna, například zplodinami rozkladu mazadel při spékání součástí z kovových prášků, dochází ke spalování těchto nečistot, což způsobí další nekontrolovanou změnu složeni atmosféry v pecij kromě toho, aby.se dosáhlo spálení příměsí obsahujících uhlík, je nutno zvýšit množství přiváděného kyslíku, což samo o sobě je nevýhodou, přičemž se ale navíc zmenši efektivnost využití tepla uvolněného při spalováni. ,Hitherto, furnaces in which the heat released by the combustion of the protective atmosphere after its use in the furnace has been used to heat the charge have been arranged in such a way that the combustion of the protective atmosphere took place directly in the charge space. Examples of such furnaces are known among continuous furnaces, operating with an atmosphere created by the cleavage of ammonia, i.e. an atmosphere which contains 75% of hydrogen. In such a case, the combustion takes place in the region of the furnace with a lower temperature than the nominal temperature, i.e. in the heating part of the furnace. The disadvantage of this solution is the fact that in this way oxygen is introduced into the space with the charge, which has a negative effect on the quality of the processed material. Another disadvantage is that the presence of oxygen precludes the use of certain types of materials for resistance heating elements, thus creating a limitation on the maximum temperature in the furnace. A disadvantage is the fact that in case the protective atmosphere is polluted after use, for example by the decomposition products of lubricants during sintering of metal powder components, these impurities are burned, which causes another uncontrolled change in the composition of the atmosphere in the furnace. If the combustion of carbonaceous impurities is achieved, it is necessary to increase the amount of oxygen supplied, which in itself is a disadvantage, but in addition reduces the efficiency of the use of the heat released during combustion. ,

Tyto nevýhody odstraňuje pse pro tepelné zpracování materiálů v ochranné atmosféře, vs které se alespoň část tepla na ohřev vsázky získává spalováním ochranné atmosféry podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do pece je zabudována spalovací komora, která je opatřena jednak odtahem procházejícím stěnou pece a ústícím do prostoru mimo pec, jednak vstupem vzduchu pro spalováni a dále vstupem ochranné atmosféry z prostoru se vsázkou. Další podstatou vynálezu je, že pec je vybavena odtahem z prostoru se vsázkou, přičemž tento odtah je připojen na vstup ochranné atmosféry přes čistič.These disadvantages are eliminated by a dog for heat treatment of materials in a protective atmosphere, in which at least part of the heat for heating the charge is obtained by burning the protective atmosphere according to the invention, the essence of which consists in incorporating into the furnace a combustion chamber provided with an outlet passing through the furnace wall. and opening into the space outside the furnace, on the one hand by the air inlet for combustion and on the other hand by the entry of the protective atmosphere from the space with the charge. Another aspect of the invention is that the furnace is provided with an exhaust from the charge space, this exhaust being connected to the inlet of the protective atmosphere via a purifier.

Výhodou vynálezu je to, že rozdíl tlaků mezi tlakem ve spalovací komoře a tlakem v prostoru se vsázkou, který je zabezpečen umístěním odtahu z pece do spalovací komory, zamezuje průniku spalin ze spalovací komory do prostoru se vsázkou. To umožňuje využívat teplo získané spálením ochranné atmosféry i v případech, kdy by to z hlediska nároků na kvalitu výsledného produktu nebylo při stávající organizaci spalování ochranné atmosféry možné.An advantage of the invention is that the pressure difference between the pressure in the combustion chamber and the pressure in the charge space, which is ensured by placing the exhaust from the furnace into the combustion chamber, prevents the penetration of flue gases from the combustion chamber into the charge space. This makes it possible to use the heat obtained by burning the protective atmosphere even in cases where, in terms of demands on the quality of the final product, this would not be possible with the current organization of the combustion of the protective atmosphere.

Přiklad provedení podle vynálezu je na připojeném výkrese, kde na obr.l js schematický řez pecí se spalovací komorou a čističem ochranné atmosféry.An exemplary embodiment according to the invention is shown in the accompanying drawing, in which FIG. 1 is a schematic section of a furnace with a combustion chamber and a protective atmosphere cleaner.

Pec 1 určená ke spékání výlisků z kovových prášků pod ochrannou atmosférou obsahující 75 % vodíku je v uváděném příkladu provedení peci průběžnou. Ja vybavena v prostoru 2 se vsázkou spalovací komorou 3, zs které js vyveden odtah 5,^! procházející stěnou pece _1 do prostoru mimo ppc _1. Prostor spalovací komory 3 je od prostoru 2 se vsázkou oddělen teplosmčnnou stěnou 4. Prostor spalovací komory 3 může být vytvořen také vnitřním prostorem žárových trubek, které jsou zčásti zapuštěny do vyzdívky stropu a jejich nezapuštěná část tvoří teplosměnnou stěnu 4 oddělující od sebe prostor spalovací komory 3 a prostor 2 se vsázkou. Spalovací komora 3 je opatřena jednak vstupem 8 ochranné atmosféry z prostoru 2 se vsázkou, jednak vstupem 7 vzduchu pro spalování. Na vstup 8 ochranné atmosféry z prostoru 2 se vsázkou lze připojit čistič 6 ochranné atmosféry, napojený na. odtah 9 z prostoru 2 se vsázkou.The furnace 1 intended for sintering metal powder compacts under a protective atmosphere containing 75% of hydrogen is continuous in the present embodiment. I am equipped in the space 2 with the charge of the combustion chamber 3, from which the exhaust 5 is led out ^! passing through the wall of the furnace _1 into the space outside the ppc _1. The space of the combustion chamber 3 is separated from the space 2 with the charge by a heat exchange wall 4. The space of the combustion chamber 3 can also be formed by an interior of heat pipes which are partially embedded in the ceiling lining and their non-recessed part forms a heat exchange wall 4 separating the combustion chamber space 3. and space 2 with the charge. The combustion chamber 3 is provided on the one hand with an inlet 8 of the protective atmosphere from the charge space 2 and on the other hand with an inlet 7 of combustion air. A protective atmosphere cleaner 6 can be connected to the inlet 8 of the protective atmosphere from the space 2 with the charge, connected to. exhaust 9 from space 2 with charge.

Ochranná atmosféra odtéká po svém průchodu pecí j. buň přímo vstupem 8 ochranné atmosféry z prostoru 2 se vsázkou do spalovací komory nebo - v případě, že pec JL je vybavena čističem 6 ochranné atmosféry - odtéká ochranná atmosféra odvodem .9 z prostoru 2 se vsázkou do čističe 6 ochranné atmosféry a odtud teprve do spalovací komory 3. V této se směšuje se vzduchem přiváděným vstupem 7 vzduchu pro spalováni a tato směs hoří. Vzniklé teplo přestupuje teplosměnnou stěnou 4 do prostoru 2 se vsázkou.After its passage through the furnace or cells, the protective atmosphere flows directly through the inlet 8 of the protective atmosphere from the charge chamber 2 into the combustion chamber or - in case the furnace JL is equipped with a protective atmosphere cleaner 6 - the protective atmosphere drains from the chamber 2 with the charge into the combustion chamber. cleaners 6 of the protective atmosphere and from there only to the combustion chamber 3. In this it is mixed with the air supplied by the combustion air inlet 7 and this mixture burns. The generated heat is transferred through the heat exchange wall 4 to the space 2 with the charge.

Claims

PATENT CLAIMS

1. Furnace for heat treatment of materials in a protective atmosphere; in which at least part of the heat for heating the charge is obtained by burning a protective atmosphere; characterized by; that a combustion chamber (3) is built into the furnace (1); which is provided on the one hand with an exhaust (5) passing through the wall of the furnace (1) and opening into the space outside the furnace (1) and on the other hand with a combustion air inlet (7) and a protective atmosphere inlet (8) from the charge space (2).

2. The heat treatment furnace according to item 1; characterized in that it is provided with an extraction (9) from the charge space (2); wherein this exhaust (9) is connected to the inlet (8) of the protective atmosphere via a cleaner (6).