PL115428B1 - Vacuum furnace with gas cooling arrangement - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest piec prózniowy z urzadzeniem do chlodzenia gazowego, w którym obrobiony cieplnie wsad jest omywany czynnikiem chlodzacym z dysz rozmieszczonych wokól niego.Urzadzenie chlodzace ma za zadanie szybkie po¬ nowne ochlodzenie wsadu i pieca po zakonczeniu obróbki wyzarzeniem.Niekiedy czy to ze wzgledów ekonomicznych (lepsze wykorzystanie pieca), czy tez technologicz¬ nych (zadana, wysoka predkosc schladzania) wy¬ magane jest szybkie chlodzenie wsadu obrobionego cieplnie w piecu prózniowym. Jako czynnik chlo¬ dzacy w kazdym razie jest stosowany gaz, który wprowadza sie w obieg, w którym gaz ten przej¬ muje cieplo od wsadu i zwraca je w chlodnicy.Urzadzenie do wprawiania gazu w ruch obiegowy oraz chlodnica moga w tym przypadku byc umie¬ szczone zewnatrz pieca, lecz mozna je równiez wbudowac w piec tak, aby stanowily jedna calosc z nim.W zasadzie istnieja dwa sposoby kierowania ga¬ zu poprzez komore z wsadem. Czesciej stosowa¬ nym jest sposób kierowania gazu równoleglymi strumieniami poprzez komore grzejna, przy czym gaz wlatujesz jednej a ulatuje z drugiej jej stro¬ ny. Zwraca sie przy tym uwage na utrzymywanie stalej predkosci przeplywu gazu poprzez pole prze¬ kroju poprzecznego pieca.Sposób ten ma te niedogodnosc, ze trzeba prze- tloczyc w obiegu bardzo duze ilosci gazu, aby uz- 25 2 skac duzy wspólczynnik przejmowania ciepla, po¬ niewaz rozstrzygajaca wielkoscia jest tu predkosc przeplywu gazu, a pole przekroju przeplywowego jest najczesciej bardzo duze.Inny sposób chlodzenia gazem jest realizowany za pomoca dysz. Komora z wsadem jest otoczona w tym przypadku dyszami, poprzez które gaz wplywa do srodkowej czesci komory z wsadem Gaz ten opuszcza komore z wsadem poprzez nie¬ szczelnosci w warstwie izolacyjnej lub poprzez umyslnie pozostawione w niej otwory, a nastepnie jest kierowany poprzez chlodnice, do sprezarki, za pomoca której jest ponownie wtlaczany poprzez dysze.Ten sposób chlodzenia w porównaniu ze sposo¬ bem kierowania równoleglych strumieni gazu ma te zalete, ze zadana predkosc chlodzenia uzyskuje sie nim przy przetlaczaniu znacznie mniejszych ilosci gazu. Niezbedne jest jednak przy tym wyz¬ sze cisnienie, a zatem w obu przypadkach moc obie¬ gowego przetlaczania jest zasadniczo taka sama.Wymaganie zastosowania wyzszego cisnienia spel¬ nia sie bez koniecznosci ponoszenia dodatkowych kosztów inwestycyjnych, natomiast znacznie na icli obnizenie wplywa w przypadku chlodzenia za po¬ moca dysz to, ze wystarcza przetlaczanie przez nie mniejszych ilosci gazu.Mimo tej zalety nie zawsze stosuje sie chlodze¬ nie dyszowe, a to dlatego, ze wprowadza ono nie- jednokrotnosci w chlodzeniu wsadu. Nierzadko od- 115 428115 428 3 4 chylki wynosza ponad 100%- Oznacza to powstanie we wsadzie duzych róznic temperatury ze wszyst¬ kimi ujemnymi tego skutkami, jak np. duzymi na¬ prezeniami wewnetrznymi, niebezpieczenstwem pe¬ kania i odksztalcania sie wsadu.Celem wynalazku jest skonstruowanie pieca z urzadzeniem chlodzacym, umozliwiajacym omywa¬ nie obrobionego cieplnie wsadu czynnikiem chlo¬ dzacym w celu ochlodzenia go, za pomoca dysz umieszczonych wokól niego, zapewniajacych rów¬ nomierne ochlodzenie tego wsadu.Cel ten wedlug wynalazku zostal osiagniety przez to, ze dysze sa umieszczone na obracalnych wo¬ kól swych osi rurach do doprowadzania gazu, roz¬ mieszczonych w komorze grzejnej równolegle wo¬ kól osi pieca. A zatem dysze mocowane dotychczas sztywno zostaja wedlug wynalazku osadzone wy- chylnie.Dzieki zastosowaniu tego srodka technicznego unika sie omywania strumieniem gazu tylko jed¬ nego obszaru wsadu przy pozostawianiu przylegle¬ go jego obszaru w cieniu tego strumienia, powo¬ dujacym wolniejsze jego studzenie. Równiez droge przeplywu gazu omywajacego wsad zmienia sie w sposób ciagly poprzez wychylanie dysz. Dzieki temu mozliwe jest ograniczenie wahan wspólczyn¬ nika przejmowania ciepla z okolo 100% do okolo 25%. Dysze sa umieszczone na rurach, które sa usytuowane równolegle do osi pieca. Poprzez wy¬ chylanie tych dysz w kazdym przypadku o okres¬ lony kat wprawia sie dysze w ruch zwrotny.Korzystnie dysze wystaja przy tym jednostron¬ nie z komory grzejnej, aby powierzchnia styku cieplnego byla mozliwie mala. Koncówki rur znaj¬ dujace sie poza komora grzejna korzystnie sa po¬ laczone z zespolem zasilania .gazowego za pomoca gietkich przewodów oraz z silnikiem do realizacji ruchu wychylnego zwrotnego.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia piec prózniowy wedlug wynalazku w przekroju wzdluznym, a fig. 2 piec ten w przekro¬ ju poprzecznym, dokonanym wzdluz linii A—A i B—B.Piec jest otoczony oslona 1 chlodzona woda.Wlasciwa komora grzejna 2 jest otoczona izola¬ cyjna warstwa 3, np. filcem grafitowym lub ekra¬ nami odbijajacymi promienie cieplne. Poprzez warstwe termoizolacyjna, do wewnatrz komory grzejnej 2 siegaja rury 4 doprowadzajace do niej gaz, zaopatrzone w dysze 5. Rury 4, wykonane z materialów dostosowanych do temperatury robo¬ czej, np. z grafitu lub molibdenu, sa osadzone obro¬ towo w lozyskach 6 i wprawiane w ruch drgaja¬ cy za pomoca silnika 8 i ukladu drazkowego 6.Rury 4 sa polaczone z zespolem 10 zasilania gazo¬ wego za pomoca gietkich przewodów 9. Zewnetrz-, ny obieg gazu, zawierajacy chlodnice 11 i sprezar¬ ke 12 do gazu, sa przedstawione schematycznie na fig. 1. Przebieg chlodzenia po zakonczeniu wy¬ zarzania rozpoczyna sie napelnieniem oslony 1 ga¬ zem. Sprezarka 12 zasysa gaz poprzez chlodnice 11, i tloczy go do zespolu 10 zasilania gazowego, a z niego do rur 4 doprowadzajacych gaz. Gaz wyply¬ wa dyszami 5 i chlodzi wsad znajdujacy sie w ko¬ morze grzejnej 2. Gaz opuszczajacy komore grzej¬ na na skutek nieszczelnosci warstwy termoizola¬ cyjnej 3 jest ponownie odsysany z oslony 1 za pomoca sprezarki 12. Podczas przebiegu chlodzenia silnik 8 wprowadza wolny ruch drgajacy, to zna¬ czy jego wal obraca sie ruchem zwrotnym o kat np. 60°. Ruch ten jest przekazywany za pomoca ukladu drazkowego 7 na rury 4 doprowadzajace gaz. Przy tym dysze 5 zamocowane do rur 4 sa wychylane zwrotnie o ten sam kat, dzieki czemu strumien gazu omywa wsad we wszystkich miejs¬ cach jego obwodu.Zastrzezenia patentowe 1. Piec prózniowy z urzadzeniem do chlodzenia gazowego, w którym obrobiony cieplnie wsad jest omywany czynnikiem chlodzacym z dysz rozmiesz-^ czonych wokól niego, znamienny tym, ze dysze (5) sa umieszczone na obracalnych wokól swych osi rurach (4) do doprowadzania gazu, rozmieszczo¬ nych w komorze grzejnej (2) równolegle wokól osi pieca. 2. Piec wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ru¬ ry (4) do doprowadzania gazu jednostronnie wy¬ staja z komory grzejnej (2), izolowanej cieplnie, przy czym ich koncówki sa za pomoca gietkich przewodów (9) polaczone z nieruchomym zespolem (10) zasilania gazowego, oraz sa polaczone z zespo¬ lem napedowym (8), umozliwiajacym ich wychyla¬ nie. 10 15 20 1:5 30 35 40115 428 Fig. 1 Fig. 2 PL PL PL

Claims (2)

1.Zastrzezenia patentowe 1. Piec prózniowy z urzadzeniem do chlodzenia gazowego, w którym obrobiony cieplnie wsad jest omywany czynnikiem chlodzacym z dysz rozmiesz-^ czonych wokól niego, znamienny tym, ze dysze (5) sa umieszczone na obracalnych wokól swych osi rurach (4) do doprowadzania gazu, rozmieszczo¬ nych w komorze grzejnej (2) równolegle wokól osi pieca.

2. Piec wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ru¬ ry (4) do doprowadzania gazu jednostronnie wy¬ staja z komory grzejnej (2), izolowanej cieplnie, przy czym ich koncówki sa za pomoca gietkich przewodów (9) polaczone z nieruchomym zespolem (10) zasilania gazowego, oraz sa polaczone z zespo¬ lem napedowym (8), umozliwiajacym ich wychyla¬ nie. 10 15 20 1:5 30 35 40115 428 Fig. 1 Fig. 2 PL PL PL