PL170386B1 - Piec prózniowy do obróbki cieplnej PL - Google Patents

Abstract

1 . Piec prózniowy do obróbki cieplnej, zwlaszcza hartowania z izolowana cylindryczna komora grzejna wyposazona w elementy grzejne i chlodzace kolektory gazowe, znam ienny tym , ze m a na obwodzie komory grzejnej prostokatne plaskie elem enty (1) wykonane z oporowego materialu grzejnego których brzegi, poza lezacym przy tylnej scianie pieca m aja uszczelnienie : (2) z materialu ceram icznego bedacym jednoczesnie 1 izolatorem pradowym w miejscu m ocowania tego ele- mentu (1) do sciany izolacyjnej pieca i które polaczone sa ze soba lacznikami (4) z materialu o dobrej przewod- nosci elektrycznej a kazdy z elementów (1) podzielony jest na jednakowej wielkosci segmenty (la), tak ze tworzy sie miedzy nimi szczelina (5) izolujaca elektrycznie kazdy segment (la) i bedaca jednoczesnie szczelinowa dysza chlodzaca, przy czym kazdy z tych segmentów ma wy- konane otwory (6) a przestrzen utworzona pomiedzy sciana izolacyjna pieca i prostokatnym plaskim elemen- tem (1) jest gazowym kolektorem (7), z którego chlodzacy gaz wtlaczany jest w przestrzen wsadu ot- worami (6) i szczelinami (5) Fig 1 (54) Piec prózniowy do obróbki cieplnej PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest piec próżniowy do obróbki cieplnej w szczególności do hartowania wyrobów metalowych z różnych gatunków stali i stopów. Moze być w nim również prowadzone wyzarzanie i lutowanie.

W znanych piecach próżniowych przedmioty poddawane obróbce cieplnej umieszczane są w izolowanej termicznie komorze grzejnej i ogrzewane konwekcyjnie do chwili uzyskania temperatury 700° - 900°C a w próżni do temperatury austenityzacji. Następnie obrabiany wsad jest chłodzony obojętnym gazem, który pod ciśnieniem jest przetaczany przez komorę grzejną. Na ogół proces nagrzewania i chłodzenia wykonywany jest przez niezależnie od siebie elementy konstrukcyjne pieca: elementy grzejne i kolektory gazowe.

W patencie 166 232 opisano rozwiązanie z kolektorami zamontowanymi wewnątrz komory grzejnej, rozmieszczonymi równomiernie na obwodzie obrysu wsadu. Elementy grzejne, to znane i klasyczne rozwiązanie. Natomiast w patencie RFN nr 3736502 przedstawiono konstrukcję pieca, w którym kolektorami gazowymi są cienkościenne rurowe elementy grzejne o przekroju 60 - 120 mm wykonane z materiałów kompozytowych C - C i które rozłożone są równomiernie wokół wsadu.

Wadą najczęściej stosowanych rozwiązań pieców jest to, ze niezależne od siebie elementy grzejne i kolektory gazowe powiększają gabaryty pieca lub ograniczają przestrzeń roboczą komory grzejnej. Częściowo tych wad uniknięto w rozwiązaniu pieca opisanego w patencie RFN 3736502. System ten jednak ze względu na zachowanie właściwej odległości izolacyjnej elementu grzejnego od ściany izolacyjnej komory grzejnej oraz odległości od wsadu związanej

170 386 z wymogiem właściwego rozkładu temperatury, wymaga także pewnej przestrzeni do jego zabudowy.

Mając na uwadze zmniejszenie gabarytów pieca bez konieczności ograniczenia przestrzeni roboczej komory grzejnej i uzyskanie równomiernej temperatury w całej komorze grzejnej oraz szybkie i dobre schładzanie wsadu zaprojektowano piec, w którym funkcję elementu grzejnego i kolektora gazowego spełnia jeden element konstrukcyjny.

Piec próżniowy do obróbki cieplnej według wynalazku ma na obwodzie komory grzejnej prostokątne płaskie elementy wykonane z oporowego materiału grzejnego zapewniającego stabilność wymiarową i termiczną w temperaturze do 1400°C. Brzegi tych elementów mają poza lezącym przy tylnej ścianie pieca uszczelnienia z materiału ceramicznego. Uszczelnienie osadzone jest na elastycznym wsporniku z materiału grzejnego, najkorzystniej w postaci cienkościennego ceownika. Uszczelnienie to jednocześnie jest izolatorem prądowym w miejscu mocowania elementu do ściany izolacyjnej pieca. Elementy te są równocześnie połączone między sobą łącznikami z materiału o dobrej przewodności elektrycznej w celu uzyskania obwodu elektrycznego.

Każdy z elementów płaskich podzielony jest na segmenty równej wielkości, tak aby utworzyła się między tymi segmentami szczelina izolująca każdy z nich elektrycznie. Ilość segmentów zależna jest od zastosowanego układu połączeń zasilania elementu grzejnego, korzystne jest jednej fazie przyporządkować po dwa segmenty. Szczeliny pomiędzy segmentami są jednocześnie szczelinową dyszą chłodzącą kolektora. Przestrzeń pomiędzy ścianą wewnętrzną komory grzejnej, a zamontowanymi w niej prostokątnymi płaskimi elementami wielosegmentowymi jest kolektorem gazowym, z którego gaz w przestrzeń robocząkomory grzejnej wtłaczanyjest przez otwory wykonane w poszczególnych segmentach i dysze szczelinowe, przy czym otwory te rozmieszczone są równomiernie na obwodzie obrysu wsadu.

Piec wyposażony w element będący jednocześnie grzejnikiem i kolektorem gazowym pozwala zwiększyć przestrzeń roboczą komory grzejnej bez powiększania gabarytów pieca. Duża powierzchnia płaskich elementów podzielonych na segmenty pozwala na uzyskanie bardzo jednorodnego pola temperatury. Przepływ gazu dyszami w segmentach i szczelinami między tymi segmentami pozwala na szybkie i równomierne schłodzenie wsadu.

Przedmiot wynalazku w przykładzie wykonania pokazany jest na załączonym rysunku, na którym fig. 1 pokazuje piec w widoku z boku, fig. 2 - (x2) w przekroju poprzecznym a fig. 3 szczegół mocowania do ściany izolacyjnej wraz z uszczelnieniem.

Piec do obróbki cieplnej w przykładzie wykonania ma w komorze grzejnej cztery płaskie prostokątne elementy 1 wykonane z kompozytów C - C. Elementy 1 mają na swym obrzezu uszczelnienie 2 wykonane z rurek ceramicznych poza częścią leżącą przy tylnej ścianie pieca. Uszczelnienie 2 jest równocześnie izolatorem izolującym elektrycznie element 1 od obudowy pieca w miejscu jego mocowania do ściany izolacyjnej. Jest ono osadzone na elastycznym wsporniku 3 w postaci cienkościennego ceownika z kompozytu C - C. Elementy 1 między sobą połączone są prądowymi łącznikami 4 w celu utworzenia w nich obwodu elektrycznego.

Każdy z elementów 1 podzielony jest na sześć jednakowych segmentów la tworzących między sobą szczelinę 5 o szerokości 2,5 mm izolującąje elektrycznie. Szczelina 5 jednocześnie jest dyszą szczelinową, kolektora gazu chłodzącego. W każdym z segmentów 1a wykonanych j est po dwa otwory 6 w których e wmontowane sądysze. Otwory 6 rozmieszczone s^tak, że tworzą równomierną siatkę na obwodzie obrysu wsadu. Przestrzeń 7 o szerokości 5 cm utworzona pomiędzy ścianą izolacyjnąpieca a zamontowanymi do niej elementami 1 jest kolektorem gazowym, z którego gaz chłodzący tłoczony jest w przestrzeń wsadu szczelinami 5 i otworami 6.

170 386

Fig. 2

170 386

Fig. 3

170 386

Fig. ί

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 90 egz Cena 2,00 zł

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Piec próżniowy do obróbki cieplnej, zwłaszcza hartowania z izolowaną cylindryczną komorągrzejnąwyposażonąw elementy grzejne i chłodzące kolektory gazowe, znamienny tym, że ma na obwodzie komory grzejnej prostokątne płaskie elementy (1) wykonane z oporowego materiału grzejnego których brzegi, poza lezącym przy tylnej ścianie pieca mają uszczelnienie (2) z materiału ceramicznego będącym jednocześnie izolatorem prądowym w miejscu mocowania tego elementu (1) do ściany izolacyjnej pieca i które połączone są ze sobą łącznikami (4) z materiału o dobrej przewodności elektrycznej a każdy z elementów (1) podzielony jest na jednakowej wielkości segmenty (la), tak że tworzy się między nimi szczelina (5) izolująca elektrycznie każdy segment (1a) i będąca jednocześnie szczelinową dyszą chłodzącą, przy czym każdy z tych segmentów ma wykonane otwory (6) a przestrzeń utworzona pomiędzy ścianą izolacyjną pieca i prostokątnym płaskim elementem (1) jest gazowym kolektorem (7), z którego chłodzący gaz wtłaczany jest w przestrzeń wsadu otworami (6) i szczelinami (5).
2. 2. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że prostokątny płaski element (1) jest podzielony na taką ilość segmentów (la), że każdej fazie zasilania prądowego przyporządkowane są dwa segmenty.
3. 3. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że otwory (5) w segmentach (1a) są rozmieszczone równomiernie na obwodzie obrysu wsadu.
4. 4. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że uszczelnienie (2) osadzone jest na elastycznym wsporniku (3) wykonanym z oporowego materiału grzejnego w postaci cienkościennego ceownika.
5. 5. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, ze prostokątne płaskie elementy (1) zachowują stabilność wymianową i termiczną w temperaturze do 1400°C.