RU2031186C1 - Plant for thermodiffusion alloying of articles - Google Patents
Plant for thermodiffusion alloying of articles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2031186C1 RU2031186C1 SU4839870A RU2031186C1 RU 2031186 C1 RU2031186 C1 RU 2031186C1 SU 4839870 A SU4839870 A SU 4839870A RU 2031186 C1 RU2031186 C1 RU 2031186C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- retort
- alloying
- cones
- valve
- installation
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам, применяемым для химико-термической обработки изделий, и может быть использовано в машиностроительной и химической промышленностях. The invention relates to devices used for chemical-thermal processing of products, and can be used in engineering and chemical industries.
Известно устройство для термодиффузионного легирования изделий, содержащее имеющую возможность поворота электропечь с размещенной в ней с возможностью вращения ретортой с рабочей и вспомогательной камерами, окнами загрузки и выгрузки, привод вращения реторты, системы подачи активатора и продувки реторты, при этом вспомогательная камера выполнена съемной в виде двух усеченных конусов, расположенных один в другом, при этом внутренний конус выполнен в виде воронки, конусообразная часть которой имеет прорези вдоль концентрических окружностей. A device is known for thermal diffusion alloying of products, comprising a rotatable electric furnace with a retort rotatable therein with a working and auxiliary chambers, loading and unloading windows, a retort rotation drive, an activator supply system and a retort purge, the auxiliary camera is removable in the form two truncated cones located one in the other, while the inner cone is made in the form of a funnel, the conical part of which has slots along concentric circles awns.
Основными недостатками данного устройства являются нерациональное использование рабочего объема реторты из-за выполнения вспомогательной камеры в виде конусов, а также низкое качество отделения обработанных изделий от легирующей смеси при диаметре реторты менее 500 мм. The main disadvantages of this device are the irrational use of the working volume of the retort due to the implementation of the auxiliary chamber in the form of cones, as well as the low quality of separation of the processed products from the alloying mixture with a retort diameter of less than 500 mm.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является установка для термодиффузионного легирования изделий, содержащая имеющую возможность поворота электропечь с размещенной в ней с возможностью вращения ретортой с крышкой и разделительным клапаном, делящим реторту на вспомогательную и рабочую зоны, и снабженная двумя приводами - приводом вращения реторты и перемещения разделителя и привода поворота печи. The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed one is a device for thermal diffusion alloying of products, containing a rotary electric furnace with a retort placed in it with a possibility of rotation with a cover and a dividing valve that divides the retort into auxiliary and working areas, and equipped with two drives - a drive rotation of the retort and movement of the separator and the rotation drive of the furnace.
Подлежащие термодиффузионному легированию изделия загружают через крышку в передней части реторты при ее положении, близком к вертикальному, в заранее разогретую рабочую зону, легирующая смесь находится во вспомогательной зоне при такой же температуре. После создания защитной атмосферы печь наклоняют горловиной вниз на 45-60о, открывают клапан и легирующую смесь высыпают в рабочую зону, где она смешивается с изделиями. Затем реторту поворачивают горловиной вверх на угол 45-60о, создают легирующую атмосферу, устанавливают в горизонтальное положение и осуществляют термодиффузионное легирование изделий при заданной температуре и выдержке.The products to be thermally diffused alloyed are loaded through the lid in the front part of the retort when its position is close to vertical, in a preheated working zone, the alloying mixture is in the auxiliary zone at the same temperature. After creating a protective atmosphere furnace is tilted down on the neck of 45-60, the valve is opened and alloying mixture was poured into a work zone, where it mixes with the products. Then retort neck rotated upwards at an angle of 45-60 create dopant atmosphere is set in the horizontal position, and is performed thermal diffusion doping of products at a given temperature and exposure.
После окончания процесса термодиффузионного легирования изделий с целью экономии гранул легирующей смеси и для того, чтобы не загружать ее заново для последующих партий деталей, смесь отделяют от изделий, подстуживая их перед закалкой, легирующую смесь отделяют при наклоне печи на 15-30о горловиной вверх и открытии клапана. После отделения легирующей смеси и закрытия клапана открывают крышку реторты, печь наклоняют горловиной вниз и детали ссыпают в закалочный бак. Однако примерно 25-30% объема реторты данной установки используется под вспомогательную зону, что приводит к нерациональному использованию рабочего объема реторты и снижает производительность установки.After termination of the process of thermal diffusion alloying of products in order to save granules of the alloying mixture and in order not to reload it for subsequent batches of parts, the mixture is separated from the products, stirring them before quenching, the alloying mixture is separated when the furnace is tilted by 15-30 about the neck up and valve opening. After separating the alloying mixture and closing the valve, the retort lid is opened, the furnace is tilted down and the parts are poured into the quenching tank. However, approximately 25-30% of the retort volume of this installation is used for the auxiliary zone, which leads to irrational use of the working volume of the retort and reduces the productivity of the installation.
Значительное влияние на снижение производительности установки оказывает и то, что используемый в данной установке клапан при высоких температурах испытывает значительные нагрузки и при загрузке изделий, когда падающие изделия ударяют по клапану, и при выгрузке изделий при пересыпке легирующей смеси во вспомогательную зону установки, что приводит к заклиниванию мелких изделий в посадочном месте клапана и препятствует его плотному закрытию, что способствует окислению легирующей смеси при открытии крышки реторты при загрузке и выгрузке изделий за счет поступления воздуха в рабочую зону реторты и приводит к частой замене легирующей смеси и снижению производительности установки. The fact that the valve used in this installation at high temperatures experiences significant loads both during loading of products, when falling products hit the valve, and during unloading of products when transferring the alloying mixture to the auxiliary zone of the installation, which leads to jamming of small products in the valve seat and prevents it from closing tightly, which contributes to the oxidation of the alloying mixture when opening the retort lid during loading and unloading products for allowing air into the retort work zone and leads to frequent replacement of the doping mixture and reduce the installation performance.
Кроме того, при закрытии клапана значительные нагрузки выпадают на привод штока клапана, что снижает его надежность и может вызвать его поломку. Вмешательство обслуживающего персонала для устранения неисправностей клапана также снижает производительность установки. In addition, when the valve is closed, significant loads fall on the valve stem actuator, which reduces its reliability and may cause its failure. The intervention of service personnel to troubleshoot valve malfunctions also reduces installation performance.
Целью изобретения является повышение производительности установки при сохранении ее надежности. The aim of the invention is to increase the productivity of the installation while maintaining its reliability.
Поставленная цель достигается тем, что установка для термодиффузионного легирования изделий, содержащая имеющую возможность поворота электропечь с размещенной в ней с возможностью вращения ретортой с крышкой и разделительным клапаном, делящим реторту на вспомогательную и рабочую зоны, снабжена шлюзовой камерой, выполненной в виде коаксиально закрепленной на корпусе обечайки с коллектором подачи газа, и перфорированным контейнером, прикрепленным к внутренней поверхности крышки, при этом обечайка установлена коаксиально крышке. This goal is achieved in that the installation for thermal diffusion alloying of products, containing a rotatable electric furnace with a retort placed in it with a rotatable cover and a dividing valve dividing the retort into auxiliary and working areas, is equipped with a lock chamber made in the form of coaxially fixed to the housing shells with a gas supply manifold, and a perforated container attached to the inner surface of the lid, while the shell is installed coaxially to the lid.
Кроме того, целесообразно выполнять разделительный клапан в виде закрепленных поперек реторты с зазором между собой перфорированных пластин, соосно установленных между пластинами полых усеченных конусов, соединенных меньшими основаниями, и центрального усеченного конуса, прикрепленного меньшим основанием к пластине, обращенной к рабочей зоне, при этом участок соединения перпендикулярных конусов и большее основание центрального конуса расположены в одной плоскости, и шаров, которые свободно расположены в полости, образованной центральным и периферийными конусами, а диаметр шаров равен или больше расстояния между участком соединения периферийных конусов и большим основанием центрального конуса, причем удельный вес каждого шара меньше удельного веса легирующей смеси. In addition, it is advisable to perform a separation valve in the form of perforated plates fixed across the retort with a gap between them, coaxially mounted between the plates of hollow truncated cones connected by smaller bases, and a central truncated cone attached by a smaller base to the plate facing the working area, while the joints of the perpendicular cones and the larger base of the central cone are located in the same plane, and balls that are freely located in the cavity formed by the center lnym and peripheral cones and the diameter of the balls is equal or larger than the distance between the peripheral portion of the compound of the cones and large base of the central cone, wherein the proportion of each ball is less than the specific gravity of the doping mixture.
На фиг. 1 изображена предлагаемая установка, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 (клапан, делящий реторту на вспомогательную и рабочую зоны); на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. In FIG. 1 shows the proposed installation, General view; in FIG. 2 - node I in FIG. 1 (valve dividing the retort into auxiliary and working areas); in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2.
Установка содержит имеющую возможность поворота электропечь 1 с размещенной в ней с возможностью вращения ретортой 2 с крышкой 3 и разделительным клапаном 4, делящим реторту 2 на вспомогательную 5 и рабочую 6 зоны. Коаксиально крышке 3 на корпусе электропечи 1 коаксиально закреплена шлюзовая камера 7, выполненная в виде обечайки с коллектором подачи газа 8. К внутренней поверхности крышки 3 прикреплен перфорированный контейнер 9 для изделий, представляющий собой перфорированный цилиндр с перфорированной крышкой 10, расположенной в нижней его части, и разделенный перегородкой 11 на утеплитель 12 и рабочую зону 6 для изделий. Герметизацию реторты 2 осуществляют путем передачи усилия на крышку 3 реторты 2 с помощью прижимного устройства 13. Разделительный клапан 4 выполнен в виде закрепленных поперек реторты 2 с зазором между собой перфорированных пластин 14, соосно установленных между пластинами 14 полых усеченных конусов 15, соединенных меньшими основаниями, и центрального усеченного конуса 15, прикрепленного меньшим основанием к пластине 14, обращенной к рабочей зоне, при этом часто соединения перпендикулярных конусов 15 и большее основание центрального конуса расположены в одной плоскости. В полости, образованной центральным и периферийным конусами 15, свободно расположены полые шары 16, диаметр которых равен или больше расстояния между участком соединения периферийных конусов 15 и большим основанием центрального конуса 15, причем удельный вес каждого шара 16 меньше удельного веса легирующей смеси. The installation comprises a rotatable electric furnace 1 with a
Расчетное отношение удельного веса легирующей смеси к удельному весу каждого шара составляет 1,5-3 и зависит от толщины и материала шара, а также от химического и гранулометрического состава легирующей смеси. The estimated ratio of the specific gravity of the alloying mixture to the specific gravity of each ball is 1.5-3 and depends on the thickness and material of the ball, as well as on the chemical and particle size distribution of the alloying mixture.
Обогрев реторты 2 осуществлен нагревателями 17, а механизм поворота 18 электропечи 1 расположен на станине 19. Вращение реторты 2 осуществляется механизмом 20. The
Установка работает следующим образом. С помощью механизма 18 электропечь 1 поворачивают в вертикальное положение горловиной вверх и выводят реторту 2 в положение загрузки, причем во вспомогательную зону 5 предварительно засыпают легирующую смесь. Затем снимают крышку 3 реторты 2 с прикрепленным к ее внутренней поверхности контейнером 9 для изделий, освободив ее от прижимного устройства 13, и в шлюзовую камеру 7 через коллектор 8 вводят защитную атмосферу для исключения проникновения кислорода воздуха в рабочую зону 6 реторты 2. Затем открывают крышку 10 контейнера 9, заполняют его подлежащими термодиффузионному легированию изделиями, закрывают крышку 10 и с помощью грузоподъемного механизма (не показан) крышку 3 с перфорированным контейнером 9 устанавливают в реторту 2 до упора крышкой 3 во фланец реторты 2. После этого посредством прижимного устройства 13 передают усилие на крышку 3 для обеспечения герметизации реторты 2 и с помощью механизма 20 приводят во вращение реторту. Затем с помощью механизма 18 электропечь 1 поворачивают на 105-110о горловиной вниз, при этом полые шары 16 открывают отверстия в полых конусах 15 и легирующая смесь поступает из вспомогательной зоны 5 в рабочую зону 6 реторты 2. После того, как вся легирующая смесь перейдет в рабочую зону 6, электропечь 1 с помощью механизма 18 переводят в горизонтальное положение и осуществляют процесс термодиффузионного легирования изделий. После окончания процесса легирования, не останавливая вращения реторты 2, электропечь 1 при помощи механизма 18 переводят в вертикальное положение, при этом легирующая смесь через перфорацию контейнера 9 и пластин 14 по поверхностям усеченных конусов 15 поступает во вспомогательную зону 5, за счет меньшего удельного веса шары 16 перекрывают отверстия в конусах 15. Затем выключают вращение реторты 2 и, освободив крышку 3 от прижимного устройства 13, с помощью грузоподъемного механизма извлекают крышку 3 с контейнером 9 из реторты 2. После этого открывают крышку 10 контейнера 9 и выгружают из него обработанные изделия. Одновременно со снятием крышки 3 в шлюзовую камеру 7 через коллектор 8 вводят защитную атмосферу, препятствующую проникновению кислорода воздуха в рабочую зону 6 реторты 2. После этого без снижения температуры в реторте 2 вводят в электропечь 1 следующий контейнер 9 с изделиями и цикл повторяют. Таким образом можно многократно, не выгружая легирующей смеси, обрабатывать новые партии изделий. Для удаления легирующей смеси реторту 2 переводят в положение горловиной вниз и при открытой крышке 3 смесь извлекают из реторты.Installation works as follows. Using the
Таким образом, технико-экономическая эффективность предлагаемой установки для термодиффузионного легирования изделий по сравнению с прототипом заключается в повышении ее производительности на 30% за счет более полного использования объема реторты и расширения номенклатуры легируемых изделий, при этом сохраняется высокая надежность установки, т. е. отсутствует привод клапана. Thus, the technical and economic efficiency of the proposed installation for thermal diffusion alloying of products in comparison with the prototype is to increase its productivity by 30% due to more complete use of the retort volume and expanding the range of alloyed products, while maintaining high reliability of the installation, i.e., there is no valve actuator.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4839870 RU2031186C1 (en) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Plant for thermodiffusion alloying of articles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4839870 RU2031186C1 (en) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Plant for thermodiffusion alloying of articles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2031186C1 true RU2031186C1 (en) | 1995-03-20 |
Family
ID=21521290
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4839870 RU2031186C1 (en) | 1990-06-15 | 1990-06-15 | Plant for thermodiffusion alloying of articles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2031186C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002052057A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | Distek Ltd. | Method for obtaining thermal diffusion coating |
-
1990
- 1990-06-15 RU SU4839870 patent/RU2031186C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1154374, кл. C 23C 10/34, 1984. * |
Авторское свидетельство СССР N 260352, кл. C 21D 9/00, 1967. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002052057A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-04 | Distek Ltd. | Method for obtaining thermal diffusion coating |
US7192624B2 (en) * | 2000-12-26 | 2007-03-20 | Distek, Ltd. | Method for obtaining thermal diffusion coating |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6390753B1 (en) | System for loading, processing and unloading substrates arranged on a carrier | |
CA2303873C (en) | Low pressure dryer | |
US4245580A (en) | Device for coating granular solids | |
WO1988007096A3 (en) | Epitaxial installation | |
EP0585343A1 (en) | Primary flow cvd apparatus and method | |
US4834650A (en) | Sealed rotary hearth furnace with central bearing support | |
US4207061A (en) | Top-shaped lime kiln | |
DE19803740C2 (en) | Gas phase coating method and device for gas phase coating workpieces | |
WO1996008545A1 (en) | Pyrolysis gasifier with inner sleeve member | |
RU2031186C1 (en) | Plant for thermodiffusion alloying of articles | |
US3380511A (en) | Apparatus for automatically filling a receptacle | |
CA1070499A (en) | Apparatus for cooling particulate material | |
US6251337B1 (en) | Apparatus and method for treating a particulate material within a rotating retort | |
FR2621023A1 (en) | AUTOMATIC FAST THERMOCHEMICAL TREATMENT SYSTEM | |
US6379610B1 (en) | Apparatus and process for treating a particulate material within a rotating retort | |
JP2002277166A (en) | Batch rotary kiln | |
KR100674680B1 (en) | Apparatus for highly refining solid material seriately | |
US4323384A (en) | Preheater for compacted vitrifiable material | |
JPH05503669A (en) | Densification equipment for plastic materials | |
JPS6129526A (en) | Post-treatment device for molded article | |
JPS6389401A (en) | Hydrogen generator | |
US1647194A (en) | Method of and apparatus for making pellets | |
US3400916A (en) | Method and apparatus for conditioning particulate materials | |
CA1289816C (en) | Fluidized-bed activation furnace for activated carbon | |
FR3106994A1 (en) | Oven device for solder fluxes in a nuclear environment, suitable for controlling the temperature of the flux at all points of the oven at plus or minus 25 ° C, and using heat exchange technology by air mixing . |