RU2058516C1

RU2058516C1 - Thermochemical treatment container

Info

Publication number: RU2058516C1
Authority: RU
Inventors: Сергей Аркадьевич Терешин
Original assignee: Сергей Аркадьевич Терешин
Priority date: 1991-07-04
Filing date: 1991-07-04
Publication date: 1996-04-20

Abstract

FIELD: thermochemical treatment of parts. SUBSTANCE: container has hermetically sealed casing with cover 2, screen rigidly attached on cover and positioned within casing in spaced relation with respect to its wall, heat-carrier in the form of finely dispersed powder and fluidized bed system formed as collector fixed on cover and positioned within casing lower part. Construction of container allows a succession of operations to be carried out, such as nitration, hardening and thermocyclic treatment. Parts transferred in container are protected against oxidation. Thermocouples are mounted on cover to provide temperature control. EFFECT: increased efficiency by provision for conducting successive operations required, protection against oxidation and simplified construction. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к химико-термической обработке деталей из сталей и сплавов с использованием кипящего слоя. The invention relates to chemical-thermal treatment of parts from steels and alloys using a fluidized bed.

Известна печь для термической и химико-термической обработки в кипящем слое (Металловедение и термическая обработка металлов, 1987, N 6, с. 25), взятая в качестве прототипа, которая состоит из корпуса с крышкой, связанного с системой подачи и отвода газа. В корпусе смонтирована решетка, служащая для равномерного подвода газа, на которой находится теплоноситель в виде мелкодисперсного порошка. Над решеткой расположен электронагреватель. Known furnace for thermal and chemical-thermal treatment in a fluidized bed (Metallurgy and heat treatment of metals, 1987, N 6, p. 25), taken as a prototype, which consists of a housing with a lid associated with the gas supply and exhaust system. A grill is mounted in the casing, which serves for uniform gas supply, on which the coolant is in the form of fine powder. An electric heater is located above the grill.

Недостаток известного технического решения низкая производительность из-за значительной величины времени последовательных нагрева, выдержки и охлаждения деталей в одном объеме теплоносителя. Химико-термическая обработка деталей в одном объеме теплоносителя ведет к лишним затратам электроэнергии и технологического газа. Известная конструкция не позволяет провести такие операции как закалку и термоциклическую обработку. A disadvantage of the known technical solution is low productivity due to the significant amount of time of sequential heating, holding and cooling of parts in one volume of the coolant. Chemical-thermal processing of parts in one volume of coolant leads to unnecessary costs of electricity and process gas. The known design does not allow operations such as hardening and thermal cycling.

Цель изобретения расширение технологических возможностей, повышение производительности и экономия электроэнергии и технологического газа. The purpose of the invention is the expansion of technological capabilities, increasing productivity and saving electricity and process gas.

Эта цель достигается тем, что в контейнере, содержащем герметичный корпус с крышкой, теплоноситель в виде мелкодисперсного порошка, систему создания кипящего слоя, установленный на крышке держатель обрабатываемых изделий и термопару, имеется экран, жестко закрепленный на крышке и размещенный в корпусе с зазором относительно боковых стенок, а система создания кипящего слоя выполнена в виде коллектора, закрепленного на крышке и расположенного в нижней части корпуса. Для удобства контроля температуры термопара установлена на крышке. This goal is achieved by the fact that in a container containing a sealed enclosure with a lid, a coolant in the form of fine powder, a fluidized bed system, a holder of processed products mounted on the lid and a thermocouple, there is a screen rigidly mounted on the lid and placed in the housing with a gap relative to the side walls, and the fluidized bed system is made in the form of a collector mounted on the lid and located in the lower part of the housing. For convenience, temperature control thermocouple mounted on the cover.

Аналогичные признаки не обнаружены в известных технических решения, следовательно, предлагаемый контейнер для химико-термической обработки деталей обладает новизной существенных признаков, дающих новый положительный эффект. Similar features were not found in the known technical solutions, therefore, the proposed container for chemical-thermal treatment of parts has the novelty of essential features, giving a new positive effect.

На чертеже представлен контейнер, общий вид. The drawing shows a container, General view.

Контейнер состоит из герметичного металлического корпуса 1 с крышкой 2 и изолятором 3. Через крышку 2 корпус 1 соединен с системой 4 подвода технологического газа и системой 5 его отвода. Система 4 подвода технологического газа связана коллектором 6, расположенным в нижней части корпуса 1 и имеющим отверстия 7, обращенные к его дну. В корпусе 1 с зазором по боковой поверхности установлен экран 8, жестко связанный с крышкой 2, на которой также смонтирована термопара 9 для контроля температуры деталей и держатель 10 для деталей 11. Корпус 1 примерно на 2/3 заполнен теплоносителем 12, представляющим собой мелкодисперсный порошок. The container consists of a sealed metal housing 1 with a cover 2 and an insulator 3. Through the cover 2, the housing 1 is connected to the process gas supply system 4 and its exhaust system 5. The process gas supply system 4 is connected by a collector 6 located in the lower part of the housing 1 and having openings 7 facing the bottom thereof. A shield 8 is mounted in the housing 1 with a gap on the lateral surface and is rigidly connected to the cover 2, on which a thermocouple 9 is also mounted to control the temperature of the parts and a holder 10 for the parts 11. The housing 1 is approximately 2/3 filled with the heat-transfer agent 12, which is a fine powder .

Контейнер работает следующим образом. The container works as follows.

На держателе 10 крышки 2 устанавливают деталь 11, подлежащую химико-термической обработке. Крышку 2 с экраном 8 и деталью 11 погружают в теплоноситель 12 и герметично закрывают корпус 1. При подаче технологического газа, например азота, через систему подвода 4 и коллектор 6, разогретый до необходимой температуры теплоноситель кипит, осуществляя химико-термическую обработку детали (азотирование). Для проведения следующей операции, например закалки, крышку 2 с экраном 8 и другими смонтированными на ней элементами извлекают из корпуса 1 и переносят в другой модуль, состоящий из корпуса с теплоносителем, где деталь проходит следующую стадию обработки. Смонтированная на крышке 2 термопара 9 контролирует постоянно температуру возле обрабатываемой детали 11. On the holder 10 of the cover 2 install part 11, subject to chemical-heat treatment. The cover 2 with the screen 8 and part 11 is immersed in the coolant 12 and hermetically closed the housing 1. When supplying process gas, for example nitrogen, through the supply system 4 and the manifold 6, the coolant heated to the required temperature boils, performing chemical-thermal treatment of the part (nitriding) . For the next operation, for example, hardening, the cover 2 with the screen 8 and other elements mounted on it is removed from the housing 1 and transferred to another module consisting of a housing with a coolant, where the part goes through the next processing stage. The thermocouple 9 mounted on the cover 2 constantly monitors the temperature near the workpiece 11.

Предлагаемая конструкция контейнера позволяет расширить технологические возможности за счет последовательного проведения операций, например азотирования и закалки, а также термоциклической обработки. Известные контейнеры не смогут обеспечить при переносе детали из одного модуля в другой защиты ее от окисления. The proposed design of the container allows you to expand technological capabilities due to sequential operations, such as nitriding and hardening, as well as thermal cycling. Known containers will not be able to provide when transferring parts from one module to another to protect it from oxidation.

В предложенном контейнере экран 8 предохраняет деталь 11 от воздействия воздушной среды, а поступающий через систему 4 технологический газ (азот) не только усиливает защиту от окисления, но и очищает деталь от частиц теплоносителя. При этом значительно сокращается время прогрева или охлаждения теплоносителя, занимающего большую часть рабочей зоны, экономится электроэнергия и технологический газ. In the proposed container, the screen 8 protects the part 11 from exposure to the air, and the process gas (nitrogen) supplied through the system 4 not only enhances the protection against oxidation, but also cleans the part from the heat carrier particles. This significantly reduces the time of heating or cooling of the coolant, which occupies most of the working area, saves electricity and process gas.

Claims

1. CONTAINER FOR CHEMICAL-THERMAL PROCESSING of metals, containing a sealed housing with a lid, a coolant in the form of fine powder, a fluidized bed system, a holder of processed products and a thermocouple mounted on the lid, characterized in that, in order to expand technological capabilities, save energy and increase productivity, the container is made with a screen rigidly mounted on the lid and placed in the housing with a gap relative to the side walls, and a fluidized bed system is made a reservoir mounted on the cover and on the bottom of the housing.

2. The container according to claim 1, characterized in that, for the purpose of convenience of temperature control, a thermocouple is installed on the lid.