RU2544724C2 - Shaft furnace - Google Patents
Shaft furnace Download PDFInfo
- Publication number
- RU2544724C2 RU2544724C2 RU2013112712/02A RU2013112712A RU2544724C2 RU 2544724 C2 RU2544724 C2 RU 2544724C2 RU 2013112712/02 A RU2013112712/02 A RU 2013112712/02A RU 2013112712 A RU2013112712 A RU 2013112712A RU 2544724 C2 RU2544724 C2 RU 2544724C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- furnace
- muffle
- insulation
- frame
- shaft furnace
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для термической обработки деталей.The invention relates to the field of engineering, and in particular to devices for heat treatment of parts.
Известна электропечь (Шахтная высокотемпературная электропечь ПШЗ 10.20/9, РУКОВОДСТВО ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ, фирма «Накал», Оборудование для термообработки), выполненная в сварном каркасе из профильного и листового металла, футерованного шамотными кирпичами. Печь оборудована подъемным механизмом с гидроприводом, крышка поднимается вверх при помощи гидравлического насоса и отводится в сторону.Known electric furnace (mine high-temperature electric furnace ПШЗ 10.20 / 9, INSTRUCTIONS FOR USE, firm "Nakal", Equipment for heat treatment), made in a welded frame made of profile and sheet metal, lined with fireclay bricks. The furnace is equipped with a hydraulic lifting mechanism, the lid is lifted up by a hydraulic pump and pulled to the side.
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
- неравномерный прогрев;- uneven heating;
- большое время разогрева и остывания (высокая инерционность);- long heating and cooling times (high inertia);
- трудоемкость изготовления шамотной кладки;- the complexity of manufacturing chamotte masonry;
- быстрая изнашиваемость кладки;- quick wear of the masonry;
- отсутствие контроля изнашиваемости уплотнения гидроцилиндра;- lack of control of the wear of the hydraulic cylinder seal;
- невозможность ввода контрольного термопреобразователя и трубопроводов для подвода инертных газов.- the inability to enter the control thermal converter and pipelines for the supply of inert gases.
Предлагаемым изобретением решается задача:The proposed invention solves the problem:
- повышение качества термообработки деталей;- improving the quality of heat treatment of parts;
- уменьшение трудоемкости изготовления печи шахтной;- reducing the complexity of manufacturing a shaft furnace;
- обеспечение безопасности при работе с печью;- ensuring safety when working with the furnace;
- увеличение срока эксплуатации печи.- increase the life of the furnace.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является:The technical result of the invention is:
- равномерный прогрев рабочего пространства печи;- uniform heating of the working space of the furnace;
- малое время разогрева печи и ее остывания;- short time of heating the furnace and its cooling;
- уменьшение трудоемкости изготовления за счет менее затратной конструкции печи;- reducing the complexity of manufacturing due to the less costly design of the furnace;
- уменьшение потребляемой мощности;- reduction of power consumption;
- контроль изнашиваемости уплотнения гидроцилиндра;- control of the wear of the hydraulic cylinder seal;
- свободный ввод контрольной термопары и трубопроводов для подвода инертных газов;- free entry of a control thermocouple and pipelines for the supply of inert gases;
- безопасное эксплуатирование печи шахтной;- safe operation of the shaft furnace;
- уменьшение веса.- weight reduction.
Указанный технический результат достигается тем, что в печи шахтной, состоящей из внешнего каркаса, муфеля, изолированных друг от друга волокнистой теплоизоляцией, крышки, подъемного механизма, реторты, электрооборудования, новым является то, что между муфелем и внешним каркасом с волокнистой теплоизоляцией имеется воздушный зазор.The specified technical result is achieved in that in the shaft furnace, consisting of an external frame, a muffle isolated from each other by fiber insulation, a cover, a lifting mechanism, a retort, electrical equipment, it is new that there is an air gap between the muffle and the external frame with fiber insulation .
В печи шахтной на каркасе может быть расположен ограничивающий упор.In the shaft furnace on the frame, a limit stop may be located.
В печи шахтной подъемный механизм может быть снабжен фиксирующим упором.In the furnace, the shaft lifting mechanism may be provided with a locking stop.
В печи шахтной в гидроцилиндре подъемного механизма может быть предусмотрено отверстие для диагностики.A hole for diagnostics may be provided in the shaft furnace in the hydraulic cylinder of the lifting mechanism.
В печи шахтной крышка может быть футерована волокнистой теплоизоляцией определенным образом при помощи шпилек и кронштейнов, находящихся внутри изоляции и закрепленных к верхнему закрытию, причем волокнистая теплоизоляция закрыта теплоизолирующей тканью.In the furnace, the shaft cover can be lined with fibrous thermal insulation in a certain way using pins and brackets located inside the insulation and fixed to the upper closure, and the fibrous thermal insulation is covered with a heat-insulating fabric.
В печи шахтной футеровка рабочей зоны может быть выполнена шамотными плитами, которые крепятся к внешнему каркасу шпильками.In the furnace, the mine lining of the working area can be made with fireclay plates, which are attached to the outer frame with studs.
В печи шахтной может быть в шамотной плите, соединяющей внешний каркас и муфель, расположен желоб.In the shaft furnace, a chute can be located in the chamotte plate connecting the outer frame and the muffle.
Муфель футерован в рабочей зоне шамотными плитами. Внешний каркас изолирован волокнистой теплоизоляцией. Между муфелем и каркасом предусмотрен воздушный зазор. Волокнистая теплоизоляция внешнего каркаса отделена от наружного закрытия воздушным зазором. Двойной воздушный зазор уменьшает передачу тепла на внешнюю поверхность печи, что обеспечивает безопасную работу около печи шахтной и уменьшает потребляемую мощность.The muffle is lined in the working area with chamotte plates. The external frame is insulated with fiber insulation. An air gap is provided between the muffle and the frame. The fibrous insulation of the outer frame is separated from the outer closure by an air gap. A double air gap reduces heat transfer to the outer surface of the furnace, which ensures safe operation near the shaft furnace and reduces power consumption.
На каркасе предусмотрен ограничивающий упор, который при закрытии крышки гарантирует ее правильное положение в горизонтальной плоскости.A limit stop is provided on the frame, which, when the lid is closed, guarantees its correct position in the horizontal plane.
Печь шахтная оснащена фиксирующим упором, который при открытой крышке фиксирует ее положение, что позволяет безопасно производить загрузку и выгрузку деталей.The shaft furnace is equipped with a locking stop, which, when the lid is open, fixes its position, which allows safe loading and unloading of parts.
Гидроцилиндр подъемного механизма содержит отверстие для диагностики целостности уплотнения, что позволяет вовремя менять уплотнения.The hydraulic cylinder of the lifting mechanism contains a hole for diagnosing the integrity of the seal, which allows you to change the seal in time.
Крышка представляет собой сварную конструкцию, футерованную определенным образом волокнистой теплоизоляцией. Теплоизоляция крепится к верхнему закрытию с помощью шпилек и кронштейнов, которые расположены внутри теплоизоляции, то есть, нет металлических конструкций в зоне нагрева, что уменьшает потребляемую мощность.The cover is a welded structure, lined in a certain way with fibrous thermal insulation. The thermal insulation is attached to the upper closure with pins and brackets that are located inside the thermal insulation, that is, there are no metal structures in the heating zone, which reduces power consumption.
Теплоизоляция закрыта изоляционной тканью для предотвращения преждевременного износа волокна и попадания его в рабочее пространство печи, что улучшает качество термообработки деталей, а также на наружную поверхность печи при открытии и закрытии, делая работу на печи безопасной. Волокнистая теплоизоляция крышки позволяет выравнивать кладку муфеля, тем самым улучшая герметизацию рабочей зоны печи.The thermal insulation is covered with an insulating cloth to prevent premature wear of the fiber and getting it into the working space of the furnace, which improves the quality of heat treatment of parts, as well as on the outer surface of the furnace when opening and closing, making the work on the furnace safe. The fibrous insulation of the lid allows you to align the muffle masonry, thereby improving the sealing of the furnace working area.
Футеровка муфеля выполнена шамотными плитами, которые закреплены шпильками к каркасу муфеля. Шпильки позволяют снизить давление на дно печи шахтной, что предотвращает преждевременное разрушение теплоизоляции и выпадения шамотных плит, а также уменьшает трудоемкость при изготовлении печи шахтной. Шамотные плиты имеют малое время остывания, что уменьшает инерционность печи.The lining of the muffle is made of fireclay plates, which are fixed with studs to the frame of the muffle. Studs can reduce the pressure on the bottom of the shaft furnace, which prevents premature destruction of thermal insulation and loss of fireclay plates, and also reduces the complexity in the manufacture of shaft furnace. Fireclay plates have a short cooling time, which reduces the inertia of the furnace.
Внешний каркас и муфель соединены между собой шамотной плитой в верхней части печи для улучшения герметизации рабочей зоны. В плите расположен желоб для ввода контрольного термопреобразователя и для подвода инертного газа в случае термообработки деталей в защитной атмосфере. Желоб перекрывается волокнистой теплоизоляцией крышки.The external frame and the muffle are interconnected by a fireclay plate in the upper part of the furnace to improve sealing of the working area. A gutter is located in the plate for introducing a control thermal converter and for supplying an inert gas in the case of heat treatment of parts in a protective atmosphere. The gutter is blocked by fibrous insulation of the lid.
Все вышеописанные отличительные признаки позволяют получать детали очень высокого качества после термообработки.All of the above distinguishing features allow you to get parts of very high quality after heat treatment.
Технические решения с признаками, отличающими заявленное решение от прототипа, не известны и явным образом из уровня техники не следуют. Это позволяет считать, что заявленное решение является новым и обладает изобретательским уровнем.Technical solutions with features distinguishing the claimed solution from the prototype are not known and do not follow explicitly from the prior art. This allows us to consider that the claimed solution is new and has an inventive step.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена конструктивная схема печи шахтной; на фиг.2 - вид А; на фиг.3 - вид Б; на фиг.4 - схема укладки теплоизоляции крышки, на фиг.5 - желоб для ввода контрольного термопреобразователя и трубопровода для инертного газа.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a structural diagram of a shaft furnace; figure 2 - view A; figure 3 is a view of B; figure 4 is a diagram of the laying of the thermal insulation of the cover, figure 5 is a trough for the input control thermocouple and the pipeline for inert gas.
Печь шахтная состоит из внешнего каркаса 1 и муфеля 2, закрывающихся крышкой 3 при помощи подъемного механизма 4. Внутри внешнего каркаса 1 размещен муфель 2. Внешний каркас 1 и муфель 2 соединены шамотными плитами 5 в верхней части печи. В плите 5 расположен желоб 6 для ввода контрольного термопреобразователя или подвода инертного газа. Желоб 6 перекрывается волокнистой изоляцией крышки. Муфель 2 футерован шамотными плитами 7 в рабочей зоне, которые крепятся шпильками 8 к каркасу муфеля 9. Муфель 2 изолирован от внешнего каркаса 1, снабженного волокнистой изоляцией 10, воздушным зазором 11 для предотвращения передачи тепла на наружную поверхность печи. В рабочем пространстве по стенкам муфеля 2 на керамических винтах 12 расположены спиральные нагреватели 13, навитые на керамические трубки 14. Внутри муфеля 2 установлена реторта 15, которая представляет собой сварную конструкцию из листового металла и прутка. Реторта 15 позволяет выровнять температуру внутри печи. Крышка 3 футерована определенным образом при помощи шпилек 16 и кронштейнов 17, находящихся в теплоизоляции 18. Волокнистая теплоизоляция 18 крышки 3 закрыта изоляционной тканью 19. Кронштейны 17 крепятся к верхнему закрытию 20 и не имеют контакта с рабочей зоной печи шахтной, что позволяет уменьшить теплопередачу на наружную поверхность печи, тем самым обеспечивая безопасную работу около печи и уменьшая потребляемую мощность. Закрытая крышка 3 ограничена в движении упором 21, который находится на внешнем каркасе 1. Крышка 3 может открываться с помощью подъемного механизма 4. Подъемный механизм 4 представляет собой сборную конструкцию, состоящую из гидроцилиндра 22, упора 23, кронштейнов 24 и 25, гидравлической помпы 26. Гидроцилиндр 22 является сборной конструкцией, с помощью которой поднимается и опускается крышка 3. Гидроцилиндр 22 имеет диагностическое отверстие 27, позволяющее контролировать изнашиваемость уплотнения 28. Перемещение поршня цилиндра осуществляется с помощью гидравлической помпы 26. Упор 23 служит поворотным механизмом гидроцилиндра 22 и крышки 3. Кронштейны 24 и 25 соединяют гидроцилиндр 22 и крышку 3. На подъемном механизме 4 расположен фиксирующий упор 29, который закрепляет крышку 3 в открытом состоянии.The shaft furnace consists of an external frame 1 and a muffle 2, which are closed by a cover 3 by means of a lifting mechanism 4. A muffle 2 is placed inside the external frame 1. The external frame 1 and the muffle 2 are connected by fireclay plates 5 in the upper part of the furnace. In the plate 5 there is a
На каркасе установлен бесконтактный выключатель 30, который служит для отключения нагревателей 13 при открытии крышки 3. Внутри реторты 15 установлены датчики температуры 31 для контроля температурного режима в рабочей зоне. Датчики соединены с автоматизированной системой управления, включающей в себя «Многоканальные регуляторы температуры «Термодат 16Е5» (см. Инструкцию по эксплуатации завода-изготовителя Приборостроительное предприятие «Системы контроля», г.Пермь, ул.Костычева, 42 А). Приборы позволяют производить регулирование температуры по пропорционально-интегрально-дифференциальному (ПИД) закону, сводящему к минимуму инерционность системы поддержания заданной температуры в каждой зоне, а также позволяющие дистанционно управлять печью шахтной с помощью компьютера. Приборы контроля температуры и органы управления печью шахтной входят в состав электрооборудования 32. Для предотвращения разрушения плит 5 и регулирования плотности закрытия крышки 3 имеются регулируемые упоры 33.A proximity switch 30 is installed on the frame, which serves to turn off the
Печь шахтная работает следующим образом.The shaft furnace works as follows.
Печь шахтная настраивается на заданный режим величиной, выставленной на регулируемых каналах «Термодатов 16Е5» и подбором коэффициентов ПИД закона регулирования, обеспечивающих минимальную инерционность системы поддержания заданной температуры. В печь шахтную загружают детали, для чего открывают крышку 3 при помощи подъемного механизма 4 и фиксируют упором 29, затем закрывают, крышку 3 плотно прижимают к кладке муфеля 2 за счет своего веса, правильное закрытие обеспечивает ограничительный упор 21. Включают нагрев. Происходит процесс термообработки. Время выдержки деталей в печи шахтной определяется технологическим процессом. После процесса термообработки отключают нагрев. Для быстрого понижения температуры необходимо приоткрыть крышку 3, отрегулировав упоры 33 или повернуть ее на небольшой угол. После остывания печи шахтной, которое контролируется приборами «Термодат 16Е5», открыть крышку и выгрузить детали.The shaft furnace is set to a predetermined mode by the value set on the adjustable channels of Thermodat 16E5 and by selecting the PID coefficients of the control law that ensure the minimum inertia of the system for maintaining the set temperature. Details are loaded into the shaft furnace, for which they open the lid 3 using a lifting mechanism 4 and fix it with an
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013112712/02A RU2544724C2 (en) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Shaft furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013112712/02A RU2544724C2 (en) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Shaft furnace |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013112712A RU2013112712A (en) | 2014-09-27 |
RU2544724C2 true RU2544724C2 (en) | 2015-03-20 |
Family
ID=51656348
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013112712/02A RU2544724C2 (en) | 2013-03-21 | 2013-03-21 | Shaft furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2544724C2 (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1016074A1 (en) * | 1982-01-04 | 1983-05-07 | Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования | Gasostat furnace |
SU1203336A1 (en) * | 1983-07-15 | 1986-01-07 | Харьковское Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Электротермического Оборудования | Shaft furnace for heat treatment of large-size articles |
SU1572880A1 (en) * | 1988-08-29 | 1990-06-23 | Управление Забайкальской Железной Дороги | Arrangement for closing gondola car hatch covers |
SU1572926A1 (en) * | 1988-05-12 | 1990-06-23 | Войсковая часть 27177 | Shipъs system for supply of fresh water |
US5100112A (en) * | 1990-10-17 | 1992-03-31 | Aichelin Gmbh | Vertical-shaft furnace for the heat-treatment of metallic workpieces |
SU1806322A3 (en) * | 1991-05-07 | 1993-03-30 | Гocудapctbehhый Пpoekthый И Haучho-Иccлeдobateльckий Иhctиtуt "Гипpohиkeль" | Melting furnace bath lining |
RU2018762C1 (en) * | 1990-08-16 | 1994-08-30 | Хвацков Евгений Нилович | Heat-insulated pipe |
RU2336477C1 (en) * | 2007-01-15 | 2008-10-20 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Shaft-type resistance furnace for thermal treatment of highly-precise and thin-walled details |
RU2430164C1 (en) * | 2007-09-27 | 2011-09-27 | Ниппон Стил Корпорейшн | Insulated induction heating coil |
-
2013
- 2013-03-21 RU RU2013112712/02A patent/RU2544724C2/en active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1016074A1 (en) * | 1982-01-04 | 1983-05-07 | Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования | Gasostat furnace |
SU1203336A1 (en) * | 1983-07-15 | 1986-01-07 | Харьковское Отделение Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Электротермического Оборудования | Shaft furnace for heat treatment of large-size articles |
SU1572926A1 (en) * | 1988-05-12 | 1990-06-23 | Войсковая часть 27177 | Shipъs system for supply of fresh water |
SU1572880A1 (en) * | 1988-08-29 | 1990-06-23 | Управление Забайкальской Железной Дороги | Arrangement for closing gondola car hatch covers |
RU2018762C1 (en) * | 1990-08-16 | 1994-08-30 | Хвацков Евгений Нилович | Heat-insulated pipe |
US5100112A (en) * | 1990-10-17 | 1992-03-31 | Aichelin Gmbh | Vertical-shaft furnace for the heat-treatment of metallic workpieces |
SU1806322A3 (en) * | 1991-05-07 | 1993-03-30 | Гocудapctbehhый Пpoekthый И Haучho-Иccлeдobateльckий Иhctиtуt "Гипpohиkeль" | Melting furnace bath lining |
RU2336477C1 (en) * | 2007-01-15 | 2008-10-20 | Открытое акционерное общество "Завод им. В.А. Дегтярева" | Shaft-type resistance furnace for thermal treatment of highly-precise and thin-walled details |
RU2430164C1 (en) * | 2007-09-27 | 2011-09-27 | Ниппон Стил Корпорейшн | Insulated induction heating coil |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2013112712A (en) | 2014-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN203999743U (en) | A kind of oil heating hollow interlayer is incubated wireless temperature control continuous annealer | |
CN102778128B (en) | Airtight-ring-type heating furnace insulating from air | |
CN101845541B (en) | Resistor heating gradient thermal treatment device for double alloy disc kind part | |
RU2544724C2 (en) | Shaft furnace | |
CN202830081U (en) | Box-type protective atmosphere annealing furnace | |
CN205192239U (en) | Full fibre box resistance furnace | |
CN102978344B (en) | RH vacuum chamber baking system | |
CN108225023B (en) | Molybdenum plate high-temperature heating treatment atmosphere protection furnace | |
CN105202917A (en) | Full-fiber box type resistance furnace | |
KR101597261B1 (en) | Detecting apparatus for charing level of raw material and method thereof | |
JP2019007675A (en) | Heat treatment furnace and heat shielding mechanism used therefor | |
CN113025347B (en) | Test coke oven | |
CN107723437B (en) | Special furnace for bar destressing | |
RU2736465C1 (en) | Oven for roasting and drying | |
CN103451387A (en) | Aluminum alloy quenching furnace | |
CN109425226B (en) | Off-line baking equipment | |
CN202582188U (en) | Fast-cooling testing heating furnace | |
CN203857793U (en) | Chamber electric furnace | |
CN207299901U (en) | A kind of vacuum drying oven | |
RU2509278C1 (en) | Device to lift and lower furnace damper | |
CN206974174U (en) | A kind of energy-saving industrial electric furnace | |
CN105202913A (en) | Bogie-hearth resistance furnace | |
US2675223A (en) | Draft sintering apparatus | |
CN107906948A (en) | A kind of horizontal-type high temperature hydrogen resistance furnace | |
RU154590U1 (en) | VERTICAL ELECTRIC VACUUM RESISTANCE FURNACE |