SU1321757A1 - Проходна печь дл химико-термической обработки изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области теплотехники, в частности к устройствам непрерывного действи , проходным печам дл  химико-термической об- работки металлов, например, дл  газовой цементации и нитроцементации. Цель изобретени  - повышение производительности . Цель достигаетс  тем, что в проходной печи рабоча  камера выполнена сужающейс  от торцовых стенок 2,3 к центру (зона выдержки) с уклоном свода к поду 6 в пределах 1:10-1:4, а вентил торы 12, 13 установлены на торцовых стенках печи напротив друг друга. Диаметр рабочих колес вентил тора составл ет 0,54- 0,86 рассто ни  между противолежащими нагревател ми 10, которые расположены в непосредственной близости от пода сверху и снизу. 3 з.п. ijf-лы, 4 ил. § (Л 1 12 7 д Г СП -а Pus.l

Description

1 Изобретение относитс  к тегаю- технике, в частности к устройствам непрерывного действи  дл  химико-термической обработки металлов, преимущественно к устройствам дл  газовой цементации и нитроцементации и может найти .применение в машиностроительной , металлургической промышленности и в р де других областей народного хоз йства.

Целью изобретени   вл етс  повышение производительности,

На фиг,1 дано схематическое изображение печи; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг„3 - разрез К-Б на фиг,2;, на фиг,4 - разрез В-Внафиг.

Проходна  печь непрерывного действи  дл  химико-термической обработки изделий содержит футерованную рабочу камеру 1, ограниченную стенами 2-4 сводом 5 и подом 6, с размещенными в ней зонами нагрева 7,, диффузионной выдержки 8 и подстуживани  9, нагреватели 10, механизм П перемещени  изделий, вентил торы 12 и 13, установленные соответств енно в зонах нагрева и подстуживани  перед закалкой причем вентил торы 12 установлены в торцовой стене 2, а вентил тор 13 в торцовой стене 3. Вентил торы 12 и 13 расположены в улитках 14 которые могут быть отделены от рабочей камеры 1 перегородками 15 с окнами, через которые технологическа  атмосфера поступает в рабочую камеру 1, Вентил торы 12 и 13 снабжены приводами , обеспечивающими встречное направление вращени  вентил торов, В печи предлагаемой конструкции аэродинамические и тепловые характеристики системы цементационна  печь вентил тор - нагреватель привод тс  в соответствие с задачей нагрева и науглероживани ,, Дл  этого располо- кение, размер вентил торов и форма рабочей камеры печи выполнены таким образом, что само рабочее пространство превращаетс  в два обогреваемых канала, а конвективный теплообмен и науглероживание резко интенсифицируютс  благодар  изменению функционального назначени  вентил торов и ограждающих поверхностей рабочей камеры печи. Диаметр рабочих колес .вентил торов, как установлено опытом составл ет 0,54-0,86 рассто ни  меж- ду противолежащими нагревател ми, рабоча  камера выполнена с сужением в

5

0

5

1

0

5

0

5

0

5

7572

направлении от торцов к зоне диффузионной выдержки с уклоном свода к поду в пределах 1:10-1:4. Это позвол ет интенсифицировать процесс химико-термической обработки изделий именно в тех зонах, где требуетс  равномерно нагревать.(подстуживать) обрабатываемую садку или насыщать ее поверхность карбюризатором.

При торцовом расположений вентил торов пространство над садкой представл ет собой расшир ющийс  канал дл  всасываемого потока-, а пространство под садкой - с- жающийс  канал дл  нагнетаемого потока атмосферы, в каждом из которых: происходит поперечное обтекание.поверхности нагревателей , интенсифицирующее теплоотдачу от их поверхности, что позвол ет понизить их температуру при прежней температуре печи, повысить срок их службы. Сужающа с  по мере удалени  от вентил торов, форма продольного профил  рабочей камеры позвол ет обеспечить при нагреве изделий зону относительно равномерного распределени  циркулирующей атмосферы на каждой из позиций садки, а также предотвратить образование застойных газовых мешков с неоднородной по cocf- таву и температуре атмосферой во всех точках контуров рециркул ции, В.печи осуществл етс  два замкну|Тых контура рециркул ции: один охватывает зону нагрева, другой - зону подстуживани . От рабочих колес по ток каждого контура вдоль наклонной подины, омыва  нагреватели, проникает на всю длину печи до столкновени  со встречным Потоком в зону диффузионной выдержки.

Технологическа  атмосфера перетекает снизу вверх, интенсивно омыва  поверхность изделий перпендикул рно направлению их перемещени , т,е, от напорной к всасываемой ветви потока, а затем возвращаетс  назад по расши- р ющемус  каналу вблизи ограждающих поверхностей наклонного свода, поперечно расположенных нагревателей, стен, всасываетс  рабочими колесами и оп ть нагнетаетс  в полость нижних нагревателей рабочего -пространства камеры печи.

Работа проходной печи дл  химико- термической обработки издепт . осу- ществл етс  следующим образом.

31 3

В рабочую камеру печи с заданным темпом загружаютс  партии изделий, которые постепенно перемещаютс  вдоль печи механизмом. В зоне нагрева рабочей камеры издели  каждой сад ки, наход сь в рециркулирующем со скоростью 2,0-5,0 м/с потоке технологической атмосферы, нагреваютс  до заданной температуры. При этом их поверхность насыщаетс  карбюризато- ром до уровн , определ емого науглероживающей способностью атмосферы. После этого садка перемещаетс  в зону , диффузионной выдержки, врем  нахождени  в которой определ етс  тре- буемой толщиной упрочн емого сло , Интенсивность науглероживани  в зоне диффузионной выдержки не зависит от скорости рециркул ции технологической атмосферы, а теплообмен с окружающим издели  пространством практически отсутствует, поэтому скорость рециркул ции в данной зоне не лимитируетс . 1

Дл  предотвращени  возможных нарушений равномерности температуры и сотава технологической атмосферы в процессе подстуживани  перед выгрузкой в зоне подстуживани , следующей за зоной диффузионной выдержки и.отделенной от последней пережимом уста- навливаетс  вентил тор, а продольный профиль сечени  зоны подстуживани  аналогичен форме сечени  зоны нагрева: , они сужаютс  от торца камеры печи к зоне диффузионной вьщержки с уклоном свода по, отношению к поду в пределах 1:10г1:4, Здесь рециркули- рующйй со скоростью 2,0-5,0 м/с в садке поток технологической атмосферы создает идентичное по объему и стабильное во времени (несмотр  на возмущающее вли ние на технологическую атмосферу работы механизмов печи при разгрузке изделий: услови  дл  равномерного снижени  температуры и корректировани  содержани  карбюризатора на поверхности изделий, что обеспечивает резкое снижение отклонений основных факторов процесса по величине и повышение качества изделий. После окончани  подстуживани  издели  удал ютс  из пространства рабочей камеры печи и поступают в закалочное устройство печи. Газовводы технологической атмосферы должны располагатьс  в зонах, где скорость ее рециркул ции не ниже 2,0 м/с, т.е в

757

4

О 5 0 5

п „ с

5

0

5

зонах нагрева и подст гживани  изделий ,.

Диаметр рабочих колес вентил тсгра составл ет 0,54-0,86 рассто ни  между противолежащими нагревател ми, что обеспечивает скорость рециркул ции технологической атмосферы в пространстве садки в зонах нагрева и подстуживани  в пределах 2,0-5,0 м/с, а вблизиограждающих поверхностей - еще выше. Така  скорость рециркул ции , свод .к минимуму температурный перепад в садке, тем в большей степени способствует сокращению продолжительности нагрева и снижению неравномерности по толщине сло , чем относительной большей суммарной поверхностью обладают издели  каждой садки-.

Повышение равномерности температуры при нагреве каждой садки способствует одновременному началу насыщени  поверхности изделий карбюризатором , следовательно, обеспечивает равную продолжительность процесса у различных изделий каждой садки и более стабильные услови  протекани  химико- термической обработки.

Благодар  скоростной (2,0-5,0 м/с и выше) рециркул ции скачкообразно увеличиваетс  не только скорость восстановлени  науглероживающей способности технологической атмосферы; врем  предельного насьш;ени  тонкого поверхностного сло  изделий также сокращаетс  на пор док по сравнению с насьщением в малоподвижной атмосфере. В результате насыщение тонкого поверхностного сло  совмещаетс  во времени с нагревом изделий, так как температура начала насыщени  карбюризатором ниже температуры химико-термической обработки, и обща  длитель ность Процесса сокращаетс .

Благодар  увеличению скорости восстановлени  науглероживающей способности технологической атмосферы (состава атмосферы) отпадает необходимость Непрерывной подачи свежей атмосферы в пространство печи, расход ее и концентраци  карбюризатора могут быть резко сокращены. Вследствие сокращени  концентрации углеводородов в пространстве рабочей камеры замедл етс  сажеобразование, чему способствует также ускорение нагрева садки и более равномерна  температура в рабочей камере.

513

Интенсификаци  конвектитпюй теплопередачи , сокращение ттродолжитель- ности процесса химико-термической обработки , уменьшение подачи в рабочую камеру технологической атмосферы, снижение тепла на ее нагрев обеспечивают снижение энергозатрат при одновременном увеличении производительности печи и повышении качества изделий.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1, Проходна  печь химико-тер- мич еской обработки изделийj содержа- ща  футерованную рабочую камеру с зонами нагрева, диффузионной выдержки и подстуживани , оборудованные средствами рециркул ции, нагревател ми и газовводами, и механизм переме-

   15

   ff

   KNVyvXVl

   t

   /у/

   ХХХХХХХХХХ

   У//////У////////У///////////////.

   , щ v,o

   .TJ лп VСГТГт

   fe2

   щени  изделии, отлич ающа  с  тем, что, с целью повьппени 

   производительности, средства рециркул ции установлены по торцам печи, рабоча  камера выполнена с сужением Б напраБлен1ш от торцов печи к зоне выдержки а
2. 2. Печь ПОП.1, отличаю

   а а   с п

   тем, что сужение рабо

   чей камеры выполнено с уклоном свода к поду в пределах 1:10-1:4,

   3,Печь по п, 1 , о тли ч а ю - щ а   с  тем, что в качестве средств рециркул ции используют вентил торы .

   4,Печь попп, 1 и.3, отличающа с 

   тем, что диаметр

   рабочих колес вентил тора составл ет 0,54-0,86 рассто ни  между противолежащими нагревател ми.

   15 -Ц

   КЧЧЧУчЛД

   f

   .

   Ъ

   Z2L

   м

   3

   б-б

   6-6

   72

   U2. Ъ

   Составитель Г.Назарова

   Редактор Н.Егорова Техред Л.Олийнык

   Кор

   Заказ 2724/19Тираж 549-Подписное

   ВННИПИ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений и открытий Г13035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д, 4/5

   Производственно-полиграфическое предпри тие, г, Ужгород, ул. Проектна , 4

   ова

   Фи2Ч

   Корректор Л,Бе скид