SU747901A2

SU747901A2 - Radiational unit

Info

Publication number: SU747901A2
Application number: SU762421614A
Authority: SU
Inventors: Виктор Петрович Хабаров
Original assignee: Горьковский Политехнический Институт Им. А.А.Жданова
Priority date: 1976-11-09
Filing date: 1976-11-09
Publication date: 1980-07-15

Description

. (54) РАДИАЦИОННАЯ УСТАНОВКА. (54) RADIATION INSTALLATION

. 1. Изобретение относитс к машиностроению и может быть применено дл н грева пруткового материала, труб и штучных заготовок, в частноети при производстве проката из жаропрочных сталей и титановых сплавов методом .гор чей высадки. Известна радиационна установка , по авт.свид. Р432216, содержаща камеру , внутри которой расположен рефлектор , и установленные в его фокусе инфракрасные лампы, а также направл ющую дл заготовки, выполненну в виде кварцевой трубки, внешн поэерхностЪ которой покрыта пленкой; пропускающего инфракрасные излучени мётёшла, повышающего ее теплоотражате .ьную способность и снижающего сте пень её .излучени {. Недостатком этого решени вл етс невозможность повысить телшературу rjjiStpeBa satciTbibK Вьлде 1000°С без увелйчейи удельной электрической нагрузки кварцевых ламп накалива нй счет увеличени интенсивное тйГ лектромагнитного излучени инфра красного диапазона вол.н. При увеличении температуры вьипе Ь«ЭВ ь§-,,1000 С происходит рекристаллизаци ..si&i4i ij5i кварца, котора сопровождаетс снижением прочности колбы- ламп и лампы выходит из стро . ,.. Целью изобретени вл етс повышение температуры нагрева заготовок и увеличение интенсивности потока электромагнитного излучени инфракрасного диапазона волн, проход щего сквозь кварцевую трубку. Цель достигаетс тем, что в известной радиационной установке, содер ащёй камеру с рефлектором, выполненным из блоков, имеющих отражательную поверхность в виде эллиптических цилиндров, в фокусе которых размещены инфракрасные лампы, а вдоль фокалькой оси - направл юща в виде кварцевой трубки, покрытой с внешней стороны пленкой пропускающего инфракрасные излучени ме -алла, повышающего ее теплоотражательную способность и снижающего степень ее излучени , пленка, покрывающа внешнюю поверхйость кварцевой трубки, снабжена токоподвод щими элементами дл подключени ее к источнику питани . На фиг.1 изображена предлагаема радисщионна установка, общий вид, с частичным разрезом; на фиг.2 ечение А-А на фигЛ; на фиг.З ,ечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 ечение В-В на фиг.З; на фиг.З астный случай применени радиационой установки дл методического нагрева штучных заготовок. . 1. The invention relates to mechanical engineering and can be applied to heat a bar material, pipes and piece blanks, in particular in the production of rolled products from heat-resistant steels and titanium alloys by the method of hot start. Known radiation installation, by auth. P432216, which contains a camera, inside which the reflector is located, and infrared lamps installed in its focus, as well as a blank guide, is made in the form of a quartz tube, whose outer surface is covered with a film; infrared transmitting ray, increasing its heat reflecting ability and reducing its degree of radiation. The disadvantage of this solution is the inability to increase the teleshutory rjjiStpeBa satciTbibK Vlde 1000 ° C without increasing the specific electrical load of quartz lamps incandescent by increasing the intensity of the infrared radiation of the infrared wavelength range. With an increase in the temperature of the type of BF - ,, 1000 C, recrystallization of silica and quartz occurs, which is accompanied by a decrease in the strength of the flask and the lamp goes out of order. The aim of the invention is to increase the heating temperature of the workpieces and increase the intensity of the electromagnetic radiation flux of the infrared waveband passing through the quartz tube. The goal is achieved by the fact that, in a well-known radiation facility, it contains a camera with a reflector made of blocks having a reflective surface in the form of elliptical cylinders, at the focus of which infrared lamps are placed, and along the focal axis - a guide in the form of a quartz tube covered with an external sides with a film of an infrared transmitting metal that increases its heat reflecting ability and reduces its radiation, the film covering the outer surface of the quartz tube is equipped with a current lead conductive elements for connecting it to a power source. Figure 1 shows the proposed installation of the radio, a general view, with a partial section; in FIG. 2, section A-A in FIG. in FIG. 3, Section B – B in FIG. 2; Fig.4. Section BB in Fig. 3; Fig. 3 is an example of the use of a radiation installation for the methodical heating of piece blanks.

Радиациона установка представ ет собой корпус 1, внутри которого имеетс пола нагрёвательна камера 2. Корпус 1 и камера 2 образованы блоками 3, внутренние поверхности которых выполнены в форме частиц эллиптических цилиндров, полированные поверхности этих цилиндров вл ютс зеркально-отражающими поверхност ми 4.The radiation installation is a housing 1, inside of which there is a floor heating chamber 2. The housing 1 and camera 2 are formed by blocks 3, the inner surfaces of which are made in the form of particles of elliptical cylinders, the polished surfaces of these cylinders are mirror-reflecting surfaces 4.

В фокусах этих рефлекторов расположены кварцевые инфракрасные лампы 5 накаливани .Quartz infrared incandescent lamps 5 are located in the foci of these reflectors.

Нагревательна камера 2 с торцов закрыта фланцем б и крышкой 7. Внутренн поверхность фланца 6 вл етс плоским отражателем 8.The heating chamber 2 at the ends is closed by flange b and cover 7. The inner surface of flange 6 is a flat reflector 8.

Фланцы б и крышки 7 имеют отверсти дл фиксации положени 5 и кварцевой Трубки .9.Кварцева прозрачна трубка 9 служит дл прмещени предметов нагрева и находитс в центре камеры и геометрическом (втором ) фокусе 10 эллиптических цилиндров .The flanges b and the cover 7 have holes for fixing the position of the 5 and quartz tube. 9. The quartz transparent tube 9 serves to place objects of heating and is located in the center of the chamber and the geometric (second) focus of 10 elliptical cylinders.

Внешн поверхность, обращенна к кварцевым инфракрасным лампам 5 накаливани , кварцевой трубки 9 (фиг.-З) имеет токопровод щую пленку . 11. В качестве пленки нанесено электропровод щее покрытие окиси алюмини толщиной 200-250 А методом вакуумной металлизации алюминием (при вакууме пор дка 10 мм рт.ст.) . Поглощательна способность пленки пор дка 36%.The outer surface facing the quartz infrared incandescent lamps 5 of the quartz tube 9 (Fig. 3) has a conductive film. 11. As a film, an electrically conductive coating of alumina with a thickness of 200–250 A was applied by vacuum metallization with aluminum (at a vacuum of about 10 mm Hg). Absorption capacity of the film is about 36%.

С обоих концов к пленке 11 прикреплены токоподводы 12 (фиг.4), посредством которых пленка 11 подключена .к источнику питани 13.At both ends, current leads 12 are attached to the film 11 (Fig. 4), by means of which the film 11 is connected to the power source 13.

При пропускании электрического тока по пленке 11 на кварцевой трубки 9, она будет нагреватьс до значительных температур, т.е. по вл етс сред;а с отрицательным коэффициентом поглощени инфракрасного излучени за счет неравновесного распределени частиц в металлопокрытии (например атомов и электронов) по энергетическим уровн м. -When an electric current is passed through the film 11 to the quartz tube 9, it will heat up to considerable temperatures, i.e. a medium appears, and with a negative absorption coefficient of infrared radiation due to the non-equilibrium distribution of particles in the metal plating (for example, atoms and electrons) over energy levels.

При Этом частицы металлопокрыти возбуждаютс до соответствующих энерг Щче&ШХ erbtifо ни:Й, с iioBbniieiHHeM их кон1 ентрации на верхних энергетических состо ни х, и в результате интенсивность потока излучени инфракрасного диапазона волн, прошедшего сквозь такую среду J(кварцева трубка с токЬпровбд щим - пленочным покрытием ) , имеющую отрицательный коэффициент поглощени , возрастает, что вызывает эффект усилени - излучени .At this time, the metal coating particles are excited to the corresponding energies: with iioBbniieiHHeM their concentration on the upper energy states, and as a result, the intensity of the infrared radiation flux passing through such medium J (quartz tube with current). film coating), having a negative absorption coefficient, increases, which causes the effect of amplification - radiation.

. Дл отвода тепла от блоков 3, фланцев б и контактов кварцевых инфракрасных ламп накешивани , установка имеет систему вод ного охлаждени 14. To remove heat from blocks 3, flanges b, and contacts of quartz infrared bulking lamps, the installation has a water cooling system 14

При такой форме рефлектора весь световой поток, как показано стрелками 15 (фиг. 2 и фиг. 3) концентрируетс на нагреваемых заготовках 16, помещенных в кварцевой трубке 9, причем лучи имеют радиальное направление к поверхности заготовок.In this form of the reflector, the entire luminous flux, as shown by arrows 15 (Fig. 2 and Fig. 3), is concentrated on the heated billets 16 placed in a quartz tube 9, with the rays having a radial direction to the surface of the billets.

Радиационна установка снабжена магазином 17 (фиг.З), толкателем 18 заготовок 16, фотоэлектрическим или другим пирометром, 19, тиристорной системой автоматического или ручного управлени 20. The radiation installation is equipped with a magazine 17 (FIG. 3), a pusher 18 of the workpieces 16, a photoelectric or other pyrometer, 19, a thyristor system of automatic or manual control 20.

Радиационна установка дл нагрева заготовок работает следующим Образом.The radiation installation for heating the workpieces works as follows.

Световой поток (фиг.2, фиг.З),. )испускаемый кварцевыми инфракрасными лампами 5 накаливани , проход сквоз кварцевую .трубку 9с токопровод щей пленкой 11, по которой пропускаетс электрический.ток, усиливаетс и концентрируетс на заготовках 16, нагрева их.Luminous flux (figure 2, fig.Z) ,. ) emitted by quartz infrared incandescent lamps 5, the passage through the quartz tube 9c with a conductive film 11, through which an electric current is passed, is amplified and concentrated on the blanks 16, heating them.

, Величина подаваемого напр жени на пленку 11, кварцевой трубки 9, а соответственно величина увеличени интенсивности излучени светового потока и дополнительный нагрев трубки , независимо от кварцевых ламп,регулируетс отдельно (например, при помощи латра-1М, ТУ-16-517, 216-69)., The magnitude of the applied voltage on the film 11, the quartz tube 9, and accordingly the magnitude of the increase in the intensity of radiation of the luminous flux and the additional heating of the tube, independently of quartz lamps, is regulated separately (for example, using Latra-1M, TU-16-517, 216- 69).

Заготовки 16, подлежащие нагреву, перед помещением в кварцевую трубку 9, очищаютс от гр зи, после чего с помощью загрузочного устройства поступают в магазин 17. Толкатель 18 в соответствии с заданной производительностью будет периодически подавать заготовки в зону нагрева - кварцевую трубку (случай методической подачи). The billets 16 to be heated are cleaned of dirt before being placed in the quartz tube 9, after which they are transferred to the store 17 by means of a charging device. The pusher 18 will periodically supply the blanks to the heating zone - a quartz tube according to a given capacity (case of methodical supply ).

Температура выталкиваемой нагретой заготовки 16 koнтpoлиpyeтc пирометром 19.The temperature of the heated billet being pushed out 16 is controlled by a pyrometer 19.

При отклонении температуры заготовки 16 от заданного значени , пирометр 19 дает команду на повышение или понижение температуры в зависимости от знака отклонени ее, путем увеличени .или уменьшени угла i открыти тиристоров 20. .When the temperature of the workpiece 16 deviates from the specified value, the pyrometer 19 gives the command to raise or lower the temperature, depending on the sign of its deviation, by increasing or decreasing the angle i of the opening of the thyristors 20..

За счет подключени пленки на кварцевой трубке к источни у питани температуру нагрева заготовок удаетс повысить до 1100-1170 С, не увеличива удельную электрическую нагрузку кварцевых ламп.By connecting the film on the quartz tube to the power supply, the heating temperature of the blanks can be increased to 1100-1170 ° C without increasing the specific electrical load of the quartz lamps.

Повышение температуры нагрева за готовок позвол ет нагревать в устаноке более высоколегированные стали.Increasing the heating temperature at the preparatory stage allows to heat higher alloyed steels in the installation.

Claims

1. USSR author's certificate 432216, cl. From 21 D 9/08, 1973.

fS

.1 Phi1.2 5 "g- and 5yaaa | chvye5zhg.1 “-, j. .--. - &

747901

tf

6-6

I r.u