SU855350A1 - Шахтна печь дл химико-термической обработки - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к термическому

оборудованию, а именно к печам дл  цементации и нитроцементации.

Известна шахтна  печь дл  химико-термической обработки, содержаща  футерованную нагревательную камеру с муфелем, с устройством подачи карбюризатори в муфель. В качестве карбюризатора используют керосин, бензин, синтин, триэтаноламин . Устройство подачи карбюризатора состоит из бачка и игольчатого клапана , позвол ющего производить регулирование расхода карбюризатора. Дл  интенсификации пиролиза и перемещивани  атмосферы на крыщке печи установлен мотор с вентил тором. Сброс атмосферы и нейтрализаци  газа происходит через трубку сброса путем сжигани  в виде факела. Предус .мотрен также патрубок дл  отбора пробы газа из рабочего пространства. Уплотнение крыщки печи и герметизаци  производитс  болтовым соединением и песочным затвором . Уплотнение в зоне работы вентил тора обеспечиваетс  набивкой сальникового уплотнени  1.

Указанна  щахтна  печь имеет следующие недостатки: пиролиз карбюризаторов водегс  при нерегулируемом избыточном лавлении в муфеле печи, что приводит к повышенному образованию гижи и коксовидпых продуктов т желых i лезодорг да в рабоче.м пространстве и в системах подачи карбюризатора в печь, а также в системе сброса продуктов пир .г-ла через факел. В результате неполного пиролиза атмосфера печи имеет нестабильный состав, при 900- 940°С замедл етс  процесс цементации, недостаточно равномерно идет насыщение на детал х в различных зонах муфел . При

10 проведении нитроцеме;1тации в интервале 560-870°С с применением триэтаноламина образуютс  смолистые вещества. Засорение системы сброса приводит к погасанию факела, проникновению токсичных продуктов пиролиза в помещение через сальпиковые уплотнени  вентил тора.

Цель изобретени  - повышение скорости и рав()мерности диффузионного насыщени  за ечет увеличени  полноты протекани  процесса пиролиза в муфеле печи,

20 уменьн;ение сажеобразовани .

Claims (1)

1. Поставленна  цель достигаетс  тем, что печь енаб/кена укрепленными па крышке коаксиально расположенны.ми экрапамираспылител ми и системой вакуумировани  с ресивером, уетановлепной в донной части муфел , внутренний экран-раснылитель выпо , в виде полого конуса, а наружный -в виде усеченного полого конуса с отверстием в вершине, с целью ускорени  очистки от сажистых образований, ресивер выполпен в виде цилиндра с(; съемным дниглем. lia фиг. изображена предлагаема  печь поперечный разрез; на фкг. 2 -- наружный экран-распылите пь; па сЬиг. 3 --- aiiyrpeHний экран-расныли-|ель. Печь содержит футерованную камеру 1 с 1агревател м: 2 п муфелем 3, водоохлаждаемую крьинку 4 с плоскими украг1ами 5, устройство 6 подачи карбюризатора, коаксиально раснол()же:пп 1е чкрапыфас1п лителп , укрепленные па крышке 4 и выполнепные: пар-жиый - в виде 1олого усечепHoio конуса 7 с отверстием к вери1ине, внутpeiijuni i виде иолого конуса 8. .,опиа  част муфел  соединена с системой вакуумировапи  9, включакипей насос, датчики измерени  и регулировани  вакуума {не кжазаны), и ресивер 10, выполненный в виде герметичного ;,илиндра со съемным днищем, благодар  которому ресивер легко очии1.ае1с  от образовави1ихс  и смолисплх образоаани. Уст)ойс11 о 6 подачи карбюризатора состоит из бачка, насоса и и1-о,:1ьчато1Ч) исчггпл  (не ноказа1пл). ilcHb работает с/1ед ои,нм образом. Г1ос,К зак:)1 наим 1 крьппкн - включаетс  насос вакуумной системы ;стижепп  вакуума 2-10° MSi rr. ст. проводитс  нагрев муфе/   3 л.о рабочей температуры н зависимости oi марки стали обрабатываем1 1х деталей. Затем загружают обрабатьлвае .мые детали, вакуумируют рабочее нростра ст о и производитс  вакуу.мпый нагрев , ири этом экраг1Ы-распылитеми пагреваютс  до температуры иа 100--160С ииже те.чпературы в рабо-ей зопе. Включают насос устройства 6 юдачи карбюризатора и карбюризатор К игольчатому вешилю подаетс  нод ностоинпым избыточ Ы.м дав;1епнем 40---50 м.ч вод. ст. Это обеспечивает стабильное канленадение карбюризатора через игольчатый клапан в рабочее нрострапство печи на экраны-распылители. При падении капель карбюризатора на внутренний зкран-)асны,чите,ль, мину  наруж)ьп1 с отверстием, происходит следующий нроцесс: (юнада  на внутре:Н ий конус из стали IxlSMlOT и имеюнц.й температуру 560--700° (, карбюризатора мехапичееки дроб тс  и распыл ютс  от удара о верхнюю часть Koiiyca; пачавп ийс  процеес термического )аз.К)жепи  (пиролиза) г риводит к образованию из 1 аждоГ; кан.чи ОЛ2 0 ,15 литра газа, содержан его СО, СН, Na, (fjl-Ij.,, COj, На. В атмосфере нечи возрастает кадичество СК4 и С0,а количество непре.аельных углеводородов и сажистого у|лерода уменьшаетс . Это позвол ет активизировать процесс адсорбции атомарного у|лерода и азота на поверхности дeтav eй, что ускор ет процесс насыщени . Одновременно вакуумирование через донную часть приводит к нанравлепному продвижению акти1 ,ной атмосферы особенно через трубчатые полые детали, что практически неосуHiecTBHMo в известных муфельных печах. За счет значитхмьиой скорости отвода газа через вакуум-вывод в зоне .между экранамираснылител ми возникает  вление эжекпин . Поток газа иеремеиливаетс , завихр егс , его состав выравниваетс  и поступает муфель 3 и далее к садке. На полноту пиролиза при такой ехе.ме карбюризатора вли ет высока  степеь мгновенного разогрева с.мееи между экранамираспылител ми , и каталитичеекие адсорбnnoinibie свойства стальной поверхности экранов-расны:1ите ,:1ей нри отсутствии окиелени  и сажистого налета на них. В совокупности с установивп име  в муфеле вакуумом при откачке газов вакуу.мным насосо.м вакуумной системы, процесс подачи карбюризатора легко регулируетс  и остаетс  стабильным в течение всего времени химико-термической обработки. Ресивер в процессе работы исключает показание части газообразных продуктов, прощедших через садку вновь в рабочее пространство муфел  в момент , когда нова  позици  карбюризатора по-надает на экраны-распылители и образуетс  1ЮВЫЙ объе.м газовой смеси, расходуемой на азотирование и науглероживание. Одновременно ресивер нозвол ет отработанной смеси газов занимать больший объем, инициирует процесс осаждени  сажистых веHiccTB только в его объеме, исключа  выде ,ление их в рабочем пространстве. Использование предлагаемой печи в 1,3 1,5 раза повышает етепень выхода газа из жидкого карбюризатора вследствие роста но. ниролиза. Ма 50-60% снижаетс  образование в печи сажистых, смолообразных и коксообразных продуктов. Обеспечи ваете  стабильна  подача карбюризатора езавиеимо от его свойств в течение всего процесса питроцементации. Поддерживаетс  стабильный состав атмосферы и ее направленное движение через садку, что приводит к повьпнению качества обработки деталей и инструмента в интервале температур 560-950°С. Это позвол ет ускорить процесс и равпомерность насыщени  обрабатываемых деталей. Исключаетс  проникповение токсичных газов из муфел  печи j рабочее по.мещение при низкоте.мператур;{ых (560- -600°С) процеесах. Формула изобретени  1. Шахтна  печь дл  химико-термической обработки, содержаща  футерованную на