Пристрій для герметизації прохідної печі для спікання порошкових деталей

1 Устройство для герметизации проходной печи для спекания порошковых деталей, содержащее корпус образованный основанием боковыми стенками крышкой, параллельными друг другу передней и задней стенками с проходными окнами и снабженный опорной и разделительной поперечными перегородками с проходными окнами, в котором на крышке между верхними торцами передней стенки и опорной поперечной перегородки, разделительной поперечной перегородки и задней стенки соответственно выполнено воздушное и газовое отверстия, соединяющие корпус с воздушным и газовым отводящими коллекторами, свободные концы которых соединены переходным патрубком, к которому присоединены инжекционная горелка у опорной поперечной перегородки установлен коллектор для подачи газа с соплами с заглушённым одним концом и соединенный с трубопроводом для подачи газа, а между опорной и разделительной поперечными перегородками с возможностью перемещения установлена заслонка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что между опорной и разделительной поперечными перегородками в боковых стенках корпуса у его основания установлена ось, на которой касательно к внутренней поверхности опорной поперечной перегородки закреплены заслонки и под тупым углом к поверхности заслонки рычаг с противовесом а у разделительной поперечной перегородки к основанию корпуса прикреплен упор для ограничения хода заслонки, к краям проходного окна в передней стенке корпуса прикреплен дополнительный короб, на торце которого установлена пластина с изогнутым внутрь короба верхним краем, между которой и опорной поперечной перегородкой у основания короба установлен коллектор для подачи горючего газа, причем оси сопел коллектора для подачи газа и ось воздушного отверстия в крышке расположены в одной плоскости отводящие коллекторы выполнены в виде двух соединенных меньшими основаниями трапецеидальны* призм, а воздушное и газовое отверстия на крышке корпуса выполнены в виде щелей перпендикулярных оси корпуса 2 Устройство поп 1 , о т л и ч а ю щ е е с я тем что трапецеидальные призмы отводящих коллекторов образованы прикрепленными к краям воздушного и газового отверстий в крышке попарно параллельными двумя наружными и двумя внутренними трапецеидальными стенками, последние из которых соединены вместе меньшими основаниями, и закрепленными на боковых торцах внутренних и наружных стенок отводящих коллекторов Л-образными стенками, а к меньшему основанию наружных стенок и к Л-образным стенкам отводящих коллекторов прикреплен фланец, при этом стенки отводящих коллекторов образуют два канала которые сообщены через воз ел о оо о з 15086 душное и газовое отверстия в крышке с внутренним пространством корпуса 3 Устройство по п 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем что высота упора равна сумме расстояний от оси до основания и до внутренней п о в е р х н о с т и з а с л о н к и , а высота пластины равна сумме высоты упора и толщины заслонки 4 Устройство п о п , 1 и 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что внутренние стенки отводящих коллекторов, охваченных водяным холодильником, установлены в одной плоскости с опорной и разделительной поперечными перегородками 5. Устройство п о п 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем что в канале воздушного отводящего коллектора шарнирно установлен дроссель б Устройство по п. 1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что ось связана с краном, установленным на трубопроводе подачи горючего газа 7. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что к заслонке прикреплен рычаг, связанный со штоком силового привода, который закреплен на основании корпуса между опорной и разделительной поперечными перегородками. 8. Устройство по пп. 1 и 7 . о т л и ч а ю щ е е с я тем, что по периметрам заслонки и проходного окна опорной поперечной перегородки размещен уплотнительный материал, например,резина, при этом на заслонке расположены продольные полосы или поперечные ролики. Изобретение относится к устройствам для поддержания особой газовой среды в камерах нагрева горизонтальных проходных печей для спекания порошковых деталей с загрузкой поддонов с деталями в печь посредством толкателя. Устройство может быть использовано на заводах порошковой металлургии, машиностроительной и других отраслей промышленности. не обеспечивает наименьшее подтекание воздуха (заслонка открывается вверх) Известно устройство для герметизации проходных печей (патент США N? 3618919, МКИ F 27 В 5/02, прототип), содержащее корпус, образованный основанием, боковыми стенками, крышкой параллельными друг другу передней и задней стенками с проходными окнами При этом боковые стенки основание и крышка образуют обечайку К передней и задней стенкам прикреплены муфеля. В корпусе параллельно передней и задней стенкам установлены опорная и разделительная поперечные п е р е г о р о д к и с проходными окнами. На крышке корпуса между верхними торцами опорной перегородки и передней стенки, разделительной перегородки и задней стенки соответственно выполнены воздушное и газовое отверстия Между опорной и разделительной перегородками, у основания корпуса по периметру их проходных окон установлен U-образный коллектор для подачи газа с соплами. Два конца U-образного коллектора для подачи газа заглушены, а горизонтальный участок связан с трубопроводом подачи газа. Кроме того, между опорной и разделительной перегородками у крышки корпуса установлена с возможностью перемещения полая заслонка (элемент) с соплами для подачи газа. На заслонке закреплена труба для подачи газа и регулирования положения заслонки. 5 10 Процесс загрузки и выгрузки поддонов в проходной печи сопровождается открытием заслонок для прохода поддонов с деталями. При этом в открытый проем по поду печи проникает холодный воздух, а по своду печи выбиваются легкие печные газы. Смешение холодного воздуха и печных газов в печи нарушает технологические условия печной обработки, а при некоторых обстоятельствах приводит к взрыву. Выбиваемые печные газы, попадая в цеховую атмосферу, загрязняют ее. Таким образом, при разработке оптимальной конструкции загрузочных и разгрузочных устройств для герметизации проходных печей необходимо решить следующие задачи: сокращения объемов воздуха, п р о н и к а ю щ е г о в печь за время загрузки-выгрузки; эвакуации отходящих из печи газов и их обезвреживания, обеспечения взрывобезопасных условий эксплуатации печи. Известные технические решения не решают поставленные задачи. Они имеют значительную продолжительность цикла загрузки-выгрузки из-за несогласованности открытия заслонки с перемещением деталей или из-за того, что открытие заслонки 15 20 25 30 35 15086 В отверстиях на крышке корпуса закреплены воздушный и газовый отводящие коллекторы, выполненные из труб, для отвода газов. Таким образом, внутренние каналы коллекторов сообщены через отверстия с внутренним пространством корпуса Свободные концы коллекторов соединены переходным патрубком. К патрубку прикреплена инжекционная горелка с соплом подачи сжатого воздуха. Заслонка имеет клиновидную форму. А устройство содержит также водяную рубашку, охватывающую перегородки, для отвода теплоты. Известная конструкция устройства обеспечивает надежную эвакуацию и обезвреживание отходящих газов. Однако из-за того, что заслонка поднимается вверх, перемещение поддонов не осуществляется до тех пор, пока заслонка полностью не поднимется на высоту поддона. В результате расход печных газов остается относительно большим. Кроме того, в устройстве возможно образование взрывоопасной смеси, а следовательно, и возможен ее взрыв. В основу изобретения поставлена задача герметизации проходной печи, в которой путем синхронизации открытия заслонки с перемещением поддонов, а также в результате опускания заслонки вниз, а не поднятия ее вверх, достигается сокращение количества воздуха, проникающего в печь за время загрузки-выгрузки, и за счет этого достигается снижение расхода печной атмосферы, необходимой для герметизации печи. Кроме того, решается задача взрывобезопасности Поставленная задача решена тем, что в устройстве для герметизации проходной печи для спекания порошковых деталей, содержащем корпус. образованный основанием, боковыми стенками, крышкой, параллельными друг другу передней и задней стенками с проходными окнами и снабженный опорной и разделительной поперечными перегородками с проходными окнами, в котором на крышке между верхними торцами передней стенки и опорной поперечной перегородки, разделительной поперечной перегородки и задней стенки соответственно выполнены воздушное и газовое отверстия, соединяющие корпус с воздушным и газовым отводящими коллекторами, свободные концы которых соединены переходным патрубком, к которому присоединена инжекционная горелка, у опорной поперечной перегородки установлен коллектор для подачи газа с соплами с заглушённым одним концом и соединенный с трубопроводом для подачи газа, а между 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 опорной и разделительной поперечными перегородками с возможностью перемещения установлена заслонка, согласно изобретению, между опорной и разделительной поперечными перегородками в боковых стенках корпуса у его основания установлена ось, на которой касательно к внутренней поверхности опорной поперечной перегородки закреплены заслонка и под тупым углом к поверхности заслонки рычаг с противовесом, у разделительной поперечной перегородки к основанию корпуса прикреплен упор для ограничения хода заслонки, к краям проходного окна в передней стенке корпуса прикреплен дополнительный короб, на торце которого установлена пластина с изогнутым внутрь короба верхним краем, между которой и опорной поперечной перегородкой у основания короба установлен коллектор для подачи горючего газа, причем оси сопел коллектора для подачи газа и ось воздушного отверстия в крышке расположены в одной плоскости, отводящие коллекторы выполнены в виде двух соединенных меньшими основаниями трапецеидальных призм, а воздушное и газовое отверстия на крышке корпуса выполнены в виде щелей, перпендикулярных оси корпуса. Дополнительными отличительными признаками являются1 -Трапецеидальные призмы отводящих коллекторов образованы прикрепленными к краям воздушного и газового отверстий в крышке попарно параллельными двумя наружными и двумя внутренними трапецеидальными стенками, последние из которых соединены вместе меньшими основаниями, и закрепленными на боковых торцах внутренних и наружных стенок отводящих коллекторов Л-образными стенками, а к меньшему основанию наружных стенок и к Л-образным стенкам отводящих коллекторов прикреплен фланец, при этом стенки отводящих коллекторов образуют два канала, которые сообщены через воздушное и газовое отверстия в крышке с внутренним пространством корпуса. -Высота упора равна сумме расстояний от оси до основания и до внутренней поверхности заслонки. Высота пластины равна сумме высоты упора и толщины заслонки. -Внутренние стенки отводящих коллек55 торов, охваченных водяным холодильником, установлены в одной плоскости с опорной и разделительной поперечными перегородками. -В канале воздушного отводящего коллектора шарнирно установлен дроссель. 15086 Ось связана с краном, установленным на трубопроводе для подачи горючего газа. -К заслонке прикреплен рычаг, связанный со штоком силового привода, который закреплен на основании корпуса между 5 опорной и разделительной поперечными перегородками. -По периметрам заслонки и проходного окна опорной поперечной перегородки размещен уплотнительный материал, напри- 10 мер, резина, при этом на заслонке расположены продольные полосы или поперечные ролики. Благодаря тому, что конструкция устройства обеспечивает открытие заслонки 15 вниз одновременно с перемещением поддонов, продолжительность открытия заслонки и количество подтекающих газов через проході ше окно в передней стенке во внутреннее пространство корпуса являются 20 минимальными, и, следовательно, снижается расход печной атмосферы, необходимый для герметизации печи. Благодаря тому, что отверстия на крышке корпуса выполнены в виде щелей, пер- 25 пендикулярных оси корпуса, газы приобретают организованное, направленное, а не хаотическое движение, и, следовательно, удаление газов из корпуса происходит более равномерно. В результате 30 снижается расход печной атмосферы, необходимый для герметизации печи. Благодаря тому, что пламенная завеса организует дополнительно движение воздуха к воздушному отверстию в крышке корпу- 35 са и увеличивает сопротивление протеканию воздуха в корпус, уменьшается требуемый для герметизации расход печных газов. Кроме того, в пламенной завесе связывается свободный кислород, в результате 40 газы, натекающие через проходное окно в корпус, не могут образовать взрывоопасную смесь с горючей печной атмосферой. Благодаря тому, что отводящие коллекторы выполнены в форме трапецеидальных 45 призм, отсасываемые газы в коллекторах уменьшающегося сечения движутся со все увеличивающейся скоростью. В результате становится невозможен проскок пламени из патрубка. Кроме того, в результате теплооб- 50 мена газа как с внешней, так и с внутренней стенками газы охлаждаются ниже температуры воспламенения, что также повышает взрывобезопасность устройства. На фиг. 1 изображен продольный разрез 55 устройства; на фиг. 2 - выносной элемент I устройства; на фиг. 3 - разрез по А-А устройства; а на фиг. 4 - вид Б устройства; на фиг. 5 - заслонка с продольными полосами; на фиг. 6 - вид В заслонки с продольными по 8 лосами; на фиг. 7 - заслонка с поперечными роликами; на фиг. 8 - вид Г заслонки с поперечными роликами; на фиг. 9 - силовой привод заслонки. Устройство содержит корпус 1, образованный основанием 2, боковыми стенками 3 и 4, крышкой 5, параллельными друг другу передней и задней стенками 6 и 7. В стенках 6 и 7 выполнены проходные окна 8 и 9 для прохода поддонов с деталями. Корпус 1 снабжен опорной и разделительной поперечными перегородками 10 и 11с проходными окнами 12 и 13 для прохода поддонов. Между опорной и разделительной поперечными перегородками 10 и 11 в боковых стенках 3 и 4 корпуса 1 у его основания 2 установлена ось 14. На оси 14 касательно к внутренней поверхности опорной поперечной перегородки 10 закреплена заслонка 15. У разделительной поперечной перегородки 11 к основанию 2 корпуса 1 прикреплен упор 16 для ограничения хода заслонки 15. Высота Ні упора 16 равна сумме расстояний от оси 14 до основания 2 - Вг и до внутренней поверхности заслонки 15 - Нз. К оси 14 под тупым углом к поверхности заслонки 15 прикреплен рычаг 17 с противовесом 18. В корпусе 1 на крышке 5 между верхними торцами передней стенки 6 и опорной поперечной перегородки 10. разделительной поперечной перегородки 11 и задней стенки 7 соответственно выполнены воздушное и газовое отверстия 19 и 20 в виде щелей, перпендикулярных оси корпуса 1. К краям проходных окон 8 и 9 в передней и задней стенках 6 и 7 прикреплены дополнительные короба 21 и 22 с фланцами. На торце короба 21 установлена пластина 23 с изогнутым внутрь короба 21 верхним краем. Высота Щ пластины 23 равна сумме высоты Ні упора 16 и толщины д заслонки 15. Между пластиной 23 и опорной поперечной перегородкой 10 у основания короба 21, в его боковых стенках установлен коллектор 24 для подачи горючего газа с соплами 25. Один конец коллектора 24 заглушён, а второй соединен с трубопроводом 26 для подачи горючего газа, например природного газа. Оси сопел 25 коллектора 24 для подачи газа и ось воздушного отверстия 19 на крышке 5 расположены в одной плоскости. Корпус 1 через воздушное и газовое отверстия 19 и 20 на крышке 5 соединен с воздушным и газовым отводящими коллекторами 27 и 28 для отвода газов. Коллекторы 27 и 28 выполнены в виде двух соединенных меньшими основаниями трапецеидальных призм. 15086 Трапецеидальные призмы коллекторов 27 и 28 образованы прикрепленными к краям отверстий 19 и 20 в крышке 5 попарно параллельными двумя наружными и двумя внутренними трапецеидальными стенками 5 соответственно 29 и 30,31 и 32. Две внутренние трапецеидальные стенки 31 и 32 соединены вместе меньшими основаниями. На боковых торцах наружных и внутренних стенок 29 и 30, 31 и 32 отводящих коллекторов 10 27 и 28 закреплены Л-образные стенки 33. К меньшему основанию наружных стенок 29 и 30 и к Л-образным стенкам 33 отводящих коллекторов 27 и 28 прикреплен фланец 34. При этом стенки 29, 30, 31, 32 отводящих 15 коллекторов 27 и 28 образуют два канала 35 и 36, которые сообщены через воздушное и газовое отверстия 19 и 20 в крышке 5 с внутренним пространством корпуса 1. Свободные концы коллекторов 27 и 28. 20 соединены вместе фланцем 34, который, в свою очередь, соединен с фланцем 37 переходного патрубка 38. Патрубок 38 состоит из последовательно присоединенных к фланцу 37 конфузора 39, цилиндра 40 и фланца 41. 25 С цилиндром 40 соединен трубопровод 42 для подачи сжатого воздуха. К фланцу 41 переходного патрубка 38 присоединен фланец 43 инжекционной горелки 44 для термического обезвреживания 30 печных газов. Горелка 44 состоит из последовательно прикрепленных к фланцу 43 диффузора 45, цилиндра 46 и конфорки 47. Сопло 48 горелки 44 установлено на оси диффузора 45 и подсоединено к трубопрово- 35 ду 42 для подачи сжатого газа. Внутренние стенки 31 и 32 отводящих коллекторов 27 и 28 для увеличения жесткости корпуса 1 расположены в одной плоскости с опорной и разделительной 40 перегородками 10 и 11 Отводящие коллектора 27 и 28 для интенсификации охлаждения газов охвачены водяным холодильником 49. Водяной холодильник 49 образован наружными стенками 45 29 и 30 отводящих коллекторов 27 и 28, параллельными стенкам 29 и 30, трапецеидальными стенками 50 и 51, а также боковыми стенками 52 и 53. При этом большие основания трапецеидальных стенок 50 50 и 51 прикреплены к крышкам коробов 21 и 22, а меньшие основания - к фланцу 34. Боковые стенки 52 и 53 закреплены на крышке коробов 21 и 22. на торцах трапецеидальных стенок 50 и 51 и на фланце 34. 55 Водяной холодильник 49 имеет подводящий и отводящий патрубки 54 и 55. В канале 35 воздушного отводящего коллектора 27 для регулирования расхода воздуха шарнирно установлен дроссель 56. 10 Ось 14 для экономии расхода горючего газа связана с краном 57, установленным на трубопроводе 26 для подачи горючего газа. По периметрам заслонки 15 и проходного окна 12 опорной поперечной перегородки 10 размещен уплотнительный материал 58 и 59, например, резина. Для защиты уплотнительного материала 58 заслонки 15 на ней расположены продольные полосы 60 или поперечные ролики 61. Для увеличения усилий прижатия заслонки 15 к опорной поперечной перегородке 10 к заслонке 15 прикреплен рычаг 62, связанный со штоком 63 силового привода 64, который закреплен на основании 2 корпуса 1 между опорной и разделительной поперечными перегородками 10 и 11. Устройство снабжено толкателем 65 для проталкивания поддонов 66. Кроме того, устройство присоединено к печной камере 67. Устройство работает следующим образом. Первоначально заслонка 15 прижимается к опорной поперечной перегородке 10 под действием противовеса 18 или силового привода 64 и, таким образом, полностью перекрывает проходное окно 12. Толкатель 65 проталкивает поддон 66 с деталями через короб 21 и проходное окно 12 опорной поперечной перегородки 10 к заслонке 15. При этом поддон 66 опирается на пластину 23 и на нижнюю грань проходного окна 12. Под действием поддона 66 заслонка 15 начинает отклоняться вокруг оси 14. Когда поддон 66 полностью продвинут в корпус 1, заслонка 15 принимает свое крайнее положение, опираясь на упор 16. В этом положении поддон 66 опирается непосредственно на наружную поверхность заслонки 15 или на продольные полосы 60 или поперечные ролики 61. Далее толкатель 65 проталкивает поддон 66 через проходное окно 13 разделительной поперечной перегородки 11 и короб 22 в камеру нагреоа 67. Когда поддон 66 полностью протолкнут в печь, толкатель 65 возвращается в исходное положение. Заслонка 15, освобожденная от толкателя 65, под действием противовеса 18 или силового привода 64 перемещается к опорной поперечной перегородке 10 и прижимается к ней, полностью перекрывая проходное окно 12. Горючий газ, например природный, вытекает через сопла 25 коллектора 24 во внутреннее пространство короба 21, образуя пламенную завесу. Эжектированный завесой окружающий воздух и продукты сгорания горючего газа всасываются через воздушное отверстие 19 короба 1 в канал 35 отводящего коллектора 27. Пламенная заве 11 15086 12 са связывает свободный кислород воздуха, котором происходит полное термическое в результате чего, продукты сгорания горюобезвреживание отходящих печных газов. чего газа, натекающие в корпус 1 через нижПреимуществом данной конструкции уснюю часть проходного окна 12 при открытой тройства для герметизации печи является заслонке 15, не могут образовать с восста- 5 минимальное натекание тяжелых газов (проновительной атмосферой печной камеры дуктов сгорания) через окно 12 в корпус 1. взрывоопасную смесь. Благодаря эжекции Как известно, тяжелые продукты сгорания воздуха пламенной завесой у крышки 5 корнатекают в корпус 1 преимущественно через пуса 1 состав газовой смеси близок к составу нижнюю часть окна 12. Конструкция устройвоздуха, в отличие от состава смеси у осно- 10 ства обеспечивает минимальное время, в терания 2 корпуса 1. Кроме того, пламенная чение которого нижняя часть окна 12 завеса и опорная поперечная перегородка является открытой, благодаря тому, что от10 создают дополнительное аэродинамичекрытие заслонки происходит вниз и одноское сопротивление движению окружающевременно с перемещением поддонов с го воздуха в корпус 1, что уменьшает 15 деталями. В результате снижается расход натекание газа в корпус 1 со стороны окна печных газов, обеспечивающих нормальную 12. работу печи. Кроме того, количество продуктов сгораПечные газы камеры 67 нагрепа всасыния, натекающих через окно 12 в корпус 1. ваются через газовое отверстие 20 корпуса 1 в канал 36 отводящего коллектора 28 и 20 уменьшается из-за того, что пламенная завеса, образования коллектором 24 с соплами подстуживаются из-за теплообмена со стен25, создает разрежение, которое препятстками 30 и 32 коллектора 28, охлаждаемыми вует натеканию продуктов сгорания, а опорводой подаваемой в водяной холодильник ная поперечная перегородка 10 создает 49 через подводящий патрубок 54. Разделительная поперечная перегородка 11 создает 25 дополнительное аэродинамическое сопротивление. аэродинамическое сопротивление движению печных газов внутрь корпуса 1, что Также благодаря наличию коллектора 24 уменьшает объем восстановительных газов, пламенной завесы в корпус 1 во время отконтактирующих с окислительной атмосфекрытия заслонки 15 натекает не воздух, а рой, натекающий в корпус 1 через окно 12. 30 продукты сгорания горючего газа, которые в смеси с восстановительной печной атмосфеРасход воздуха в канале 35 отводящего рой не образуют взрывоопасную смесь. В коллектора 27 регулируется дросселем 56. результате взрывобезопасность устройства Когда заслонка 15 полностью закрывает повышается. проходное окно 12, кран 57. связанный с осью 14, приоткрыт настолько, чтобы обсс- 35 Из-за того, что канал 36 отводящего коллечить дежурное пламя на коллекторе 24. лектора 28 образован трапецеидальными При открытии заслонки 15 ось 14 дополнистенками 30 и 32. которые своими наружнытельно открывает кран 57 и, таким образом, ми поверхностями сообщаются с открытым увеличивает подачу горючего газа на коллеквоздухом или водой холодильника 49, печтор 24 настолько, что пламенная завеса пол- 40 ные газы в канале 36 подстуживаются до ностью перекрывает проходное окно 12. температуры ниже температуры воспламенения. В результате в переходном патрубке В переходном патрубке 38 происходит 38 горение смеси воздуха и печных газов соединение потоков печного газа и смеси невозможно. воздуха и продуктов сгорания горючего газа, Так как устройство содержит инжекципоступающих из каналов 35 и 36 коллекто- 45 онную горелку 44, которая обеспечивает ров 27 и 28. полное смешение воздуха и восстановительВ инжекционной горелке 44 происходит ной печной атмосферы, происходит термиполное смешение воздуха, подаваемого в ческое обезвреживание отходящих печных горелку 44 из трубопровода 42 через сопло 48, и смеси газов, поступающих из патрубка 50 газов, которые могут содержать продукты разложения смазок, пары металлов и пр. 38. При этом разрежение, создаваемое возТакже преимуществом данного устройдухом, вытекающим из сопла 48 в диффузор ства является простота механизма переме45, является причиной для движения печных щения заслонки, не требующая силовых газов и продуктов сгорания горючего газа и воздуха из корпуса 1 к инжекционной горел- 55 приводов (пневмо-. гидроцилиндров, электромоторов и пр.) и автоматики В результате ке 44. Вытекающая из конфорки 47 смесь надежность работы устройства повышается. горючих газов и воздуха образует факел, в 9809 L 15086 7 Природный газ 5Ґ 98091 15086 15086 Упорядник Замовлення 4166 Техред М.Моргентал Коректор Л.Пилипенко Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655 ГСП. Київ-53, Львівська пл . 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент" м. Ужгород, вул.Гагаріна 101 УКРАЇНА UА (11)15086 (із) С 2 (51) 6 F27D17/00, 7/00,1/18 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ПАТЕНТУ НА ВИНАХІД (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦІЇ ПРОХІДНОЇ ПЕЧІ ДЛЯ СПІКАННЯ ПОРОШКОВИХ ДЕТАЛЕЙ (21)93005267 (22)18.11.1993 (24) 16.10.2000 (33) UA (46) 16.10.2000, Бюл.№ 5, 2000 р. (72) Кривенко Олександр Миколайович, Бондаренко Борис Іванович, Волошин Ігор Владиславович, Манькус Юрій Васильович (73) Інститут газу Академії наук України. UA (56) 1. SU, № 1101652, МПК3 F27D 1/18,07.07.84. 2. SU, № 800562, МПК5 F27D 1/18, 30.01.81. 3. SU, № 1350467, МПК4 F27D 7/06, 1/18, 07.07.87. 4. SU, № 560919, МПК2 C21D 9/00, F27B 9/00, 05.06.77. 5. SU, патент № 3618919, F27B, 5/02, 09.11.71. (57) 1. Устройство для герметизации проходной печи для спекания порошковых деталей, содержащее корпус, образованный основанием, боковыми стенками, крышкой, параллельными друг другу передней и задней стенками с проходными окнами и снабженный опорной и разделительной поперечными перегородками с проходными окнами, в котором на крышке между верхними торцами передней стенки и опорной поперечной перегородки, разделительной поперечной перегородки и задней стенки соответственно выполнены воздушное и газовое отверстия, соединяющие корпус с воздушным и газовым отводящими коллекторами, свободные концы которых соединены переходным патрубком, к которому присоединена инжекционная горелка, у опорной поперечной перегородки установлен коллектор для подачи газа с соплами с затушенным одним концом и соединенный с трубопроводом для подачи газа, а между опорной и разделительной поперечными перегородками с возможностью перемещения установлена заслонка, отличающееся тем, что между опорной и разделительной поперечными перегородками в боковых стенках корпуса у его основания установлена ось, на которой касательно к внутренней поверхности опорной поперечной перегородки закреплены заслонка и под тупым углом к поверхности заслонки рычаг с противовесом, а у разделительной поперечной перегородки к основанию корпуса прикреплен упор для ограничения хода заслонки. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено прикрепленным к краям проходного окна в передней стенке корпуса дополнительным коробом, на торце которого установлена пластина с изогнутым внутрь короба верхним краем, между которой и опорной поперечной перегородкой у основания короба установлен коллектор для подачи горючего газа, причем оси сопел коллектора для подачи газа и ось воздушного отверстия в крышке расположены в одной плоскости, отводящие коллекторы выполнены в виде двух соединенных меньшими основаниями трапецеидальных призм, а воздушное и газовое отверстия на крышке корпуса выполнены в виде щелей, перпендикулярных оси корпуса. 3. Устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что отводящие коллекторы выполнены в виде трапецеидальных призм, образованных прикрепленными к краям воздушного и газового отверстий в крышке попарно параллельными двумя наружными и двумя внутренними трапецеидальными стенками, последние из которых соединены вместе меньшими основаниями, и закрепленными на боковых торцах внутренних и наружных стенок отводящих коллекторов Л-образными стенками, а к меньшему основанию наружных стенок и к Лобразным стенкам отводящих коллекторов прикреплен фланец, при этом стенки отводящих коллекторов образуют два канала, которые сообщены через воздушное и газовое отверстия в крышке с внутренним пространством корпуса. 4. Устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что высота упора равна сумме расстояний от оси до основания и до внутренней поверхности заслонки, соответственно, а высота пластины равна сумме высоты упора и толщины заслонки. 5. Устройство по пп. 1, 2, 3, отличающееся тем, что внутренние стенки отводящих коллекторов, охваченных водяным холодильником, установлены в одной плоскости с опорной и разделительной поперечными перегородками. 6. Устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что в канале воздушного отводящего коллектора шарнирно установлен дроссель. 7. Устройство по пп. 1, 2, отличающееся тем, что ось связана с краном, установленным на трубопроводе подачи горючего газа. 8. Устройство по пп 1, 2, отличающееся тем, что к заслонке прикреплен рычаг, связанный со штоком силового привода, который закреплен на основании корпуса между опорной и разделительной поперечными перегородками. 9. Устройство по пп. 1, 2, 8, отличающееся тем, что по периметрам заслонки и проходного окна СМ О CD 00 О о 15086 опорной поперечной перегородки размещен уплотнительный материал, например, резина, при этом на заслонке расположены продольные полосы или поперечные ролики. Изобретение относится к устройствам для поддержания особой газовой среды в камерах нагрева горизонтальных проходных печей для спекания порошковых деталей с загрузкой поддонов с деталями в печь посредством толкателя. Устройство может быть использовано на заводах порошковой металлургии, машиностроительной и других отраслей промышленности. Процесс загрузки и выгрузки поддонов в проходной печи сопровождается открытием заслонок для прохода поддонов с деталями. При этом в открытый проем по своду печи проникает холодный воздух, а по своду печи выбиваются легкие печные газы. Смешение холодного воздуха и печных газов в печи нарушает технологические условия печной обработки, а при некоторых обстоятельствах приводит к взрыву. Выбиваемые печные газы, попадая в цеховую атмосферу, загрязняют ее. Таким образом, при разработке оптимальной конструкции загрузочных и разгрузочных устройств для герметизации проходных печей необходимо решить следующие задачи: сокращения объемов воздуха, проникающего в печь за время загрузки-выгрузки; эвакуации отходящих из печи газов и их обезвреживания, обеспечения взрывобезопасных условий эксплуатации печи. Известные технические решения не решают поставленные задачи. Они имеют значительную продолжительность цикла загрузки-выгрузки из-за несогласованности открытия заслонки с перемещением деталей или из-за того, что открытие заслонки, не обеспечивает наименьшее подтекание воздуха (заслонка открывается вверх). Известно устройство для герметизации печей [1], содержащее печной проем с заслонкой и с расположенной по его периметру водоохлаждаемой рубашкой с уплотнительным контуром. Перед проемом печи, в приямке, на шарнирной опоре установлен силовой гидроцилиндр со штоком. Шток гидроцилиндра соединен с помощью шарнира с серединой заслонки. По периметру заслонки расположено уплотнение, а на ее верхней и нижней боковых стенках жестко закреплены оси верхнего и нижнего роликов. С боковых сторон заслонки установлены вертикальные направляющие, которые выполнены в виде стоек, имеющих горизонтальные участки, расположенные сверху и снизу заслонки. Горизонтальные участки имеют плавное соединение с вертикальной частью направляющих. При этом горизонтальные участки направляющих охватывают соответственно верхние и нижние ролики. Для ограничения хода заслонки в направляющих установлены упоры, над которыми на расстоянии, равном высоте заслонки и нижнего ролика, со стороны привода в направляющих выполнены технологические окна со съемными крышками. Требуемый технический результат на данном устройстве не достигается из-за того, что проталкивание деталей в печь не осуществляется до тех пор, пока заслонка полностью не откроется. В результате в печь за время цикла загрузки-выгрузки натекает значительное количество воздуха. Кроме того, в данной конструкции устройства не решены задачи эвакуации отходящих газов и их обезвреживания, а также обеспечения взрывоопасное™. Известно устройство для герметизации печей [2], содержащее корпус (тамбур), в боковых стенках которого закреплены подшипники. При этом в каждом из подшипников установлены рычаги. С одной стороны рычагов подвешены грузы, а на других концах рычагов закреплена заслонка (металлический экран). Коллектор подачи природного газа прикреплен к заслонке (металлическому экрану). При этом один конец коллектора заглушён, другой через гибкий шланг подсоединен к газопроводу природного газа. В данном устройстве решены задачи обеспечения взрывобезопасности, т. к. пламенная завеса препятствует образованию взрывоопасной смеси воздуха и печных газов. Однако не решены задачи эвакуации отходящих газов и их обезвреживания, подтекания продуктов сгорания (СОг, НгО), т. е. окислителей, в печь, следствием чего является нарушение требуемого состава печной атмосферы. Известно также устройство для герметизации печи [3], содержащее корпус (подводящий короб), образованный основанием, стенками и крышками. В крышке корпуса выполнены три отверстия: продолговатые, боковые и центральные. Боковые отверстия выполнены у торцов корпуса, а центральное - по середине крышки, причем оси отверстий параллельны друг другу и перпендикулярны продольной оси корпуса. В корпусе, перпендикулярно его оси, по оси боковых и центрального отверстий установлены два параллельных друг другу неподвижных экрана. Каждый экран выполнен с проходными окнами для прохода транспортного средства. Посередине корпуса на его боковых стенках и основании закреплены неподвижные коллектора со щелевыми соплами, а на основании корпуса - неподвижный коллектор со щелевым соплом. Коллекторы выполнены из труб, оси которых расположены в плоскости, перпендикулярной продольной оси корпуса, образуя Uобразный коллектор. При этом щелевые сопла этого коллектора выполнены по внутреннему его периметру и предназначены для подачи разделяющего газа на транспортное средство. В центральном отверстии корпуса установлена заслонка (перегородка), выполненная с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной оси корпуса. Боковые части щелевого сопла Uобразного коллектора являются направляющими для заслонки (перегородки). На нижней торцевой стенке этой заслонки (перегородки) установлен дополнительный коллектор со щелевым соплом, выполненный из трубы. При этом оси труб этого коллектора и U-образного коллектора расположены в одной плоскости. В корпусе с двух сторон от заслонки (перегородки) установлены воздушный и газовый отводящие кольцеобразные коллекторы со щелями для удаления газов, выполненные из 9' 8 іИф ?№'-•• g іИф 98091 15086 f-* • v T J - kk ; ФИГ. 4 т*- * ^ О 2001 р. Формат 60x84 1/8 Обсяг 0.{/3 обл.-вид. арк. Тираж 50 прим Зам ^2S УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 12