Тунельна електропіч для термообробки пластифікованих заготовок із металевих порошків

Изобретение относится к конструкциям многокамерных электропечей для нагрева в особой газовой среде с перемещением заготовок в поддонах при помощи толкающего устройства, по крайней мере, в камере удаления пластификатора. Печи на основе изобретения могут быть использованы для изготовления изделий из металлических порошков, преимущественно для спекания пластифицированных заготовок из металлических порошков на заводах порошковой металлургии и машиностроительных предприятиях, имеющих цеха по получению изделий из металлических порошков. Известна проходная муфельная печь с контролируемой атмосферой, содержащая последовательно расположенные загрузочную камеру с патрубком отвода газа, камеры нагрева с электронагревателями и охлаждения, камеру разгрузки с патрубком отвода газа. Внутри камер расположен муфель. При этом в верхней части муфеля по всей длине камеры нагрева установлен распределительный коллектор, выполненный в виде перфорированного короба, причем диаметр каждого отверстия распределительного коллектора в направлении от торцов к его середине возрастает на 0,1...0,3 по отношению к предыдущему. Перфорированный короб снабжен патрубком подачи газа [1]. Известна также туннельная электропечь для термообработки изделий из порошка, содержащая последовательно расположенные загрузочную камеру с патрубком подвода газа, камеру удаления пластификатора с металлическим муфелем, камеры спекания, охлаждения и разгрузки и патрубками подачи газа. Снаружи муфеля внутри камеры удаления пластификатора и внутри камеры спекания расположены электронагреватели. На боковых стенках металлического муфеля камеры удаления пластификатора установлен коллектор подачи газа, выполненный в виде перфорированных коробов. К коллектору подачи газа подсоединены патрубки подачи рабочего газа, снабженные электромагнитными газовыми клапанами, включающимися попеременно через реле времени. На поду муфеля камеры удаления пластификатора закреплен патрубок, соединенный с жидкостным затвором и трубопроводом выхода отработанного газа. На нижних стенках камер установлены опоры, на которых размещены подовые плиты для перемещения по ним поддонов с заготовками посредством толкателя [2]. Недостатком печи [1] является низкая надежность работы. Для печи характерны частые заклинивания заслонок загрузочной и разгрузочной камер, а также поддонов с заготовками в печи, разрушение кладки камеры спекания. Все эти обстоятельства приводят к существенным эксплуатационным расходам и. как следствие, - к высокой стоимости готовых деталей. Надежность работы печи [2] выше. однако остается недостаточной. Доля эксплуатационных затрат в себестоимости деталей значительна. Низкая надежность работы печи [2] связана с тем, что газ, подаваемый через боковые коллекторы, подхватывает пары пластификатора к своду муфеля. В результате статическое давление газовой смеси в камере удаления пластификатора повышается по сравнению с таковым в соседних камерах печи. Это приводит к усилению растекания паров пластификатора, не встречающих на своем пути никаких препятствий, вдоль печи. При этом отвод газа через патрубок, закрепленный на поду муфеля, не способен предотвратить растекания изза необходимости поддержания очень высоких расходов газа на печь. Термолабильные пары пластификатора, касаясь горячих стенок муфеля или камеры спекания, разлагаются с образованием сажеобразных осадков, а касаясь холодных стенок камер загрузки и выгрузки, холодильника, конденсируются. Все это уменьшает проходное сечение печи и ведет к заклиниванию поддонов и заслонок. Разложение же паров пластификатора в кладке камеры спекания, с течением времени, приводит к ее разрушению. Задачей изобретения является усовершенствование конструкции туннельной электропечи для термообработки пластифицированных заготовок из металлических порошков путем обеспечения возможности создания оптимальных потоков подачи и отсоса газа, чтобы предотвратить растекание паров пластификатора по печи, а. следовательно, и их осаждение на рабочих поверхностях печи, чем повышают надежность ее работы. Поставленная задача решена тем. что в туннельной электропечи для термообработки пластифицированных заготовок из металлических порошков, содержащей последовательно расположенные загрузочную камеру, камеру удаления пластификатора с муфелем и размещенными внутри коллектором подачи газа и патрубком отвода газа, камеры спекания, охлаждения и разгрузки, опоры, установленные в нижней части камер, и подовые плиты, размещенные на опорах, согласно изобретению, муфель выполнен с прикрепленными к его днищу и боковым стенкам поперечными торцевыми перегородками, высота которых равна сумме высот опоры и подовой плиты, при этом патрубок отвода газа расположен между перегородками, а коллектор подачи газа размещен в своде муфеля. На фиг.1 изображен продольный разрез предлагаемой печи, на фиг.2 - поперечный разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - продольный разрез Б-Б на фиг.2. Туннельная электропечь для термообработки пластифицированных заготовок из металлических порошков содержит последовательно расположенные загрузочную камеру 1 с патрубком 2 подачи (технологического) газа, камеру 3 удаления пластификатора с Металлическим муфелем, 4, камеры 5 и 6 спекания и охлаждения соответственно, камеру 7 разгрузки с патрубком 8 подачи (технологического) газа. Камеры 1 и 7 снабжены заслонками 9 и 10. Камера 3 удаления пластификатора футерована внутри. Снаружи муфеля 4 внутри камеры 3 расположены электронагреватели 11. В нижней части камер 1, 3, 5, 6 и 7 установлены опоры 12 с размещенными на них подовыми плитами 13 для перемещения по ним поддонов с заготовками посредством толкателя. Камера 5 спекания футерована внутри и снабжена электронагревателями 14. Внутри муфеля 4 в его своде размещен коллектор 15 подачи газа с соплами и патрубком 16 подачи технологического газа. Муфель 4 выполнен с прикрепленными к его днищу и боковым стенкам поперечными торцевыми перегородками 17 и 18, высота которых равна сумме высот опоры 12 и подовой плиты 13 в камере 3. При этом патрубок 19 отвода газа расположен между перегородками 17 и 18. Таким образом, перегородки 17 и 18, днище муфеля 4 образуют коллектор 20 отсоса, сообщенный с рабочим пространством муфеля 4 посредством щелей 21 и 22, Патрубок 19 отвода газа соединен с жидкостным затвором 23 и с трубопроводом 24 выхода отработанного газа. Печь работает следующим образом. При открытых заслонках 9 и 10 камер 1 и 7 поддоны с пластифицированными заготовками из металлического порошка подают в камеру 1 загрузки. Затем последовательно проталкивают по подовым .плитам 13 через камеры 3. 5,6 и 7 удаления пластификатора, спекания, охлаждения и выгрузки соответственно. В камерах 3 и 5 удаления пластификатора и спекания поддерживают необходимую температуру посредством электронагревателей 11 и 14 соответственно. В камеры 3 и 7 загрузки и выгрузки через патрубки 2 и 8 подают технологический газ, например, диссоциированный аммиак, через патрубок 2 -прямотоком, через патрубок 8 - противотоком. В камеру 3 удаления пластификатора через патрубок 16 и сопла коллектора подачи газа 15 также подают технологический газ, например, диссоциированный аммиак. Отработанный газ отводят из камеры 3 удаления пластификатора по коллектору отсоса 20 через щели 21 и 22, через патрубок 19. жидкостный затвор 23 и через трубопровод 24 выбрасывают в атмосферу. Поддоны со спеченными-заготовками выгружают из камеры выгрузки 7. Закрывают заслонки 9 и 10 камер 1 и 7. Коллектор 20 отсоса и коллектор 15 подачи газа позволяют близко к идеальным условиям организовать потоки в камере 3 удаления пластификатора, "Вялые" струи, вытекающие из коллектора 15, сливаются и образуют ниспадающий поток. Этот поток ограничивает подъем ларов пластификатора к своду м уфеля. Пары пластификатора теряют свой первоначальный импульс, тормозятся, а затем движутся вниз. Далее пары пластификатора растекаются под действием сил тяжести преимущественно в направлении щелей 21 и 22 коллектора 20 отсоса, т.е. по кратчайшему пути к стоку (ширина муфеля существенно меньше длины камеры 3 удаления пластификатора). Боковой сток паров пластификатора через щели 21 и 22 забирает все пары из камеры 3 удаления пластификатора, ограничивая растекание паров по подовым плитам 13. Предотвратив растекание паров пластификатора по печи, таким образом устраняют конденсацию и осаждение паров пластификатора и продуктов его разложения на рабочих поверхностях заслонок 9 и 10, камеры охлаждения 6 и др. Отсутствие осаждений приводит к повышению надежности работы печи, проявляющемуся в отсутствии заклинивания заслонок 9 и 10. а также поддонов, разрушения кладки камеры 5 спекания. Дополнительным преимуществом предлагаемого изобретения является повышение качества термообработки за-счет лучшего удаления пластификатора из заготовок. Заготовки в поддонах омываются свежим рабочим газом из коллектора 15 подачи газа. Кроме того, сводовое расположение коллектора 15 более практично, поскольку при изменении типоразмеров обрабатываемых заготовок смывание заготовок на поддонах не нарушается. В печи [2] изменение типоразмера обрабатываемых заготовок может приводить к ухудшению организации газопотоков в камере удаления. Сравнительные испытания известной [2] предлагаемой печи при спекании железо-графитовых заготовок, пластифицированных стеаратом цинка, представлены в таблице. Испытания известной и предлагаемой печи Проведены на Нытвинском машиностроительном заводе (Пермская обл., Россия) на базе печей СЮН-3.5.66.1/12.5-И1, модернизированных в соответствии с конструкциями известной и предлагаемой печи. Как видно изданных таблицы, предлагаемая конструкция обеспечивает высокую надежность работы печи.