Піч для термічної та хіміко-термічної обробки деталей

Реферат: Винахід належить до галузі металургії, а саме - до конструкції печі для термічної та хімікотермічної обробки деталей, і може бути використана, наприклад, у виробництві електродів, анодів, тиглів, при підготовці металу для обробки тиском. Піч для термічної та хіміко-термічної обробки деталей містить корпус, нагрівальну камеру, нагрівальні елементи та під, корпус та нагрівальна камера мають пірамідальну конфігурацію а нагрівальні елементи розташовані вертикально від її основи з нахилом до вершини по контуру робочої камери. Винахід забезпечує зменшення інертності виходу на робочій режим, угару деталей, що нагріваються і, відповідно, скорочення часу на операції ТО та ХТО. UA 106132 C2 (12) UA 106132 C2 UA 106132 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Винахід належить до галузі металургії, тобто - конструкції термічного обладнання, а саме до камерних електричних печей опору, призначених для термічної обробки (ТО) і хіміко-термічної обробки (ХТО) деталей, і може бути, використаний, наприклад, у виробництві електродів, анодів, тиглів, у металургії - при підготовці металу для обробки тиском. Відоме термічне обладнання - камера випалювальної печі, яка може бути використана при виробництві вуглеграфітових електродів, - авторське свідоцтво SU 1689733 А1, F 27 В 5/02. 07.11.91, яка складається з обпалювальної камери що має квадратний переріз і обмежена бічними стінками з виконаними в них вертикальними муфельними каналами, подини і склепіння. У кутах камери встановлені теплопроводи з графітового матеріалу, виконані з поперечним перерізом у вигляді трикутника. Недоліком цієї печі є складність виготовлення стін з муфельними отворами, ненадійність в експлуатації. Конструкція печі відрізняється високою матеріаломісткістю і інерційністю. Тепло від нагрівачів до виробу передається через екран (муфельна стіна), що знижує теплову потужність печі і призводить до перевитрати палива, продуктивність печі невелика, оскільки з збільшенням габаритів муфеля знижується надійність печі. У промисловості такі печі не знайшли застосування. Відома муфельна піч для отримання металічних порошків відтворюючих окислів (найближчий аналог з рівня техніки), яка складається з футерування, нагрівального устаткування, муфеля, завантажувального устаткування, холодильника, розвантажувального устаткування, трубчатих газоходів, виконаних з отворами по їх довжині, яка забезпечує збільшення продуктивності процесу відновлення. Авторське свідоцтво SU 909513 F 27 В 5/04 опубл. 28.02.82, бюл. № 8. Основним недоліком даної печі є тривале нагрівання та виникнення поверхневих дефектів (окалини) у деталях, які потребують додавання припуску у розмірах на подальшу механічну обробку. Причини, які перешкоджають досягненню найближчим аналогом очікуваного технічного результату, полягають у низьких експлуатаційних властивостях, а саме: інертність, значна кількість угару. В основу винаходу поставлена задача одержання нового термічного обладнання для ТО та ХТО, з метою підвищення експлуатаційних властивостей, що забезпечить зниження інертності і підвищення якості обробки металу. За рахунок цього зменшується час для ТО та ХТО деталей та підвищується якість обробки (зменшення угару). Поставлена задача вирішується наступним чином. Для одержання термічного обладнання був виготовлений зразок печі, що має пірамідальну конфігурацію корпусу та нагрівальної камери. Футерівку виконано наступним чином: спочатку було виготовлено металічний каркас пірамідальної форми, в який була залита вогнетривка шамотно-керамічна суміш, що витримує температуру до 1600 С°. Внутрішня поверхня футерівки відповідає пірамідальній формі. Нагрівальні елементи з ніхрому встановлені вертикально від основи з нахилом до вершини по контуру робочої камери. Піч працює від мережі змінної напруги 220 В, регулювання температури відбувається теплорегулятором. Введення нових відмінних ознак забезпечує виявлення нових технічних властивостей винаходу. Деталь швидше нагрівається у термічному обладнанні, зменшується кількість окалини після гартування виробу, що не потребує механічної обробки; пірамідальна конфігурація забезпечує задану швидкість нагрівання при нагріванні для ТО та ХТО. В таблиці наведені порівняльні характеристики найближчого аналога та нової печі, які отримані експериментально. Таблиця Нагрівання до 200 °C Нагрівання до 500 °C Швидкість Час Час нагрівання Кількість Кількість нагрівання, нагрівання, V, °C/год. угару, % угару, % год. год. Найбл. аналог Нова піч 50 Нагрівання до 800 °C Час Кількість нагрівання, угару, % год. 500 0,183 1,8 0,5 3,5 1,15 8 740 0,123 0,3 0,337 1,2 0,77 3 На фіг. 1 зображено загальний вигляд печі, яка складається з корпусу 1, футерівки 2, нагрівальної камери 3, нагрівальних елементів 4 і поду 5. 1 UA 106132 C2 5 10 На фіг. 2 - вид А виріз 1/4. Робота печі для ТО та ХТО деталей відбувається наступним чином: піднімають верхню частину печі (ковпак), на під встановлюють деталь, опускають ковпак, піч підключають до мережі змінної напруги 220 В, теплорегулятор контролює та вимірює (термопарою) температуру на нагрівачах, виставляється задана температура та час витримки при заданій температури, час вимикання, нагрівачі нагрівають деталь, підтримують задану температуру та вимикаються теплорегулятором. Деталь охолоджується разом з піччю без допоміжних засобів. Після охолодження, піднімають верхню частину, виймають деталь, опускають ковпак. Технічний результат винаходу полягає в утворені конфігурації, яка має пірамідальну форму корпусу та нагрівальної камери, що забезпечує підвищення його експлуатаційних властивостей (зменшення інертності, зменшення угару) і скорочення часу на технологічних операції ТО та ХТО. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 Піч для термічної та хіміко-термічної обробки, що містить корпус, нагрівальну камеру, нагрівальні елементи та під, яка відрізняється тим, що корпус та нагрівальна камера мають пірамідальну конфігурацію, нагрівальні елементи розташовані вертикально від її основи з нахилом до вершини по контуру робочої камери. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2