Закалочное устройство

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз СоветскихСоцналнстическнхРесиубпик 709697.ва делам взобретений и втхрытив(72) Авторы изобретения Н. И. Сыромятников, Л. К. Васанова, А. М. Тушин,Н. А. Хвостова и Т. Б. Мунарова Уральский ордена Трудового Красного Знамени(7) Заявитель политехнический институт им. С, М. Кирова( 54) ЗА КАЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к технологии термической обработки сталей и сплавов и может быть использовано в установках для термообработки преимущественно углеродистых и низколегированных сталей.5Известно эакалочное устройство, предназначенное для охлаждения изделий в восходящем потоке жидкой закалочной среды, включающее в себя в качестве основных элементов резервуар для закалочной среды, эакалочный бак и источник движения эакалочной среды - насос того .или иного типа Г 1.Недостатком известного устройства является то что высокая интенсивность .и равномерность охлаждения в нем может быть достигнута только при больших скоростях движения закалочной среды, что не всегда приемлемо с практической точки зрения. Недостаточно высокая скорость охлаждения изделий приводит к неодновременности мартенситообразования в разных зонах закаливаемого иэделия, появлению сложнонапряженного состояния, характеризуюшегося возникновением недопустимых растягивающих напряжений итрешинообразованием,Известно также эакалочное устройство,содержащее закалочный бак 21.Недостаток известного устройства состоит в том, что оно предназначено длязакалки с принудительной циркуляцией закалочной жидкости. При этом созданиециркуляции не обеспечивает интенсификации теплоотдачи от закаливаемого изделия, т.е. ускорения процесса охлажденияи предотвращения образования паровых пузырей на поверхности, снижающих качество закалки,Белью изобретения является повышениекачества закаливаемых изделий и интенсивности процесса закалки.Бель достигается тем, что закалочныйбак снабжен установленной в нижнейего части соосно решеткой коническойформы, оси отверстий которой нормальныае конической поверхности.709697 На чертеже изображено предлагаемое закалочное устройство.Закалочное устройство имеет закалочный бак 1, распределительную решетку 2, расширительную камеру 3 с окнами 4 и входной участок 5 в виде отрезка трубы того же диаметра, что и закалочный бак 1, Внутри закалочного бака 1 в пространстве над распределительной решеткой 2 помещен твердый мелкодисперсный материал 6, в качестве которого могут быть использованы частицы различных инертных материалов эквивалентным диаметром 1-3 мм, например частицы металлов.Решетка 2 и входной участок 5 крепятся к баку 1 при помощи фланца 7, Для предотвращения провала мелкозернистого материала 6 сквозь решетку 2 последняя покрыта сеткой 8. Уносу частиц с потоком закалочной среды препятствуют сетки 9, установленные в окнах 4 расширительной камеры 3. Сетки выбирают с размером ячеек меньше размера частиц применяемого дисперсного материала, Для удаления окалины и частиц из закалочно - го бака служит патрубок 10, снабженный запорным органом 11 и расположенный в центре распределительной решетки 2.Жидкая эакалочная среда, подаваемая в закалочный бак насосом, например струйным, размещенным в непосредственной близости от закалочного бака, попадает во входной участок 5, где первоначально формируется поле ее скоростей. Далее, проходя через распределительную решетку 2, она распадается на систему направленных затопленных струй и приводит мелкодисперсный материал 6 в псевдоожиженное состояние. Поток среды, несущий частицы дисперсного материала, омывает поверхность закаливаемого изделия, механически воздействует на паровую пленку и пузыри, возникающие на поверхности,; турбулизуеткатящий граничный слой закалочной жидкости, снижая его термической сопротивление и интенсифицируя теплообмен. Направленное действие потока создается эа счет ориентации отверстий в распределительной решетке 2, Закалочная среда, проходя бак 1, попадает в расширительную камеру 3, где скорость ее движения снижается, и она равномерно сливается через окна 4. 4Удаление окалины и частиц из закалочного бака возможно при работающемустройстве, т.е. когда частицы находятсяво взвешенном состоянии. С этой цельюоткрывают запорный орган 11, и частицывместе с окалиной через патрубок 10сливаются в заготовленную емкость. Частицы окалины, вес которых оказываетсяменьше веса частиц основного дисперсно О го материала, будут находиться в верхней зоне эакалочного бака и могут бытьудалены магнитом.Предлагаемое закалочное устройствоэа счет турбулизирующего действия чсев доожиженных частиц твердого мелкодисперсного материала на кипящий на поверхности эакаливаемого изделия слойзакалочной среды в сравнении с прототипом позволяет:20 увеличить интенсивность теплоотводаот эакаливаемого изделия при той жескорости движения закалочной среды либо уменьшить скорость движения эакалочной среды без изменения интенсивноститеплоотвода 1уменьшить неравномерность твердостиповерхности закаленного изделия, обусловленную устойчивостью паровой пленки ипузырей, возникающих при кипении закалочной среды. формула изобретения З Закалочное устройство, содержащеезакалочный бак, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества закалываемых изделий и интенсивности процесса закалки, эакалочный бак снаб - жен установленной в нижней его части соосно решеткой конической формы, оси отверстий которой нормальны ее конической поверхности. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Патент Японии % 49-13692, кл. С 21 Э 1/00, 1974.2. Вишняков Д. Я. и др, Оборудование, механизация и автоматизация в терммических цехах. М Металлургия, 1964, с. 186-187.