Устройство для термодиффузионного легирования изделий

(9) (Н ) 4(5 С 23 С 10/34 ОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР110 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗ АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(72) В.Н. Михайлин, П.Н. Шмарко, Г.А. Бычкова и В.В. Сирота (71) Центральный научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации животноводства Южной зоны СССР (53) 621.793.6 (088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР Ф 920077, кл. С 23 С 9/02, 1982.2. Авторское свидетельство СССР В 605858, кл, С 23 С 9/02, 1975.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМОДИФФУЗИОННОГО ЛЕГИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ, содержащее поворотную электропечь, размещенную в печи реторту с рабочейи вспомогательной камерами и окна"ми загрузки и выгрузки, привод вращения реторты и системы подачи активатора и продувки реторты, при этомвспомогательная камера расположенасо стороны загрузки, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства, вспомогательная камера выполнена съемной в виде двух усе"ченных конусов, расположенных одинв другом, внутренний конус выполненввиде воронки, конусообразнаячасть которой имеет прорези вдольконцентрических окружностей, приэтом прорези в каждом ряду смещеныотносительно одна другой.Изобретение .относится к устройствам, применяемым для химико- термической обработки изделий и может быть использовано в машиностроительной и химической промьппленностях.Известна установка для диффузионного хромирования, которая представляет собой электропечь, имею" щую возможность поворачиваться из горизонтального положения в вертикальное, в обе стороны при помощи механизма поворота и фиксироваться в любом положении. Внутри электропечи расположена реторта, ось которой перпендикулярна оси поворота электропечи. Реторта снабжена с торцов съемными крышками и имеет по концам кольцевые канавки переменной глубины Я .Недостатками данного устройства являются сложность термодиффузионного легирования в ней мелких деталей и необходимость применения в данном случае специальных кассет.Наиболее близкой к изобретению по технической сути и достигаемому эффекту является установка для диффузионного хромирования стальных изделий, содержащая .электропечь с разделенной на рабочую и вспомогательную камеры посредством клапана реторту с люками для загрузки и выгрузки систем продувки реторты газом и подачи активатора, механизмы вращения реторты и поворота печи еКрьппка реторты снабжена двумя коаксиально расположенными патрубками, кольцевой зазор между которыми служит для отвода продувочного газа. Со стороны рабочей камеры во внутреннем патрубке выполнена камера диссоциации с фильтром и защитным колпачком 2 .1Подлежащие защите детали загружаются в рабочую камеру при снятой крышке в вертикальном положении реторты. После создания нейтральной атмосферы в реторте печь наклоняют на 45-60 вспомогательнойОкамерой вверх, открывают клапан и гранулированный хром пересыпается в рабочую камеру,где смешивается с деталями. После приведения установ- ки в горизонтальное положение и достижения заданной температуры процесса осуществляют непрерывную подачу галогенида аммония в камерудиссоциации, откуда газообразныепродукты поступают в рабочую камерудля создания хромирующей атмосферы.5 По окончании процесса хромирования для отделения гранулированногохрома от деталей и пересыпки егоснова во вспомогательную камеру усотановку наклоняют на 30-40 при0 открытом клапане. После отделенияхрома клапан закрывают, установкувозвращаю в горизонтальное положение, рабочую камеру продувают инертным газом, открывают крьппку и дета 15 ли выгружают из реторты путем наклона установки в сторону загрузочноголюка.Недостаток известной установкизаключается в нерациональном испольИ зовании рабочего объема реторты,примерно 25-307, которого используется под вспомогательную камеру.Наличие подвижного клапана снижает надежность установки.25 Кроме того, клапан при высокихтемпературах испытывает значительные нагрузки, например, при загрузке деталей, когда падающие деталиударяют по клапану,30 При пересылке хрома во вспомогательную камеру мелкие детализаклиниваются в посадочном месте клапана и препятствуют плотномузакрытию клапана. При закрытии кланана значительные нагрузки выпадаютна привод штока клапана, что можетвызвать его поломку.Все неисправности клапана влекут за собой вмешательство обслу 40 жнвающего персонала и снижают производительность установки.Цель изобретения - повьппениепроизводительности устройства,Поставленная цель достигается45 тем, что в устройстве для термодиф"фузионного легирования изделий,содержащем поворотную электропечь,размещенную в печи реторту с рабочей и вспомогательной камерами, ок 50 на для загрузки и выгрузки, приводвращения реторты и системы подачиактиватора и продувки реторты,нриэтом вспомогательная камера расположена со стороны загрузки, вспомо 55 гательная камера выполнена съемнойв виде двух усеченных конусов,расположенных один в другом, внутреннийконус выполнен в виде воронки, конусообразная часть которой имеет прорези вдоль концентрических окруж" ностей, при этом прорези в каждом ряду смещены относительно одна другой.На фиг.1 изображена предлагаемая установка, общий вид; на фиг.2 и 3 - съемная вспомогательная камера.Установка представляет собой поворотную злектропечь 1, внутри которой размещена реторта 2, разделенная на рабочую 3 и вспомогательную 4 камеры посредством воронкообразного конуса-разделителя 5 с прорезями 6, Реторта имеет крышку 7 с системой 8 отвода активирующих веществ и газообразных продуктов и загрузочный канал 9, являющийся внут ренней частью вспомогательной камеры, Обогрев реторты осуществляется нагревателями 1 О. Механизм 11 поворота печи размещен на станине 12. Вращение реторты осуществляется механизмом 13. Наружная часть 14 вспомогательной камеры выполнена в виде конуса. Для продувки реторты имеется дополнительный узел 15 ввода газа. Футеровочный блок 16 является съемным и крепится к крышке 17.Установка работает следующим образом.В зависимости от вида обрабатываемых иэделий печь 1 с помощью мехао низма 11 поворачивают на 45-90 и выводят реторту 2 в положение загруз ки. Открыв крышку 7 через загрузочный канал 9 изделия и легирующую смесь засыпают в рабочую камеру 3, закрывают крышку 7 реторты н выводят печь в горизонтальное положение. Включив обогрев печи, . приводят во вращение реторту с помощью механизма 13. Иэделия и легирующая смесь в течение всего времени процесса находятся в рабочей камере 3, так как форма отверстия 6 воронкообразного конуса-разделите.ля 5 не позволяют легирующей смеси и деталям переместиться во вспомогательную камеру 4. Подача активирующих веществ осуществляется через 5 1 О 15 20 25 30 35 узел 15, а отвод газов - через систему 8, смонтированную на крышке 7реторты. После окончания процесса,вслучае необходимости, с помощьюсистем 8 и 15 продувают ретортуинертным газом, снимают крышку 7 реторты вместе с узлом 8 загрузкиактиватора и, поворачивая печь спомощью механизма 11, выгружаютизделия из рабочей камеры 3 реторты 2 через загрузочный канал 9.При этом легирующая смесь через отверстия 6 конуса-разделителя 5 перемещается во вспомогательную камеру 4,Возможно сразу же, без снижениятемпературы в реторте, вывести реторту в рабочее положение и осуществлять загрузку следующей партииизделий.Таким образом, возможно многократно не выгружая, а лишь догружаялегирующую смесь, обрабатывать партии мелких деталей типа валиков,втулок, нормалей и .т.п.Для удаления отработанной смесиреторту 2 выводят в вертикальное положение (горловиной вверх), сни"мают крышку 17 (совместно с крышкой7 и системой 8), футеровочныйблок 16 и вынщчают вспомогательнуюкамеру 4. Выведя нечь с помощьюмеханизма 11 горловиной реторты вниз,осыпают отработанную смесь и поворачивают печь горловиной ретортыв верхнее положение. При этом установка готова для упрочнения мелких деталей (сбор узлов и реторту впорядке, обратном разборке) илине устанавливая вспомогательной камеры, загружают в реторту длинномерные изделия (возможно в специальных кассетах) и легирующую смесь.Таким образом, предпагаемая установка позволяет лучше использовать объем реторты, нагревать иэделия большей номенклатуры, повышает надежность устройства, так как отсут.ствует подвижный клапан. Все этоЪпозволяет значительно повыситьпроизводительность устройства.1154374 И Зубковаемезей Корректор С, Черн Составител Техред А. едактор А ор с ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная Заказ 2640/27 ВНИИПИ и 113035, Тираа 900Государственногелам изобретенисква, Ж, Раув Подписноекомитета СССРи открытийкая наб., д. 4/