Установка для закалки шаров

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ш 4 С 21 0 9/36, 1/62 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРС СВИДЕТЕЛЬСТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Украинский ордена ТрудовогоКрасного Знамени научно-исследовательский институт металлов(56) Авторское свидетельство СССРУ 597732, кд. С 21 0 9/36,1978.Авторское свидетельство СССРВ 592853; кл. С 21 0 1/02, 1977.Авторское свидетельство СССРУ 916561, кл. С 21 0 9/36, 1980., (54) (57 ) 1 . УСТАНОВКА ДЛЯ ЗАКАЛКИ ШАсодержащая загрузочное устройство,;Я 0120133 приспособлением для подстуживания, камеру охлаждения, выполненную в виде трубы с расположенными под углом соплами, о т л и ч а ю щ а я с тем, что, с целью повьппения интенсивности и равномерности охлаждения загрузочное устройство выполнено в виде поярусно расположенных н направленных навстречу друг другу лотков, изогнутых под углом в горизонтальной плоскости, труба расположена вертикально, а сопла направлены вверх и установлеоны по углом 15-30 к оси трубы и 70-80 к поперечному ее сечению.2, Установка по п.1, о т л и - ч а ю щ а я с я тем 1 что лотки изо нуты под углом 40-501Изобретение относится к термической обработке прокатных изделий, в частности к закалке мелющих тел, и может быть использовано дляохлаждения мелющих шаров при их термической обработке.Цель изобретения - повьппение интенсивности и равномерности охлаждения.На фиг,1 показана установка длязакалки шаров, общий вид; на фиг.2 -загрузочное устройство с приспособлением для подстуживания шаров,вид сверху; на фиг.3 - расположениепатрубков для подачи охладителя вкамере охлаждения.Установка для закалки шаров,. содержащая загрузочное устройство, выполненное в виде отдельно располо-.женных ноярусно и направленных навстречу друг другу лотков 1 и 2,Оизогнутых под углом 40-50 в горизонтальной плоскости, приспособление для подстуживания, состоящееиз коллекторов 3 и 4 с соплами 5,расположенных над лотками 1 и 2,и трубопроводов 6 для подачи охладителя. Коллекторы 3 и 4 выполне 1ны но всей протяженности лотков иоизогнуты на угол 40-50 , что увеличивает равномерность и продолжительность подстуживания. Кроме того при этом появляется возможностьрегулирования интенсивности и продолжительности подстуживания путемподачи через приспособление водыили водовоздушной смеси.Установка также содержит камеруохлаждения, включающую вертикальноустановленную трубу 7, кольцевойколлектор 8 с патрубками 9 и соплами 10 для распыления охладителя, через которое осуществляется подачаводы в охлаждаемую камеру. Выходной конец трубы 7 опущен в закалочный бак 11, где расположен выдающий шары из охлаждающей камеры наклонный конвейер 12. Система регулирования подачи охладителя состоит из фильтра 13, при помощи которого осуществляется очистка воды от окалины и др взвешенных частиц, насоса 14, водовода 15, регулирующего клапана 16, управляющего устройства 17, дающего команду регулирующему клапану на изменение рас хода воды, поступающей в вертикальный коллектор 18. Над охлаждающей камерой расположен криволинеййый12013 О 15 20 25 30 35 40 45 55 33 зотражатель 19, предотвращающий выброс воды и обратно направляющийее в камеру охлаждения, а также усиливающий вращение шаров в моментпадения их в охлаждающую камеру,что обеспечивает равномерностьзакалки, и дополнительный зонд 20,отражающий охладитель в эакалочный бак 11. На дне бака 11 установлен отбойник 21, служащий в качестве амортизатора.Установка для закалки шаров работает следующим образом.Закаливаемые шары 22 после выходаиэ валков прокатного стана 23 попадают в загрузочное устройство,где нары перемещаются по лоткам 1и 2 с вращением их вокруг разныхосей во время поступательно-вращательного движения по лоткам. При повороте шара на уголменьше 40водовоздушная смесь при подстуживании попадает на незначительнуючасть поверхности шара, а, при углебольше 50 на определенную частьоповерхности шара водовоздушная смесьнепосредственно не понапает. Угол= 40-50 обеспечивает смену осивращения шара при его движении на40-50 . За счет этого повышаетсяравномерность подстуживания по всемуобъему шара, что улучшает качествозакалки вследствие достижения оптимальной ее температуры. Во времяперемещения по лоткам 1 и 2 шары 22подстуживаются с помощью коллекторов 3 и 4 соплами 5, к которым через трубопроводы 6 подводится охладитель (вода или воздушная смесь, подающиеся из системы водоснабженияи трубопровода сжатого воздуха).При работе камеры охладитель подается под давлением в охлаждающуютрубу 7 через кольцевой коллектор 8,патрубки 9 и сопла 10 для распыленияохладителя и за счет угла нх разворота получает поступательно-вращапельное движение навстречу перемещенияшаров в камере. Поступательно-вращательное движение шаров, а также ско рость их перемещения в охлаждающейкамере обеспечивается последователь.ным расположением кольцевых коллекторов спатрубками вдоль охлаждаю . щей камеры. Выполнение камеры охлаждения в виде вертикальной трубыисключает прямой контакт закаливаемых шаров с ее стенкой, а такжеобеспечивает полное удаление парачерез ее верхнюю часть, что приводит к улучшению качества закалки, Шары не контактируют со стенками трубы, так как поток охладителя, поступающий в трубу, создает поступательна-вращательное движение шаров к центру камеры за счет расположения сопел кольцевого коллектора.Установка кольцевых коллекторов с соплами, направленными вверх и расположенными под углом 15-30 к осиои 70-80 к поперечному сечению трубы, позволяет регулировать время нахождения шаров в камере, а также создать противоток и вращающийся поток охлаждающей среды, за счет чего увеличиваются интенсивность и равномерность закалки шаров.Поток охладителя, поступающий ,в камеру охлаждения навстречу движению шаров, совершает наряду с поступательным вращательное движение за счет расположения сопел под углом к поперечному сечению камеры. 11 ары, поддерживаемые поступательным потоком, совершают также вращательное движение. Вращение потока охладителя, исключающее контакт шаров со стенкой трубы, способствует интенсификации процесса закалки и равномерности охлаждения по сечению шаров.Оптимальные значения расположео ния сопел под углом 15-30 к оси охлаждающей камеры выбраны следующим образом. Установка сопел подо углом к оси камеры менее 15 не создает равномерного потока охладителя в камере, который регулирует скорость поступательного движения шаров и изолирует шары от стенки камеры, так как струя воды будет бить только вверх, Установка сопелопод углом более 30 приводит к повьппению давления охладителя, т.е. энергозатрат.Установка сопел под углом 70- 80 к поперечному сечению охлаждающей камеры также способствует интенсификации и равномерности закалки шаров. Выполнение угла менее 70и приводит к необходимости повышать давление воды с целью обеспечения поддержания шаров (поступательного перемещения их в камере), что вызы 5О 15 камере осуществляется с помощью 20 25 30 35 40 45 50 вает дополнительный расход воды и электроэнергии. При значениях угла больше 80 наблюдаются уменьшение вращательного движения охладителя внутри камеры, т.е. уменьшение вращательного движения шаров, что понижает интенсивность и равномерность охлаждения их.Шары, перемещаясь и охлаждаясь, попадают в закалочный бак 11 и по наклонному транспортеру. 12 подаются на самоотпуск, Изменение интенсивности охлаждения и скоростиперемещения шаров в охлаждающей системы регулирования подачи охладителя. В системе вода через фильтр 13,водовод 15 и регулирующий клапан1 б насосом 14 подается в вертикальный коллектор 8, а затем распределяется по кольцевым коллекторам 8 с патрубками 9 и соплами 10. Изменением положения регулирующего клапана 16 с помощью управляющего устройства 17 регулируются расход и давление охладителя в зависимости от размера шаров и марок стали.В процессе закалки происходит выделение из охлаждающей камеры пара, значительная часть которого конденсируется водой,.выбивающейся из камеры и отражающейся обратно отражателем 19 в закалочный бак 11. При этом вся вода, выбиваясь из камеры и отражаясь от зонта 20, возвращается в закалочный бак 11.Предложенное устройство позволяет регулировать начальную темпе . ратуру закалки, что повьппает механические свойства шаров; исключает контакт закаливаемых шаров со стенками охлаждающего устройства, что способствует повышению интенсивности и равномерности охлаждения при закалке, а также устраняет пятнистую закалку; обеспечивает полное удаление пара из камеры охлаждения, что способствует повьппению интенсивности и равномерности ох- лаждения шаров при их закалке; позволяет регулировать скорость охлаждения шаров при закалке; улучшается конструкция и повьппается надежность в эксплуатации.НИИПИ Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4