Шахтная электропечь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 27 В 1/ РЕТЕНИЯ К АВТО МУ ИДЕТЕЛ ЬСТВУ 1) 4779501/02 2) 05.12.89 6) 07.10,92, Бю 5) В.Я,Пряхин 6) Авторское сМ 1673810, кл. Р(57) Использовметаллическихинструмента, Ссостоит из Осно ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЕКТРОПЕЧЬие: для термообработки делий, проката, крепежа щность изобретения; ЭП ого теплоизолированного Изобретение относится к металлургии, в, частности к конструкциям камерных печей, и может быть использовано для термообработки металлических изделий, например проката, крепежа инструмента и т.дтребующих упрочнения.Известна шахтная электропечь.Недостатком известной печи является невысокая производительность.Наиболее близкой к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является камерная печь, содержащая теплоизолированный корпус, нагревательные элементы, установленные по периметру, и сыпучий теплоноситель. Использование сыпучего теплоносителя позволяет реализовать контактный теплообмен, а следовательно несколько повысить производительность путем интенсификации тепломассообмена,Однако известное устройство еще недостаточно производительно и неудобно в эксплуатации, Это поясняется потерями теплоемкости сыпучего теплоносителя и времени при извлечении заготовок, а также корпуса (К) 1 с размещенными в нем нагревательными элементами 2 и сыпучим теплоносителем 3, К основному К 1 крепится вспомогательный К 4 через шарнир 5, в окне шахты которого крепится решетка 6 и по периметру установлены нагревательные элементы 7. Изобретение позволяет повысить производительность, а также расширить номенклатуру обрабатываемых изделий за счет проведения термообработки заготовок сложной конфигурации и больших габаритов, 3 ил,трудностямив извлечеййи заготовок из объема раскаленного сыпучего теплоносителя.Цель изобретения- повышение производительности и удобств эксплуатации.Поставленная цель достигается тем, что шахтная электропечь снабжена шарнирно соединенным через ось с возможностью поворота дополнительным теплоизолированным корпусом с установленным по его периметру нагревательными элементами, заполненным сыпучим теплоносителем, отделенным от нагревательных элементов, прикрепленной к корпусу перегородкой и решеткой, установленной в окне шахты дополнительйого корпуса.После обработки металлических изделий, дополнительно установленные вспомогательный корпус и решетчатая - а перегородка, размещенная между корпусами, позволяют выполнить прием разогретого до оптимальной температуры сыпучего теплоносителя, что позволяет сохранить его технологическую теплоемкость, температуру и обеспечить новый цикл термообработки во вспомогательном корпусе, что в10 15 20 2530 35 40 50 совокупности отвечает повышению производительности труда путем сокращения времени на разогрев теплоносителя и простоев, связанных с выгрузкой заготовок, При этом решетчатая перегородка выполняет функцию поддона для приема заготовок, следуемых из основного корпуса во вспомогательный (или наоборот) и обеспечивает пересыпку теплоносителя без потерьего теплоемкости.Заготовки, отделенные при пересыпке сыпучего теплоносителя из основного корпусаво вспомогательный (или наоборот) с помощью решетчатой перегородки в дальнейшем (в период обработки следующей партии заготовок во вспомогательном корпусе) после подъема решетчатой перегородки сгружаются свободно по его наклонной плоскости на приемное устройство (лист, поддон и т,д.), что повышает безопасность работ, связанных с эксплуатацией термического объекта, улучшает выгрузку металлических изделий, а в целом позволяет агрегатировать устройство с объектами автоматизированного обеспечения.Применение дополнительных шарнирно связанных с основным корпусом вспомогательного корпуса и решетчатой перегородки, размещенной между ними, нагревательных элементов, установленных во вспомогательном корпусе по периметру, и перфорированных перегородок, установленных в корпусах между сыпучим теплоносителем и нагревательными элементами, в совокупности придает техническому решению новые свойства, в частности повышает производительность термообработки металлических изделий и удобства эксплуатации объекта. Шарнирная связь вспомогательного корпуса и решетки с основным корпусом ускоряет осуществление подготовительных и промежуточных операций, включающих загрузку-выгрузку металлических изделий и теплоносителя и обеспечивает стабильную 45 теплоемкость указанного теплоносителя, Сокращение времени на осуществление подготовительных и промежуточных операций обеспечивается поворотом вспомогательного корпуса относительно оси шарнира на 180, что способствует произвольному отделению заготовок из массы теплоносителя под действием собственного веса и началу следующего цикла обработки последующей партии изделий, предварительно уложенных во вспомогательном корпусе, что достигается в период обработки предыдущей партии заготовок в основном корпусе. Шарнирная связь корпусов обеспечивает их динамическую связь взаимным ориентированием (вдоль бортов) после кантовки одного из них на 180 и ускоренное освобождение от теплоносителя, что исключает потерю теплоемкости теплоносителем, а следовательно и необходимость дополнительного прогрева его массы до необходимого температурного режима. Шарнирная связь вспомогательного корпуса и решетки тем самым позволяет повысить производительность и удобство эксплуатации камерной печи в целом.Дополнительное использование вспомогательного теплоиэолированного.корпуса в совокупности с нагревательными элементами позволяет выполнять функцию камерной печи попеременно с ее основным корпусом, Вспомогательный корпус связан с основным динамически и статически, ибо после его кантовки на 180 сыпучий тепло- носитель пересыпается из корпуса в корпус без изменения температурного режима, что важно для достижения поставленной цели, и изменяет функцию корпуса на функцию крышки, необходимой для герметизации газов, выделяющихся в корпусе при термообработке металлических изделий раскаленным теплоносителем, что способствует стабилизации его температурного режима. Попеременное использование корпусов в качестве крышек позволяет повысить производительность процесса путем стабилизации температурного режима теплоносителя и удобство эксплуатации путем сокращения числа подготовительных операций при переходе от цикла к циклу,Дополнительное применение решетчатой перегородки, шарнирно связанной с основным теплоизолированным корпусом и размещенной между основным и вспомогательным корпусами в совокупности с ним способствует повышению производительности и удобств эксплуатации, Так, после кантовки основного (или вспомогательного) корпуса на 180 решетчатая перегородка способствует отделению металлических за-, готовок и пропусканию во вспомогательный корпус объема теплоносителя с установленным температурным режимом без прерывания процесса термообработки, что существенно повышает производительность, Вместе с тем, решетчатая перегородка, выполняя функцию классификатора, исключает использование ручного труда, нацеленного на извлечение металлических заготовок из массы раскаленного теплоносителя.Таким образом, сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна",50 55 Сравнение его не только с прототипом, но и с другими объектами, известными в области металлургии, не позволило выявить признаки, отличающие предлагаемое изобретение от прототипа, что информирует о соответствии технического решения критерию "существенные отличия",На фиг,1 изображена предлагаемая электропечь, поперечное сечение; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг,3 - общий вид.Шахтная электропечь для термообработки металлических изделий содержит основной теплоизолированный корпус 1, размещенные в нем нагревательные элементы 2 и сыпучий теплоноситель 3, В электропечи предусмотрены шарнир 5, установленный вдоль продольного борта основного теплоизолированного корпуса 1, вспомогательный корпус 4, связанный с осью шарнира 5, а также связанная с шарниром 5 решетка 6, размещенная между основным 1 и вспомогательным4 теплоизолированными корпусами. Вспомогательный корпус 4 снабжен теплонагревательными элементами 7, установленными по периметру,П р и м е р, Оба корпуса могут быть выполнены из нержавеющей стали материала с хорошими теплоотражающими свойствами. В качестве теплоносителярекомендуется использование корунда, морского песка или других материалов с диаметром частиц 0,51,5 мм, Габариты основного и вспомогательного корпусов - 1200 х 1200 х 1000 мм.Печь предложенной конструкции обеспечивает термообработку металлических изделий при 800850 С. В качестве нагревательных элементов конструкции возможно применение элементов типа ТЭН, Однако приемлемы и нагреватели индукционного типа, расчет, конструкция, особенности эксплуатации которых широко известны в металлургии, Решетчатая перегородка может быть выполнена сваркой из арматуры средних сечений методом накладки свариваемь,х элементов, что позволяет получить проходы для отвода избытка отходящих газов.Для те рмообработки металлических изделий их размещают в основном корпусе 1 и накрывают решеткой 6. Сыпучий теплоноситель 3, температура которого выдержана до заданного технологического режима обработки изделий, засыпается из вспомогательного теплоизолированного корпуса 4 в основной корпус 1 путем его кантовки на 9095 С вокруг оси шарнира 5, Процесс термообработки изделий начинается после пересыпки теплоносителя 3 из вспомогательного корпуса 4 в основной корпус 1, При этом после пересыпки сыпучегО тейлоносителя 3 и возврата корпуса 4 в исходное состояние на поверхности решетки 6 остаются 5 обработанные детали, которые ссыпаются споверхности решетки 6 путем ее наклона на приставной поддон, а наиболее крупные изделия изымаются с помощью талиили автоматизированного захвата (не показаны).10 Затем высвобожденный от сыпучего теплоносителя вспомогательный теплоизолированный корпус 4 вместе с решеткой 6 поворачивают вокруг оси шарнира 5 на 180 и накрывают основной корпус 1. Иэбыточ ные газы при термообработке изделий через проходы выделяются в атмосферу,Для обеспечения очередного циклавспомогательный теплоизолированный корпус 4 приводят в исходное положение путем 20 обратной кантовки на 180 и загружают деталями. Засыпка корпуса 4 теплоносителем и извлечение обработанных изделий осуществляются в аналогичном порядке с разницей в том, что основной корпус 1 выполняет 25 функцию крышки, Стабилизация теплоемкости теплоносителя 3 достигается поддержанием равного температурного режима в основном 1 и вспомогательном 4 корпусах теплоизоляцией (не показана) и герметиза цией вспомогательным корпусом 4,В составных элементах шахтной электропечи - корпусах 1, 4, заполненных сыпучим теплоносителем 3, происходит контактный тепломассообмен при задан ном технологическом режиме, Аккумулированная теплоносителем 3 термическая энергия и его сыпучие свойства позволяют обработать разноудаленкые точки поверхности сложнопрофильных металлических 40 изделий различной номенклатуры без остановок между циклами.Повышение производительности достигается преимущественно сокращением числа подготовительных и промежуточных 45 операций, направленных на догрев теплоносителя, загрузку-выгрузку заготовок и сокращение перерывов между циклами,Указанное возможно благодаря использованию вспомогательного корпуса с тепло- нагревательными элементами и его шарнирной связи с основным, Вместе с тем достижение повышения удобств в эксплуатации преимущественно связано с автономизацией извлечения заготовок и заполнения корпусов раскаленным теплоносителем без применения ручного труда и повышением безопасности работ, связанных с проведением этих процессов, Это обеспечивается предпочтительно за счет решетчатой перегородки, шарнирно свя1767307 иг 1 Составитель В. ПряхинТехред М,Моргентал евская рре едактор Заказ 3539 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5ри ГКНТ СССР роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 занной с корпусами и размещенной между ними, Заявляемый объект свободно агрегатируется со вспомогательными средствами автоматики, что повышает эффективность решения поставленной задачи.Дополнительно предлагаемое устройство позволяет расширить номенклатуру обрабатываемых металлических изделий ибо высокая стабильность теплоемкости теплоносителя и его свойства сыпучести позволяет вести термообработку заготовок сложной конфигурации и больших габаритов.Кроме того, заявляемое техническое решение может быть полезным при сушке длиномерных древесно-стружечных материалов, а при замене теплоносителя, например парафином может найти применение на консервных заводах при производстве плодоовощных, мясомолочных и рыбных консервов, а также сыроварных и колбасныхзаводах пищевой промышленности,Формула изобретения 5 Шахтная электропечь, содержащая теплоизолированный корпус с прикрепленной к нему перегородкой и с размещенными по его периметру нагревательными элементами и сыпучим теплоносителем, о т - 10 л и ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюповышения производительности путем интенсификации нагрева и удобства в эксплуатации, она снабжена шарнирно соединенным через ось с возможностью, поворота 15 дополнительным теплоизолированным корпусом с установленным по его периметру нагревательными элементами и прикрепленной к корпусу перегородкой и решеткой установленной в окне шахты дополнитель ного корпуса.