Система подачи защитной среды в камерную электропечь

(5 ц 5 Р 27 В 5/00, 5/1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Фщ О Ъф ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Авторское свидетельство СССР М. 153208,кл, Р 27 В 5/00, 1962.(54) СИСТЕМА ПОДАЧИ ЗАЩИТНОЙ СРЕДЫ В КАМЕРНУЮ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ(57) Изобретение относится к металлургии иможет быть использовано. при нагреве изделий из легко окисляющихся металлов. Цель изобретения:снижение процента бракованных изделий за счет уменьшения окисления поверхности последних без применения взрывоопасных газов. Цель достигается тем, что, в конструкцию системы подачи защитной среды камерной электропечи, содержащую контейнер 2, дополнительно введены датчик 1 температуры, установленный на внутренней поверхности контейнера, выход которого подключен к входу позиционного регулятора 2, выход которого соединен с катушкой реле 4 времени, контакты 13 которого находятся в цепи управления исполнительным механизмом 6, и с входами бесконтактного пускателя 5. управ1770697 ляющего работой исполнительного механизма 6, отключаемаго концевыми выключателями 13, 14, исполнительный механизм механически связан с бесфланцевым вентилем 7 подающего отвода, саедингнощего патрубок системы подачи защи гной среды с бункером, в котором помещается порошкообразный раскислитель, Реле 4 времени используется в качестве дозирующего Изобретение относится к металлургии иможет быть использовано при нагреве изде"лий из легко окисляющихся металлов,Известны технические решения, слукащие для защиты от окисления изделий изукаэанных металлов и сплавов Ц 2), 3), Я.Для защиты от окисления в них применяются газы, азот и восстановительные среды,например водород. Однако на практикеинертные среды не всегда достаточна эффективны, а водород является взрывоопасным газом, что весьма осложняет егоприменение.Наиболее близкой к заявляемому устройству является система подачи защитнойсреды камерной электропечи 4. Недостатком прототипа является неэффективностьзащитной атмосферы при температуре свыше 700 ОС, что отрицательно сказывается накачестве готовой продукции,Целью изобретения является уменьшение окисления поверхности нагреваемыхиэделий без применения взрывоопасных газов за счет введения в контейнер дополнительных компонентов в ходе процесса, чтоприводит к повышению качества обрабатываемых изделий и сникению процента брака.Указанная цель достигается тем, чта вконструкцию системы подачи защитнойсреды камерной электропечи, содержащейконтейнер, через который прокачиваетсязащитная среда, соединенный посредствомпатрубка и отвода с бункером, датчик температуры, реле времени, исполнительныймеханизм, соединенный через передачу сосредством подачи материала из бункера,причем датчик температуры установленвнутри контейнера, дополнительно введены два конечных выключателя, бесконтактный пускатель, позиционный регулятор,причем бункер выполнен герметичным, датустройства, Раскислитель, попадая в камеру печи при температуре начала активнага окисления изделия, разлагается, порождал при этом вещества, раскисляющие поверхность изделия и связывающие примеси кислорода. Внедрение указанного изобретения существенного сокращает процент бракованных изделий без применения вэрыьоопасных газов, 1 з.п,ф-лы, 1 ил. чик температуры соединен са входам позиционного регулятора, ьыходы кагорага соединены с реле времени и бескангактнымпускателем, входы катсрага через спарен 5 ньил контакт реле и контакты конечных сыключателей соединеныса входами сисполнительными механизмами, кроме того,в качестве средства подачи материала избункера использован вентиль.10 Введение конечных выклачателей, бескантактнога пускателя, позиционного регулятора, вентиля и соединение указанныхэлементов между собой апределяот появление нового свойства - очищение атмосферы15 контейнера ат кислорода и разрушение образовавшихся окислов, чта позволяет исклачить окисление поверхности изделий входе нагрева,В основе самого процесса раскисления20 лежат следующие химические процессы, изложенные в литературе (Рипан Р., Четяну И,Неорганическая химия, Т,1, У., Мир, 1971,стр,201-202);2 А 111 Н 4=2 А+21 1 Н+3 Н 2, (1)25 4 А 1+302=2 А 120 з (2)Реакции идут, начиная с температуры150 С. Сам алюмогидрид весьма гиграскапичен,Далее30 211 Н=21.1+Н 2, (3)4 1.1+02=21120, (4)2 Н 2+02=2 Н 20 (5)Реакции (3,4,5) идут при=600 С,Таким образом:35 4 А 11-1 Н 4+902=-2 А 1203+21 120+41120)2 АП 1 Н 4+402=А 120 з+1120+4 Н 20.Чтобы определить количества алюмагидрида, будем исходить из следующих соображений: 1 моль аламагидрида связывает 2 моль40 кислорода (груба 22400 мл 02), его молекулярная масса равна 38 (А 1=27 Л.1=7, Н 4=4), Отсюда2240010 теоретическое количество алюмогидрата:й:,Ы2 22400 100где х о - атнасительнае содержание кислорода в атмосфере контейнера (в обьеме 7 О),Ч - обьем контейнера и объем системы подачи газа (в мл),Зная, что реакция взаимодействия алюмагидрида лития с кислородом атмосферы начинается при 150 С, уста вка на позиционном регуляторе тоже должна быть 150 С. В случае применения какага-либо другого из указанных гидридав ега количество рассчитывается и уставка выставляется аналогична;для гидрида кальцияСа Н 2+02=СаО+Н 20,соответственно т 1=600 С, для гидрида лития 2 Н+02=-20+Н 20,7 2 хоЧ=- -22400 100, =-680 С.Бремя, выставляемое на реле времени, необходима экспериментальна определить, Она должна быть достаточным для даннага кантей ера и данной системы подачи защитной атмасферы, для необходимого расчета каличества гидрида.Система подачи раскислителя (фиг.1) в электрапечь, например, аналогичную описанной в Я, содержит датчик температуры , например ТХАЯ (стр,142), установленный на внутренней поверхности контейнера 2 указанной печи, выход которого соединен са входом пазицианнага регулятора 3, например КГ 1 С-004 (6 (стр,59), к управляющим входам которого подключено реле вреглени 4, например РВ(7 (стр.76), управляющие выходы КПСсоединены са входными контактами бескантактнага реверсивного пускателя 5, например ПБР-ЗА (8 (стр,142), выходные контакты которого падклачены ка входным контактам исполнительнага механизма 6, например ЬЛЭО 4/100 (9 (стр,115), соединенного са средствам подачи материала, например бесфланцевым вентилем 7 ТМБ (10 (стр,13) герметичного бункера 8 посредством передачи 9, рассчитанной па методике 11, причем вентиль 7 соединен г патрубкам 10, падающим защитную среду в контейнер 2, отводом 11, Патрубак 12 является выходным патрубкам защитной среды, Выходная часть исполнительного механизма снабжена двумя конечными выключателями 13, 14, например П 1 ВК. 1 (12 стр,110, контакты которых 15, 16 находятся в цепи управления 5 10 15 20 25 30 35 выключением исполнительного механизма, там же находится контакт 17 реле времени 4,Перед началом работы в герметичный контейнер засыпается порошкообраэный раскислитель (гидрид кальция либо гидрид лития, либо алюмогидрид лития), В зависимости от того, какой из раскислителей выбран, выставляется уровень задания на позиционном регуляторе, соответствующий температуре разложения выбранного раскислителя (гидрид кальция - 600 С, гидрид лития - 680 С, алюмогидрид лития - 150 С). На реле времени выставляется значение времени, необходимое для того, чтобы через открытый отвод бункера высыпалось необходимое количество раскислителя, значение времени определяется заранее экспериментально, Перед началом работы контакт РВ реле времени находится в нормальном положении - 1, соответствующем сигналу+24 В в цепи управления включением исполнительного механизма (положение 2 соответствует сигналу - 24 В). Контакт К 1 находится в нормальном (замкнутом) состоянии. Устройство работает следующим образом: датчик температуры 1 (фиг.1) выдает в ходе нагрева унифицированный токовый сигнал, соответствующий температуре камеры печи, который поступает на выход позиционного регулятора 3. На его выходе по каналу "много" по достижении контейнером температуры разложения гидрата появляется сигнал, поступающий на вход пускателя 5 и реле времени 4. Пускатель 5 срабатывает, на его выходе появляется сигнал 24 В. который с положительным знаком пос патует на вход исполнительного механизма бла гадаря тому, что контакт РВ 17 находится в положении 1, а контакт К 1 15 замкнут, Исполнительный механизм 6 запускается и, приводя в движение передачу 9, перемещает вентиль 7 отвода 11 бункера 8. При достижении полного открытия отвода срабатывает концевой выключатель 13,размыкая контакт К 1 15 цепи управления включением исполнительного механизма, вследствие чего последний останавливается, Порошкообразный раскислитель высыпается из бункера 8 через отвод 11 в патрубок 10 и с потоком защитной среды попадает в контейнер 2, Используемое в качестве дозирующего устройства реле .времени 4 через расчетное время, срабатывая, переводит контакт РВ 17 в положение 2, вследствие чего изменяется знак входного сигнала исполнительногоо механизма. Испол нител ьный механизм перемещением своего выходного вала через передачу 9 вентилем 7 закрывает отвод бункера, поступление17706 Составитель А. КарпенкоТехред МЛЛор 3 снтал Корректор О, Юрковецкая Редактор Заказ 3730 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Г гарина, 101 4 эаскь 4 слител 5 Пэек 43 ВОаегся, контс 3 кт К 1 15приходит в Н 4 эрмаэЬиое положение, Полноезакрятие вотучя приводит к срабЭатыеа 44 И 1 О КОНЦСВОГО ВЫКЛЮЧОТОЛя 14, ОСТс 3 НавЛИдающего исполнител),44 ый механизм 5посредством размыкания кг 44 акта К,. 16,Г 1 оступив 4434 й В контейнер 2 44 орошкообэразный раскислитель, нагревшись, разлагается. Продукты разложения а кти 8 ноВОССТс 344 ВВЛИВОЮТ МЕТВЛЛ ИЗ ИХ ОКСИДОЕ 3 44 са 10Г 3 ОВВГЭУсс 40 СТИ ИЗДВЛИЯ И СВ 54 ЗЫ Эс 3 От КИСЛО"род среды. После окончания технологического процесса п роизводитсяОтКЛ 4 ОЧЕНИЕ ВСЕХ уСсрайСтВ, ВСЛ 8 ДСтВИ 8чего контакты РВ и К 1 г 3.ходят В 4 ормал ь 3 Ое состояние, счетчЭк рел 8 44 эемени обнуляется и вся система приходит вначальное положение. Твердые продуктыреакции легко удаляются после окончания нагрева протиранием остывшего 20контейнера,Использование предложенно о изобретен ья позволит на 10-15/о снизить;4 роцен Гбрака, связанного с окислением поверхО.сти изделий при нагреве и возникаОЦил 13 25связи с наличием допусков на окисленииограничениями на время нагрева, указа ого зффе (тсз удается достичь без примененияВзрывоопасных веществ,97 3 ЭГ. 843 33 ЬизобретенияС 38 Тел 8 Г 30 даь за Цит 340 Й среды Вкал 4 ер 44 у 4 О злектООпечь, сод 84 эжащая кое 4 тейнер, выполненный с возмож 34 остью прокачивания защитной среды, соединенныйГ;Г 3 средством патрубка с бункером, датчиктЕМПЕРатУРа, РОЛс 3 ВРЕМЕНИ, ИСПОЛНИТЕЛЬный механизм, соедине .3 ый через передаЧУ СО СРедстс 30 Л 4 ПОДВЧИ МВТЕРИВЛа ИЗбу 4 кера, причем Датчик темг 38 раЭуры уста 4 ОВЛссен ВНУТР 3 Коте 444838, О Т Л и Ч а О Щ а Яс я тем, что, с целью уменьще;4 ия Окисленияповерхности обрабатываемого изделия принагреве, она снабжена двумя конечнымивыключателями, бесконтакт:-4 ым пускате-лем, позиционным регуляТоргэм, причембункер выполнен герметичным, датчик температуры соединен с входом г:озиционногорегулятора, выходы коОрого соединены среле врел 48 Н 3 и босконгактным пускателем,Выходы которОГО через с аре 4 Г 4 ый контактэеле 4 ремеи и кон Гак Гь ко:38 Ч ых ВыклОВтелей соеди 38 4 ь с входам 3 исГ 40 лни Гель34 ОО 348 ксз 34 ИЗМВ2, СИСТсмс 3 ПО Г 1 О. Л ИЧа 30 ЩВЯСЯЭ ВМ Ч ОКс, /ест 8 СГЭ:.;3, - а ГЮДВЧИ 3,1,3 теГИала из бункера использован гзеьТиль, "ста 34 овлонн яй в пагрубке для соединеният.,ссгпо.; П;,1;3,д 4, Пй С фЭО, , ь в с, О;с .; . 3 р,