Радиационная установка

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 09.11.76 (21) 2421614/24-07 с присоединением заявки Йо С 21 Р 9/08Г 24 С 15/24 Государственный комитет СССР(72) Автор изобретения(71) Заявитель Горьковский политехнический институт им. А, А. Жданова(54) РАДИАЦИОННАЯ УСТАНОВКА 2Изобретение относится к машино- кварца, которая сопровождается снистроению и может быть применено для жением прочности колбы ламп и лампынагрева 1 пруткового материала, выходят из строя,труб й штучных заготовок, в частнос , Целью изобретения является повыти при производстве проката из жаро- шение температуры нагрева заготовокпрочных сталей и титановых сплавов и увеличение интенсивности потокаметодом горячей высадки. электромагнитного излучения инфраИзвестна радиационная установка красного диапазона волн, проходящегоПо авт,свид. 9432216, содержащая ка О сквозь кварцевую трубку.Меру, внутри которой расположен ре- Цель достигается тем, что в извефлектор, и установленные в его Фоку- стной радиационной установке, содер.се инфракрасные лампы, а также.на- . Жащей камеру с рефлектором, выполненправляющую для заготовки, выполненную ным из.блоков, имеющих отражательв виде кварцевой трубки, внешняя по- ную поверхность в виде эллиптическихверхность которой покрыта пленкой; . цилиндров, в фокусе которых размепропускающего инфракрасные излучения щены инфракрасные лампы, а вдоль фометалла, повышающего ее теплоотража- кальной оси - направляющая в видетельную способность и снижающего сте- . кварцевой трубки, покрытой с внешнейпень ее,иэлученйя (1). стороны пленкой пропускающего инфраНедостатком этого решения является красные излучения металла, повышаюневозможность повысить температуру щего ее теплоотражательную способ,нагрева заготовок выше 1000 ОС без ность и снижающего степень ее излув;увеъйчеиия удельной электрической чения, пленка, покрывающая внешнююнагрузки кварцевых ламп накалива поверхность кварцевой трубки, снабжения и эа счет увеличения интенсивнос- на токоподводящими элементами дляМ.=:-жмат тИ электромагнитного излучения инфра- подключения ее к источнику питания,красного диапазона волн.На Фиг.1 взображена предлагаемаяПри увеличении температуры вышеРадиационная установка, общий вид,1000 С происходит рекристаллизация30с частичным разрезом; на фиг.2мЮыдмлж= - =ы;=:ФКжФ ммгйфМтсеченйе А-А на фиг.1; на фиг.Зсечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4сечение В-В на фиг.З . на фиг.5частный случай применения радиационной установки для методическогонагрева штучных заготовок.Радиационая установка представляет собой корпус 1, внутри которогоимеется полая нагревательная камера 2.Корпус 1 и камера 2 образованыблоками 3, внутренние поверхностикоторых выполнены в форме частицэллиптических цилиндров, полированные поверхности этих цилиндров являются зеркально-отражающими поверхностями 4.В фокусах этих рефлекторов рас,положены кварцевые инфракрасные лампы 5 накаливания,Нагревательная камера 2 с торцовзакрыта фланцем б и крышкой 7, Внутренняя поверхность фланца б являетсяплоским отражателем 8.фланцы 6 и крышки 7 имеют отверстия для фиксации положения ламп 5и кварцевой трубки 9. Кварцевая прозрачная трубка 9 служит для помещения предметов нагрева и находится вцентре камеры и геометрическом (втором) фокусе 10 эллиптйческих цилиндров,Внешняя поверхность, обращеннаяк кварцевым инфракрасным лампам 5накаливания, кварцевой трубки 9(фиг.З) имеет токопроводящую пленку11В качестве пленки нанесено электропроводящее покрытие окиси алюминиятолщиной 200-250 А методом вакуумнойметаллизации алюминием (при вакуумепорядка 10 " мм ртст.) . Поглощательная способность пленки порядка 36.С обоих концов к пленке 11 прикреплены токоподводы 12 (фйг.4), посредством которых пленка 11 подключенак источнику питания 13.При пропускании электрическоготока по пленке 11 на кварцевой трубки 9, она будет нагреваться до значительных температур, т.е. появляетсясреда с отрицательным коэффициентомпоглощения инфракрасного излученияэа счет неравновесного распределения частиц в металлопокрытии (например, атомов и электронов) по. энергетическим уровням.При этом частицы металлопокрытиявозбуждаются до соответствующих энергетических-состояний, с повышением ихконцентрации на верхних энергетических состояниях, и в результате интенсивность потока излучения инфракрас-ного диапазона волн, прошедшегосквозь такую среду (кварцевая трубка1с токопроводящим . пленочным покрытием), имеющую отрицательный коэффициент поглощения, возрастает, чтовызывает эффект усиления - излучения.Для отвода тепла от блоков 3,Фланцев б и контактов кварцевых инфракрасных ламп накаливания, установк,аимеет сйстему водяного охлаждения 14.При такой форме рефлектора весьсветовой поток, как показано стрелками 15 (фиг. 2 и фиг, 3) концентри 5 руется на нагреваемых заготовках 16,помещенных в кварцевой трубке 9, причем лучи имеют радиальное направление к поверхности заготовок.Радиационная установка снабженамагазином 17 (Фиг,5), толкателем 18заготовок 16, фотоэлектрическим илидругим пирометром, 19, тиристорнойсистемой автоматического или ручногоуправления 20.РадИационная установка для нагрева заготовок работает следующимобразом,Световой поток (фиг,2, фиг.З),.)спускаемый кварцевыми инфракраснымилампами 5 накаливания, проходя сквозь20 кварцевую трубку 9 с токопроводящейпленкой 11, по которой пропускаетсяэлектрический.ток, усиливается и концентрируется на заготовках 16, нагревая их,25 , Величина подаваемого напряженияна пленку 11, кварцевой трубки 9,а соответственно величина увеличенияинтенсивности излучения световогопотока и дополнительный нагрев трубки, независимо от кварцевых ламп,регулируется отдельно (например при7помощи латраМ, ТУ-517, 216-69) .Заготовки 1 б,подлежащие нагреву,перед помещением в кварцевую трубку9, очищаются от грязи, после чегос помощью загрузочного устройствапоступают в магазин 17. Толкатель 18в соответствии с заданной производительностью будет периодически подавать заготовки в зону нагрева - квар 40 цевую трубку (случай методическойподачи) .Температура выталкиваемой нагретой заготовки 16 контролируется пирометром 19.45 При отклонении температуры заготовки 16 от заданного значения, пирометр 19 дает команду на повышениеили понижение температуры в зависимости от знака отклонения ее, путемувеличения .или уменьшения углаоткрытия тиристоров 20.За счет подключения пленки накварцевой трубке к йсточни,у питаниятемпературу нагрева заготовок удаетсяповысить до 1100-1170 С, не увеличивая удельную электрическую нагрузкукварцевых ламп.Повышение температуры нагрева за"готовок позволяет нагревать в установке более высоколегированные стали.60формула изобретенияРадиационная установка по авт.свид.9 432216, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью увеличения интен 65 сивности излучения инфракрасных лампи повышения температуры нагрева заготовок, пленка на поверхности кварцевой трубки снабжена токоподводящими элементами для подключения ее к источнику питания. Источники инФормации,.принятые во внимание при экспертизе1; Авторское свидетельство СССРР 432216, кл. С 21 В 9/08, 1973,"Техред "О,Лег дактор Т. Кузнецова одатае Корректор И. Муска а одпи п 113035165/17ТирвиЦНИИПИ Государственноо дедам изобретен , Москва, Ж, Р 08о комитета СССРй и открытийушская наб., д.