Шахтная электропечь для химико-термической обработки длинномерных полых изделий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Своз СоветскихСоциалистическихРеспублик оц 970053 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(б 1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 27,0181 (21) 2965932/22-02 Р 11 М К з Р. 27 В 1/10 с присоединением заявки МГосударственный комитет СССР ао делам изобретений и открытий(23)ПриоритетОпубликовано 30.1082. Бюллетень Мо 40 531 УДК 21. 783. .224(088.8) Дата опубликования описания 301082(72) Авторыизобретения В.Г. Крылов н А. П. Петрухин 1Специальное проектно-конструкторское техбюро электротермического оборудования Пробъединения "Азерэлектротерм" Заявител(54 НАЯ ЗЛЕКТРОПЕЧЬ ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРИИЧЕСКБРАБОТКИ ДЛИННОМЕРНЫХ ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к машиностроению, преимущественно нефтяному,. в частности к устройствам химико-.термической обработки цилиндров скважинных насосов..Известна печь для термообработки цилиндров скважинных насосов, содержащая футерованную нагревательную камеру, рабочее пространство которой перекрыто крышкой. На крышке установ- лен печной вентилятор с направляющими элементами. В рабочем пространстве печи установлен муфель, внутри которого иа специальных плитах находятся обрабатываемее цилиндры. Система подвода и отвода технологического газа выполнена в верхней части .печи 1. Недостатком такой печи является то, что по длине обрабатываемого цилиндра нельзя создать равномерный слой насыщения как по глубине, так и по концентрации, что приводит к быстрому износу цилиндра в одном месте и к излишней хрупкости цилиндра в дру гом месте (где излишне глубокий слой и концентрация углерода). Устранить ,;неравномерность насыщения при такой конструкции печи трудно из-за невозьюжностисоздать печным вентилятором скорости атмосферы в пределах 5- 10 м/с в пучке труб длиной до 7 м.Недостатком такой конструкции является такие то, что химико-термической обработке подвергается частично и наружная поверхность цилиндра сква-. жннного насоса, что нарушает его гибкость, и соответственно срок службы насоса при такой обработке невелик.Наиболее близкой к предлагаемой является электропечь для химико, термической обработки цилиНдров, содержащая Футерованную нагревательную камеру, .рабочее пространство которой перекрмто Крышкой. На крышке установлен калорифер, связанный с эндогазовымн установками, В нижней части нагревательной камеры установлен пат.рубок отвода газа на сжигание в "свече" (,2). С целью создания равномерного слоя насыщения внутренней поверхности ци. линдров в рабочее пространство печи необходимо вводить значительные объемя контррлируемой атмосферы 250 400 м 3/ч при массе садки 4,0-5,0 т, для чего устанавливается параллельно группа газогенераторов. При работе группы газогенераторов во внутреннке полости цилиндров .подается несмешан970053 45 55 65 на." атмосфера, что создает в них разный углеродный потенциал и приводитк большому разбросу величины науглеромивания в партии обрабатываемыхцилиндров. Цилиндры с отклонениямиот заданных величин науглероживания 5приходится возвращать на дополнительную термообработку, что приводит к излишним затратам,Цель изобретения - создание равноменого слоя науглероживания внутренних полостей труб.Указання цель достигается тем,что в шахтной электропечи для химикотермической обработки длиномерных полых изделий, содержащей футерованную 5нагревательную камеру с крышкой,смесительную .камеру,плиту в верхней части нагревательной камерыс отверстиями для обрабатываемыхиэдей, систему подвод газа с патрубком, размещенную над плитой, систему отвода газа в нижней части камеры, систему подвода защитного газа, смесительная камера выполненав виде тороида переленного сечения,внутренняя стенка которого футерована и выполнена с наклонными отверстиями, а печь снабжена диффузорами, установленными под плитой.Угол наклона осей отверстий коси печи составляет 15-75 О. 30Сечение тороида равноуменьшенопо обе стороны от системы подводагаза на величину, равнуюЮ = и 5 О,где 65 - величина уменьшения сЕ-Ичения тороида в,месте Ззопределяемого сечения;и - количество каналов в про.меиутке от патрубка доопределяемого сечения;5 О - сечение канала, сообщающего тороид с камерой.На Фиг. 1 показана предлагаемаяпечь, продольный разрез, на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1. Шахтная печь содержит футерованную нагревательную камеру 1, рабочее пространство 2 которой перекрыто крышкой 3. Камера 1 связана с генераторами 4 эндотермической атмосферы посредством Футерованных патрубков 5 и 6 и коллектора 7. В верхней части футерованной камеры 1 имеется кольцевая полость 8, выполненная в виде тороида, Кольцевая полость 8 выполнена с сечением, равно уменьшающимся от футерованного патрубка 5. Кольцевая полость 8 сообщается с рабочим пространством 2 нагревательной камеры 1 посредством каналов 9, равнораспределенных по окружности полости 8. Каналы 9 выполнены под углом подъема к оси печи, равным 15-75 , В верхней части рабочего пространства 2 камеры 1 установлена плита 10 с обрабатываемыми цилиндрами 11. Над плитой 10 установлены диффуэоры 12, подвешенные к крышке 3 на штырях 13. Под пли.;. той 10 выполнен кольцевой желоб 14, связанный с системой подвода защитной атмосферы 15. Кольцевой желоб 14 сообщается с рабочим пространством 2 камеры 1 посредством патрубков 16 из керамического материала, Патрубки 16 выступают за нагревательные элементы.17. В нижней части камеры 1 установлен газоотвод 18, связанный с системой 19 отвода газа на "свечу" 20Добавка карбюризатора осу. ществляется в коллектор 7 по патрубку 21 из газового щита 22Шахтная печь работает следующим образом.Обрабатываемые цилиндры 11 на плите 10 устанавливаются в рабочее пространство 2 камеры 1. Камера 1 предварительно разогревается до рабочей температуры нагревательными элементами 17. Рабочее пространство 2 перекрывается крышкой 3. Включается подача контролируемой атмосферы иэ генераторов 4. Контролируемая атмосфера по футерованным патрубкам 6 попа. дает в коллектор 7, в который по пат-. рубку 21 вводится карбюризатор из газового щита 22. В коллекторе 7 контролируемая атмосфера частично перемешивается и вместе с карбюризатором направляется по патрубку 5 в кольцевую полость 8. Из кольцевой полости 8 атмосфера подается через отверстия 9 и диффуэоры 12 во внутренние полости обрабатываемых цилиндров 11. Выполнение отверстий 9 с углом подъема к оси печи, равным 15-75 О, позволяет направлять атмосферу непосредственно к сужающейся". части диффузора 12. Пройдя по внутренним полостям цилиндров 11, атмосфера через газоотвод 18 подается в систему 19 отвода газа, где она сжигается в "свече" 20. Для защиты наружнои поверхности цилиндров 11 от науглероживания, в рабочее пространство печи через систему 15, кольцевой желоб 14 и патрубки 16 подается защитная атмосфера. Во избежание неравномерности теплового. поля в месте подачи защитной атмосферы пат рубки 16 равномерно распределены по окружности рабочего пространства печи. Защитная атмосфера выводится также через гаэоотвод 18.Выполнение кольцевой полости, связанной с системой подвода газа и сообщающейся с рабочим пространством печи посредством отверстий, равно- распределенных по окружности полости, позволяет подавать одинаковую по составу нитроцементационную атмосферу в каждую трубу, что позволит создать равномерный по всей садке слой науглероживания. Выполнение отверстий, сообщающихся с рабочимпространством печи, с углом подъема к оси печи позволит снизить аэродинамическое сопротивление потоку газа.Выполнение кольцевой полости с сечением, равноуменьшающимся по обе сто 5 роны от систеьы подвода газа, позволит создать равномерное давление во всех отверстиях, сообщающихся с рабочим пространством. переменного сечения, внутренняяс тенка которого Футерована и выполнена с наклонными отверстиям ,иа печь снабжена диффузорами, установленными над плитой.2. Электропечь по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что угол наклона отверстий к оси печи составляет 15-75 ф.3. Электропечь по п. 1, о т л и 10 ч а ю щ а я с я тем, что сечениетороида равноуменьшено по обе стороны от системы подвода газа на величину, равную 65 ии 50где дд 5 - величина уменьшения сечения тороида в месте оп 15ределяемого сечения,Ви - количество каналов в промежутке от патрубка доопределяемого сечения,5 - сечение канала, сообщаю 20щего тороид с камерой. Формула изобретения 1. Шахтная электропечь для химико-термической обработки длинномерных полых иэделий, содержащая Футерованную нагревательную камеру с крышкой, смесительную камеру, плиту в верхней части нагревательной камеры с от. верстиями для обрабатываемых изделий, систему подвода газа с гатруб. ком, размещеннуи над плитой, систему отвода газа в нижней части камеры, систему подвода защитного газа, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения равномерности насыщения внутренних поверхностей полых изделий, смесительная камера выполнена в виде тороида Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Чертеж Фирмы "Дегусса"Р 004 б, 08. 10.79.2. Каталог фирмы фО 1 аавсегф,Бюллетень 9 518, с, 5, Фиг. 8.970053 Редак Тираж б 45 ного комитета С тений и открутий 35, Раушская наб Заказ 8363/44 ВНИИПИ Государстве по делам изобре 113035, Москва, Ж одписноеР илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 Составитель В.Ершоваараненко Техред Т,Маточка Корректор Г. Ога