Устройство для нагрева металлических изделий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1 И 9/О Е ИЗ ЕТЕНИЯУ фащт ,. ю заа с и ба ра создасть жеота ыполозм тью2. пово одъем тройс т ласть во по п.1, я тем, что для создан де из желоб нкой соосно а ю пел ко завесы азово таков лектор на вых ней, аом к ней лена под зас ая ч опел - под у от заслонки желоба. т л ионо снабжеами низко" нии 3. Устр ч а ю щ е но дополнит го давления ойствое с я п то т орс лен енке уст чу те навс елоба под углом делий для распь и солевого пор лянного ния шка. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ Н АВтсрском СвиДЕтельст(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВАМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, содержащеенагревательную печь, соединенную сфутерованной камерой, заполненнойрасплавом стекла, заслонки, установленные на входе в печь и выходе иэкамеры с расплавом стекла, механизмзагрузки, водоохлаждаемый толкательдля передачи изделий иэ печи в камеру с расплавом стекла и механизмвыгрузки, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения технологических возможностей, нагревательная печь герметично соединена с камерой, заполненной расплавом стекла,посредством футерованного наклонногогерметичного желоба, на входе и выхо 01235940 де которого установлены шарни крепленные заслонки, кроме то имеет дополнительные внутренн слонки с общим приводом подъе мощью цилиндра, на выходе жел мещен коллектор с соплами для ния газовой завесы, верхняя ч лоба имеет систему отвода отр ных газов, а механизм выгрузк нен в виде сетчатого ковша с1 12Изобретение относится к металлургии, в частности к устройствам безокислительного или малоокислительного нагрева металла в расплавах стекла или солей,Цель изобретения - расширение технических возможностей.На Фиг, показано устройство длянагрева, продольный разрез, на Фиг.2 то же, план; на фиг.3 и 4 - то же,варианты выполнения, продольный разрез; на Фиг.5 и 6 - заслонка, разрез;ца фиг,7 и 8 - шток толкателя; нафиг,9 - механизм закрывания окна печи; на Фиг.10 - то же, вид сбоку.устройство для нагрева металлических иэделий содержит нагревательнуюпечь 1, наклонный герметичный желоб2 с проходным отверстием 3, соединяющий печь с камерой 4, заполненнойрасплавом стекла или соли, и штамп 5,В зависимости от Формы заготовкижелоб может быть выполнен с круглымили прямоугольным сечением. Желобвыполняется сварным из листовой стали, причем для уменьшения теплоотдачи он Футерован огнеупорным материалом 6. Желоб смонтирован на раме 7,Заготовка 8 по желобу перемешаетсяпод собственным весом, при этом уголонаклона желоба составляет 15-20Проходное отверстие желоба выполняется ца 20-30 мм больше максимальногоразмера заготовки. Желоб герметичноФпанцем с прокладкой 9 крепится к кожуху 10 печи с помощью шпилек и гаек.В верхней стенке желоба на рас-стоянии 100-150 мм от печи выполненпроем 11 с патрубком 12, песочнымзатвором 13 и крышкой 14, Патрубок12 может быть выполнен с Флаццем.5,к которому крепится колпак 16 с Фланцем. Крепление колпака осуществляется через прокладку 17 с помощью болтов 18 и гаек 19. В верхней своейчасти колпак 6 имеет Фланец 20, ккоторому через асбестовую прокладку21 крепится при помощи болтов и гаекгазопровод 22 с вентилем 23, Последний приводится в действие механическим приводом,Со стороны, противоположной креплению желоба, смонтирован толкатель24 для передачи заготовок из печи вжелоб. Шток толкателя имеет водяноеохлаждение. На печи имеется заслонка25, перекрывающая окно 26 загрузкипечи. Заслонка 25 работает от ци 35940з 5 1 О 5 20 25 30 35 45 линдра гидравлического привода и оборудована эксцентрическими прижимами 2;, приводимыми в движение цилиндрами 28, установленными внизу с боков заслонки. Заслонка поджимается эксцентриками 29 через асбестовую прокладку, проложенную в пазу рамы 30, приваренной к кожуху печи, Все рычаги эксцентриков соединены общей траверсой 31, которая, в свою очередь, соединена со штоком цилиндра, При ходе цилиндра вниз эксцентрики плотно ггоджимают дверку, при движении штока цилиндра вверх все эксцентрики одновременно отходят от плоскости заслонки и она может открываться (подниматься) для загрчзки негабаритных деталей. Для перекрытия канала 32 прохода штока толкателя и канала 33 для передачи заготовки из рабочей камеры печи в желоб смонтированы шарнирно закрепленные заслонки 34 и 35, установленные ца рычагах 36, посаженных на асях 37. Последние пропущены в отверстия штоков кронштейнов 38, приваренных с наружной стороны заслонки 24 перекрывающей окко 25.Рычаги 36 проходят в пазах 39, вы- полценньгх в Футеравке заслонки, и через отверстия 40 заслонки выходят наружу Концы рычагов 36 саединець общей осью 41, ца которой через отверстия 42 вилки 43 свободна посажен рычаг 44. Внизу рычаг выполнен круглого сечения, на конце - лысками и отверстием, в которое запрессаван палец 45, Все эти элементы заключены в коробку 46, которая герметично через асбестовую прокладку укреплена с помощью шпилек и гаек к передней стенке заслонки. Рычаг 44 проходит через коробку 46, В месте выхода рычага с внешней стороны установлен сальник 47 с асбестовой набивкой, а с внутренней стороны - пружина 48, действующая на разжим. Внутренняя часть коробки для теплоизоляции набивается асбестовой ватой. Падьем обоих заслонок производится цилиндром 49 со штокам 50, имеющим прямоугольную Форму, На концештока на оси 51 смонтирован захват52 для соединения с концами пальца 45 рычага 44,При дегйствии цилиндра вниз заслонки поднимаются, а при действии цилиндра вверх заслонки под действиемсвоей тяжести и под действием пружи 1135940ны опускаются и перекрывают отверстия прохода штока толкателя и передачи заготовки из печи в желоб.Каждая заслонка изготовлена иэ карборундовых кругов 53 с Внутренним ко нусом 54, соединенных через отверстие 55 с помощью болтов 56 и гаек 57. В середине заслонки на указанных болтах крепится конец рычага 36. Конусные внутренние выемки, болты с гай О ками и из щель между кругами заслонок изолированы со всех сторон жаро упорным бетоном,Рычаги подъема заслонок выполняются из жароупорной стали и покрывают ся сверху глазурью с температурой плавления 1500-1600 С, Однотипной конструкции выполнена шарнирно закрепленная заслонка 58, смонтированная в патрубке 12 и закрывающая от верстие, выполненное в футеровке печи для выдачи заготовки. Заслонка выполнена так же на рычагах 59, посаженных на оси 60, укрепленной в отверстиях кронштейнов 61, приваренных 25 к стенке патрубка.Внизу, рядом с устройством деформирования заготовки давлением, наклонный желоб заканчивается отверстием с фланцем 62, в котором выполнен З 0 паз 63 с прокладкой из крученого асбестового шнура. Отверстие закрывается заслонкой 64, приводящейся в действие цилиндром 65 через рычаги 66 на оси 67, установленной в отверс-З 5 тиях ушков кронштейнов 68.Под дверкой выполнен газопровод 69 для газовой завесы, причем газ подается только в случае поступления заготовки в наклонный желоб. Зажига ние газовой завесы осуществляется от запальника 70. Пламя завесы поступает в отверстие наклонного желоба и удаляется в атмосферу по газопроводу 22 при открытии вентиля 23. 45Внизу заслонки возле устройства деформации заготовки давлением (штампа) установлена ванна 71 с расплавом стекла или соли с электронагревом электродами 72 от трансформатора 73. 50 Внутри ванны установлены поворотный ковш 74 на рычагах 75 и оси 76, преднаэначейный для выемки заготовки из ванны, покрытой тонким слоем стекла или соли и передачи ее к штампу уст ройства деформирования давлением. Ковш изготовлен из стальных полос жароупорной стали с сетчатым расположением их. Данные устройства могутбыть приспособлены к любым существующим нагревательным печам, для чеговсе без исключения, как камерные,так и проходные печи заключены в герметичные кожуха, т.е. выполнены однотипно с безмуфельными печами для химико-термической обработки,По второму варианту выполненияустройство в основном отличается отпервого тем, что не имеет средств покрытия заготовки слоем стекла илисоли.Под заслонкой подведен газопровод76 газовой завесы вверху с двумя рядами отверстии 77 и 78, Один ряд отверстий расположен вертикально, авторой ряд выполнен под углом в 45Отверстия служат для образованиядвухпламенной газовой завесы. Зажигание газовой завесы производится отэлектрозапальника,Пламя газовой завесы проходитвцутрь железа, а газ, пройдя вверхпо нему, отводится под колпак 16 ило газовой магистрали 22 при открытии вентиля 23 удаляется в атмосферу.По другому ряду отверстий, расположенных под углом, газ завесы также зажигается. Пламя газовой завесыохватывает сверху штамп устройствадеформации заготовки давлением и отходы газа удаляются под зонт 79,укрепленный винтами к корпусу устройства герметично через асбестовуюпрокладку, и по газопроводу в атмосферу цеха.Третий вариант выполнения устройства для нагрева заготовок отличается наличием трек форсунок 80 низкогодавления для распыления стекляннойили солевой пудры, поступающей в желоб по трубопроводу из бункера 81 через питатель 82.К форсункам пад давлением от вентилятора 83 по газопроводу 84 поступает нейтральная (безокислительная)атмосфера или азот, нагретые до температуры на 20-30 С ниже температурыплавления пудры, поступающей к форсункам так же под давлением,Форсунки установлены к желобу подуглом, против движения нагретой заготовки в нем, Они смонтированы как вдвух боковых стенках корпуса, так ивверху корпуса.Пока нагретая заготовка под своимвесом перемещается в отверстии нак 1235940лонного желоба, она покрывается из форсунок слоем стекла или, соли в зависимости от марки стали заготовки, препятствующими, окислению заготовки и одновременно являющимся прекрасной смазкой при дальнейшей обработке ее давлением на молоте, пресс-штампе.Под заслонкой, перекрывающей снизу отверстие желоба, выполнена ванна О 85 для сбора отходов пыли-пудры, которые стекают по дну наклонного желоба. Заготовка через газовую завесу падает в ковш, опущенный в ванну, и поворотным механизмом передается к штампу. Механизмы переброски заготовки в ковш к штампу, а также все остальные узлы устройства однотипны с конструкцией механизмов по первому варианту выполнения устройства. 20Заготовка из ванны передается в штамп клещами или с помощью робота.Благодаря действию пламенных завес заготовки не получают окисления или получают незначительное окисление, 25 и благодаря этому потери металла сокращаются,Стеклянная или солевая пудра, нанесенная на нагретую заготовку, плавится и образуется слой. 30Устройство работает следующим образом.Действует толкатель и передает.заготовку из печи в отверстие наклонного желоба. По первому варианту кон структивного выполнения устройства,при передаче заготовки из рабочегопространства печи в отверстие наклонного желоба, торцом заготовки припередаче открывается наружная откидная на рычагах заслонка. Заготовкапод действием штока толкателя поступает в отверстие наклонного желоба,наклоняется, ложится на пол и катится или скользит по нему вниз. 45Наружная заслонка, перекрывающаяотверстие прохода заготовки из печи,а гакже обе внутренние заслонки, после возвращения штока толкателя в исходное положение и движении штока ци. 50линдра вверх, опускаются под собственным весом. Кроме этого, внутренним заслонкам помогает опускатьсяпружина, установленная на рычаге иработающая на разжим. 55Одновременно с передачей заготовки в отверстие наклонного корпуса отэлектрозапальника зажигается газовая завеса, после чего действует цилиндр и через рычаги путем поворота на оси он открывает заслонку и заготовка через отверстие желоба под действием веса надает в ковш, установленный в ванне с расплавом стекла или соли и с электронагревом электродами. Ковшвыполнен поворотным на рычагах и поворот его осуществлен с осью, смонтированнои в подшипниках кронштейнов, укрепленных на бортовой кромке ванны. Поворот оси, а также и ковша производится от маленького мотора через редуктор и соединительную муфту. Приповороте оси заготовка в ковше покрытия тонким слоем стекла или солиподымается из ванны и передается в штамп, приобретая при дальнейшей обработке давлением значительную пластичность.При втором варианте выполнения устройства работа механизмов осуществляется следующим образом.Так же как в первом варианте действует цилиндр, шток которого при движении вниз заставляет рычаг, с которым он соединен при помощи захвата, так же двигаться вниз и заставлятьось, соединяющую рычаги, поворачиваться на осях и тем самым подыматьзаслонки, укрепленные на других концах рычагов, и открывать отверстияпечи и желоба,Нагретая в печи заготовка толкателем передается из рабочего пространства печи в отверстие наклонного желоба. При движении заготовки подвоздействием толкателя она торцомоткрывает дверку, выполненную так жена рычагах и оси, и заготовка наклоняется и ложится на под наклонногожелоба.Таким образом, операция передачи,так и работа механизмов этой операции однотипны с первым вариантом исполнения.1Одновременно с передачей заготовки в наклонный желоб в газопровод,вь."полненный под заслонкой желоба,перекрывающей внизу выгрузочное окножелоба, подается газ для пламеннойзавесы и через ряды сопел коллекторадпя завесы с диаметром 3 мм, выполненных в стенках газопровода, газпоступает наружу и электрозапальником зажигается. В газопроводе выполнено два ряда отверстий для выхода12359газа: один из них выполнен вертикально относительно заслонки, а второй ряд отверстий расположен под углом 45, и поэтому в местах выхода газа образуются две пламенные завесы, 5Приводится в действие цилиндр и через рычаги открывает дверку, и вертикальная пламенная завеса перекрывает выгрузочное отверстие желоба, чем устраняется попадение в него воздуш ной атмосферы. Пламя завесы, попадая так же в отверстие желоба, проходит вверх в печь при закрытии патрубка 12 крышкой 14 с песочным затвором 13 или поступает вверх под колпак 16 и 5 по газопроводу 22 при открытии вентиля 23 удаляется в атмосферу.Пламя второй пламенной завесы от газа, поступающего через отверстия, расположенные под углом, покрывает 20 верх штампа и препятствует окислению заготовки при передаче ее в штамп, Отвод газа от второй пламенной завесы происходит под зонт с асбестовой прокладкой, укрепленный винтами к 25 остову устройства деформации заготовки давлением, и по газопроводу газ удаляется в атмосферу.Второй вариант отличается от первого тем, что он осуществляется без ЗО применения операции нанесения на нагретую заготовку слоя стекла или соли и беэ установки ванны с расплавом указанных элементов для покрытия. 40 8Весь путь от печи к штампу нагретая заготовка проходит в безокислительной атмосфере газовой завесы, в отверстии наклонного корпуса, а далее направляется в штамп, который также окружен газовой завесой, путем трубчатого кольца, окружающего штамп с мелкими (9 3 мм) отверстиями, и поступления газа через них, и сгорания ат электрозапальника.Плазменная газовая завеса препятствует окислению заготовки и окалина сокращается.Третий вариант состоит в том, что заготовка получает защитный слой путем газового распыления на ее поверхности пудры стекла или соли при перемещении в наклонном желобе, Пудра наносится на заготовку форсунками низкого давления под воздействием газовой безокислительной атмосферы или азота нагретых до температуры, нижео плавления самой пудры на 40-50 С.Попав на нагретую поверхность заготовки, пудра моментально расплавляч ется, образуя слой, препятствующии окислению и создавая при обработке давлением прекрасную эластичность металла заготовки, Кроме того, он препятствует проникновению кислорода в металл, т.е. препятствует образованию окалины и является прекрасной смазкой при обработке заготовки давлением.1235940 ФаГНазаро с ит ехред В.Кад Редактор И.Дер ПодписиСР Заказ 3063/2 иб д. 4/5 ктная,афическое предприятие, г. Ужгород, ул П одственно-п Тираж 552 ИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и откры 035, Москва, Ж, Раушская н