SU548637A1

SU548637A1 - Heat treatment furnace shutter

Info

Publication number: SU548637A1
Application number: SU2133017A
Authority: SU
Inventors: Рудольф Майорович Рубинер
Original assignee: Предприятие П/Я А-1837
Priority date: 1975-05-12
Filing date: 1975-05-12
Publication date: 1977-02-28

Description

1one

Изобретение относитс к области термообработки материалов в безокислительной атмосфере и может быть использовано на заводах металлургической, машиностроительной и других отраслей промышленности.The invention relates to the field of heat treatment of materials in a non-oxidizing atmosphere and can be used in the factories of metallurgical, machine-building and other industries.

Известны конструкции затворов иечей дл термообработки, содержащие один желоб с засыпкой из мелкодисперсного материала, например песка, или заполненный какой-либо жидкостью. Затворы служат дл предотвращени натекани кислорода в рабочую камеру печи и исключени окислени обрабатываемого металла.Known designs of the gates of Eichi for heat treatment, containing one chute filled with fine material, such as sand, or filled with some kind of liquid. The closures serve to prevent oxygen from leaking into the working chamber of the furnace and to prevent oxidation of the metal being treated.

Известна конструкци затвора, содержа-ща несколько концентрических желобов с засыпкой из кварцевого песка, что дает возможность повысить герметичность затвора.The known design of the shutter, containing several concentric gutters filled with quartz sand, which makes it possible to increase the tightness of the shutter.

Цель изобретени заключаетс в предот-вращении проникновени кислорода к нагреваемым издели м, а также в повыщении экономичности конструкции затвора.The purpose of the invention is to prevent the penetration of oxygen to the heated products, as well as to increase the efficiency of the gate design.

Это достигаетс тем, что предлагаемый затвор снабжен нагревателем, а засыпка выполнена из веществ, имеющих химическое сродство к кислороду, причем засыпка из веЩеств с максимальным сродством к кислороду размещена во внутреннем желобе,This is achieved by the fact that the proposed valve is equipped with a heater, and the charge is made of substances having a chemical affinity for oxygen, and the charge of substances with a maximum affinity for oxygen is placed in the inner groove,

На чертеже изображен предложенный за Твор, установленный на ретортной печн дл безокислительного нагрева материала, разрез. The drawing shows a proposed Creator mounted on a retort furnace for non-oxidizing heating of the material, a section.

Устройство содерл ит концентрические желоба 1, заполненные засыпкой дисперсного материала, разделительные ножи 2, нагреватели 3. При этом засыпка выполнена из веществ с различным химическим сродством к кислороду, например из кварцевого песка 4, углеродистого пор01ика 5, медного поронжа 6, а засыпка с максимальным сродством (медный поропюк) размещена во внутреннем же-лобе . Затвор устанавливаетс на печи, имеющей , например, реторт 7 с обрабатываемы в Ней материалом и закрытую крьпикой 8.The device contains concentric gutters 1 filled with dispersed material filling, separating knives 2, heaters 3. In this case, the filling is made of substances with different chemical affinity for oxygen, for example, silica sand 4, carbon porous 5, copper poron 6, and filling with maximal affinity (copper poropyuk) located in the inner same forehead. The shutter is installed on the furnace, having, for example, a retort 7 with a material processed in it and closed with a curtain 8.

Затвор работает следующим образом.The shutter works as follows.

В процессе нагрева подлежащего термообработке .материала в реторте 7 создаетс избыточное давлеине за счет выделени издели ми , например металлографическими щетками , летучих веществ, что исключает возможность проникновени в реторту атмосферного воздуха. Однако при прекращении газовыделени и особенно при охлал-сдении, по мере падени температуры давление в реторте 7 понижаетс и начинаетс фильтраци воздуха через засыпку затвора. Дл предотвращени иатекани воздуха включают нагреватели 3 и нагревают засыпку затвора до темпе-ратуры , при которой происходит эффективное взаимодействие кислорода и Ёлагй Воздуха с засыпкой. Попада сначала в засыпку ИзIn the process of heating the material to be heat treated in the retort 7, an excessive pressure is created due to the release of volatile substances by products, such as metallographic brushes, which excludes the possibility of penetration of atmospheric air into the retort. However, with the cessation of gas evolution and, especially, with chilled gas, as the temperature drops, the pressure in the retort 7 decreases and air filtration through the charge bed begins. To prevent air flow, the heaters 3 are turned on and the shutter charge is heated to a temperature at which efficient interaction of oxygen and Elag Air takes place with the charge. Pop first to backfill out

кварцевого леска 4, воздух осушаетс ифиль труетс через слой угольной засыпки (древесный уголь), где частично реагирует кислород и влага воздуха с углеродом. В слой из медного порошка засыпки 6 поступает практиче ски смесь азота и угарного газа, следы кислорода и влаги в которой св зываютс медью.quartz fishing line 4, the air is dried; the filter is rubbed through a layer of coal bedding (charcoal), where oxygen and air moisture partially react with carbon. A mixture of nitrogen and carbon monoxide, traces of oxygen and moisture in which copper is bound, enters the layer of copper powder backfill 6.

Таким образом, в рабочий объем реторты 7 поступает газ, очипденный от кислорода и влаги, который не окисл ет обрабатываемые издели .Thus, a gas, ochipdenny from oxygen and moisture, which does not oxidize the processed products enters the working volume of the retort 7.

Следует отметить, что выбор вещества засыпки лабиринтного затвора и температуры затвора производитс исход из следующих соображений.It should be noted that the choice of the substance for filling the labyrinth shutter and the shutter temperature is based on the following considerations.

Засыпка из кварцевого песка 4 должна быть нейтральна в отношении окружающей печь атмосферы и не реагировать как с этой атмосферой, так и с засыпкой из углеродистого порошка 5, вплоть до температур нагрева затвора обычно пор дка 1000°С, а засыпка из медного порошка 6 должна быть в свою очередь нейтральна по отношению к засыпке из углеродистого порошка 5 вплоть до максимальных температур затвора, но должна активно взаимодействовать с атмосферой, окружающей печь, а именно с кислородом и влагой воздуха, особенно при температурах выше комнатной, св зыва пх и тем самым обеспечива патекание в рабочий объем реторты 7 химически нейтрального газа, т. е. гарантпровать иеокислительную атмосферу нагрева изделий. Наличие засыпки из углеродистого порошка 5 обуславливаетс экономическими соображени ми, поскольку глубока очистка химическим путем газа от кислорода и влаги св зана с использованием дорогого и дефицитного сырь , например медного порошка, поэтому основное количество кнслорода и влаги воздуха св зываетс недорогим и недефицитным древесным углем, а окончательную очистку производ т небольшим количеством засыпки из медного порошка 6. Следует отметить, что возможно использование только засыпки из медного порошка 6, однако прп этом процесс термообработки становитс крайне неэкономичным изза необходимости использовать большое ко-личество дорогого и дефицитного медного порошка . И, наконец, ни одно из веществ засыпки из кварцевого песка 4, углеродистого порощка 5, медного порошка 6 не должно реагировать при температурах окружающейQuartz sand backfill 4 should be neutral with respect to the atmosphere surrounding the furnace and not react with this atmosphere or with carbon powder 5 backfill, up to shutter heating temperatures usually around 1000 ° C, and copper powder 6 backfill should be it is in turn neutral with respect to the backfill of carbon powder 5 up to the maximum shutter temperatures, but must actively interact with the atmosphere surrounding the furnace, namely oxygen and moisture of the air, especially at temperatures above room temperature. , bonding them, and thus providing a chemically neutral gas retracting into the working volume of the retort 7, i.e., to guarantee the oxidative atmosphere of heating the products. The presence of carbon powder 5 is determined by economic considerations, since deep chemical cleaning of gas from oxygen and moisture is associated with the use of expensive and scarce raw materials, such as copper powder, therefore the main amount of moisture and air moisture is associated with inexpensive and non-deficient charcoal, and the final cleaning is made with a small amount of copper powder 6 filling. It should be noted that only copper powder 6 filling is possible; however, this The processes of heat treatment becomes very uneconomical due to the necessity to use a large-lichestvo expensive and scarce copper powder. And, finally, none of the quartz sand 4, carbon black powder 5, copper powder 6 filling materials should react at ambient temperatures

печь атмосферы с летучими, выдел ющимис при термообработке изделий. Исход из этого , наиболее целесообразно производить заполнение затвора в направлении к ретортеfurnace atmosphere with volatile, released during the heat treatment of products. From this, it is most advisable to fill the shutter in the direction of the retort

кварцевым песком (SiO2), затем древесным углем (С), который при 400°С уже эффективно взаимодействует с кислородом и влагой воздуха, но не реагирует при температурах вплоть до 1000°С с SiO2, а в качестве засыпки тонкой (глубокой) очистки использовать, например, медный порошок (Си), поскольку медь не реагирует с углеродом вплоть до 1000°С и весьма активно взаимодействует с кислородом и влагой воздуха, особенно в интервале температур 400-1000°С, при этих те.мпературах медной засыпки, фильтрующийс через нее газ очищаетс от кислорода и влаги до необходи мой степени чистоты. Следует отметить, что выбор меди, как веществаquartz sand (SiO2), then charcoal (C), which at 400 ° C already effectively interacts with oxygen and moisture of air, but does not react at temperatures up to 1000 ° C with SiO2, and use fine (deep) cleaning For example, copper powder (Cu), because copper does not react with carbon up to 1000 ° C and interacts very actively with oxygen and moisture of air, especially in the temperature range of 400-1000 ° C, with these temperatures of copper backfill, filtered through her gas is purified from oxygen and moisture to the necessary Degree of purity. It should be noted that the choice of copper as a substance

тонкой очистки, обуславливаетс необходимостью высокой степени очистки, а в тех случа х , когда в такой глубокой очистке нет необходимости , медь может быть исключена (очистка углеродом достаточна) или заменена наdue to the need for a high degree of purification, and in cases where there is no need for such deep cleaning, copper can be excluded (cleaning with carbon is sufficient) or replaced by

другое вещество, обеспечивающее нужную дл конкретных термообрабатываемых изделий степень очистки.another substance that provides the desired degree of purification for specific heat-treated products.

Claims

1. A shutter of a heat treatment furnace containing concentric chutes filled with a bed of dispersed material with separating knives immersed in them,

characterized in that, in order to prevent the penetration of oxygen to the heated products, the shutter is provided with a heater, and the filling is made of substances having a chemical affinity for oxygen.

2. A closure according to claim 1, characterized in that, in order to improve efficiency, a backfill of substances with a maximum affinity for oxygen is placed in the inner groove.

Sources of information taken into account in the examination:

1. Oxidation and decarburization of steel. Under scientific. ed. A.I. Vashchenko. M., “Metallurgists, 1972, p. 288-289.

2. Reference designer of furnaces for rolling production. Ed. V. M, Tymchaka. T. 2. M ,, “Metallurgists, 1970, p. 929, fig. XXXIII-Pa (prototype)

rLTllnn i