Камерная трансформируемая печь "субсол" для термической обработки керамических изделий
Полезная модель относится к области нагревательного термического оборудования и может быть использована для нагрева при термической обработке широкой номенклатуры изделий, заготовок и деталей. Сущность полезной модели в том, что в камерной трансформируемой печи для термической обработки керамических изделий, содержащей металлический корпус, выполненный составным из отдельных секций и разъемным в горизонтальной плоскости с внутренней футеровкой, имеющий торцевые проемы для загрузки и выгрузки с футерованными заслонками, подину из жаропрочного материала, дифференцируемую систему отопления, а также стены и свод, согласно полезной модели футеровка стен и сводов каждой из секций корпуса выполнена из различных по термической стойкости материалов, величина которой однонаправленно возрастает, дискретно от секции к секции, а подина выполнена составной из отдельных частей по числу секций корпуса, имеющих возможность автономного перемещения в горизонтальном направлении для обеспечения трансформации рабочего канала печи, при этом между частями подины установлены стенки с возможностью их демонтажа в соответствии с заданным температурным режимом рабочего канала печи, разделяющие упомянутые секции корпуса между собой с образованием самостоятельных нагревательных камер, упомянутые стенки установлены на подвижных вагонетках с возможностью вертикального перемещения в имеющиеся в своде лабиринтные пазы, а для осуществления вертикального перемещения она снабжена приводом вертикального перемещения стенок, состоящим из толкателя упруго поджатого с помощью пружины в направлении упомянутых лабиринтных пазов, взаимодействующей с амортизатором кинематически связанным с фиксатором. Полезная модель обеспечивает такие новые технические эффекты: возможность дифференцированной термообработки одновременно в одном и том же рабочем канале различной номенклатуры изделий при различных температурных режимах в соответствии с технологическими требованиями, в теплотехническом пространстве, разделенном на несколько зон, количество которых мы можем изменять, причем циклограммы термообработки могут быть не синхронизированы с одновременным снижением уровня количества технологического оборудования, а также возможность трансформации рабочего канала печи в соответствии с требуемым объемом производства, вследствие чего практически исключаются потери на разогрев временно неиспользуемой части рабочего канала печи; повышение коэффициента загрузки печи и улучшение условий ремонтопригодности и, как следствие, расширение технологических возможностей устройства, повышение эффективности его работы при снижении себестоимости.
Полезная модель относится к области нагревательного термического оборудования и может быть использовано для нагрева при термической обработке широкой номенклатуры изделий, заготовок и деталей.
В машиностроении используются печи, различающиеся по конструкции, по температуре (низкотемпературные, среднетемпературные, высокотемпературные) и по источнику тепловой энергии (электрические, газовые, мазутные, на твердом топливе).
Известна печь с выдвижным подом (см. авт.св. N 1200106, МПК F27В 3/06, опубл. 23.12.85 г.), содержащая футерованный каркас, заслонку, направляющую пода, выполненную в виде цепи с направляющими звездочками, и шарнирно соединенную с приводом.
Недостатком такой печи является возможность ее использования при одном температурном режиме, при такой конструкции нельзя осуществить различные виды термообработки, например не допускается использование ее для закалки, т.к. после нагрева под закалку до высокой температуры ~850-950°С и выдвижения пода из под свода печи интенсивное теплоизлучение не позволяет произвести грузозахватные работы для переноса нагретых деталей в закалочную среду.
Известна нагревательная печь непрерывного действия с циркулирующими тележками (см. заявку Японии N 60-24290, МПК F27В 9/26; С21D 1/00; В21J 17/00, опубл. 05.06.85 г.), содержащая внутреннюю перегородку, вытянутую вдоль печи в центре (по ширине печи), соединяющую оба торца печи, при этом несколько тележек, взаимно связанных друг с другом, перемещаются по кольцу, а загрузочное окно находится с одной стороны в боковой продольной стенке печи; в другой боковой продольной стенке выполнено окно для выталкивания, расположенное напротив загрузочного.
Недостатками такой печи также является невозможность термообработки разногабаритных деталей при различных температурных режимах и сложность поддержания теплотехнического режима в рабочем канале печи.
Известна также наиболее близкая по технической сути к предлагаемой камерная трансформируемая печь для нагрева деталей при термической обработке (см. патент РФ 
2143091, опубл. 20.12.1999, МПК 6 F27B 3/08, C21D 9/00, содержащая металлический корпус, выполненный составным в виде отдельных секций и разъемным в горизонтальной плоскости с внутренней футеровкой, имеющий торцевые проемы для загрузки и выгрузки изделий с футерованными заслонками, неподвижную подину из жаропрочного материала, дифференцируемую систему отопления, а также стены и свод, при этом подовая и сводовая части выполнены в виде самостоятельных нагревательных блоков с размещенными на них электронагревателями сопротивления, на сводовой части на обоих торцах установлены футерованные заслонки, трансформация печи осуществляется путем увеличения высоты между подом и сводом, увеличение объема рабочего пространства достигается установкой блока-проставки между подовой и сводовой частями, на боковых стенках блока-проставки со стороны внутреннего рабочего пространства установлены экраны - пассивные отражающие нагреватели.
Недостатками такой универсальной печи, как и описанных выше, является невозможность термообработки деталей разных габаритов при различных температурных режимах, а также невозможность трансформации рабочего канала печи в соответствии с требуемым объемом производства, вследствие чего возникают существенные потери на разогрев неиспользуемого объема рабочего канала печи; нельзя в одном и том же рабочем цикле термообрабатывать различную номенклатуру изделий, неоправданно высокий уровень количества технологического оборудования, недостаточно высокие коэффициент его загрузки и возможности ремонтопригодности.
Техническими эффектами предлагаемого технического решения является возможность дифференцированной термообработки одновременно в одном и том же рабочем канале различной номенклатуры изделий при различных температурных режимах в соответствии с технологическими требованиями, в теплотехническом пространстве, разделенном на несколько зон, количество которых мы можем изменять, причем циклограммы термообработки могут быть не синхронизированы, с одновременным снижением уровня количества технологического оборудования, а также возможность трансформации рабочего канала печи в соответствии с требуемым объемом производства, вследствие чего практически исключаются потери на разогрев временно неиспользуемого рабочего канала печи; повышение коэффициента загрузки печи и улучшение условий ремонтопригоности и, как следствие, расширение технологических возможностей устройства, повышение эффективности его работы при снижении себестоимости.
Это достигается тем, что в камерной трансформируемой печи для термической обработки керамических изделий, содержащей металлический корпус, выполненный составным из отдельных секций и разъемным в горизонтальной плоскости с внутренней футеровкой, имеющий торцевые проемы для загрузки и выгрузки с футерованными заслонками, подину из жаропрочного материала, дифференцируемую систему отопления, а также стены и свод, согласно полезной модели футеровка стен и сводов каждой из секций корпуса выполнена из различных по термической стойкости материалов, величина которой однонаправленно возрастает, дискретно от секции к секции, а подина выполнена составной из отдельных частей по числу секций корпуса, имеющих возможность автономного перемещения в горизонтальном направлении для обеспечения трансформации рабочего канала печи, при этом между частями подины установлены стенки с возможностью их демонтажа в соответствии с заданным температурным режимом рабочего канала печи, разделяющие упомянутые секции корпуса между собой с образованием самостоятельных нагревательных камер, упомянутые стенки установлены на подвижных вагонетках с возможностью вертикального перемещения в имеющиеся в своде лабиринтные пазы, а для осуществления вертикального перемещения она снабжена приводом вертикального перемещения стенок, состоящим из толкателя упруго поджатого с помощью пружины в направлении упомянутых лабиринтных пазов, взаимодействующей с амортизатором кинематически связанным с фиксатором.
За счет выполнения футеровки стен и сводов каждой из секций корпуса из различных по термической стойкости материалов в соответствии с предлагаемым техническим решением и обеспечения трансформации рабочего канала печи путем выполнения подины составной из отдельных частей по числу секций корпуса, имеющих возможность автономного перемещения в горизонтальном направлении и наличия между частями подины стенок с образованием самостоятельных нагревательных камер обеспечивается возможность дифференцированной термообработки одновременно в одном и том же рабочем канале печи различной номенклатуры изделий при различных температурных режимах в соответствии с технологическими требованиями, в теплотехническом пространстве, разделенном на несколько зон, количество которых мы можем изменять, причем циклограммы могут быть не синхронизированы с одновременным снижением уровня количества технологического оборудования, а также возможность трансформации рабочего канала печи в соответствии с требуемым объемом производства, вследствие чего практически исключаются потери на разогрев рабочего канала печи; повышение коэффициента загрузки печи и улучшение условий ремонтопригодности и, как следствие, расширение технологических возможностей устройства, повышение эффективности его работы при снижении себестоимости.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показана предлагаемая камерная трансформируемая печь в разрезе, на фиг.2 - вид 1 на фиг.1.
Камерная трансформируемая печь для термической обработки керамических, изделий содержит металлический корпус 1, выполненный составным из отдельных секций.» разъемным в горизонтальной плоскости с внутренней футеровкой 2, имеющий торцевое проемы для загрузки 3 и выгрузки 4 с соответствующими футерованными заслонками 5-6, подину 7 из жаропрочного материала, дифференцируемую систему отопления печи 8,,а также стены 9 и свод 10, согласно полезной модели футеровка 2 стен 9 и свода 10 каждой из секций корпуса 1 (в данном конкретном примере трех секций «А», «Б», «С»), выполнена из различных по термической стойкости материалов, величина которой однонаправлен но дискретно возрастает от секции к секции, а подина 7 выполнена составной из отдельных частей по числу секций корпуса 1, имеющих возможность автономного перемещения в горизонтальном направлении для обеспечения трансформации рабочего канала печи, при этом между частями подины 7 установлены стенки 11 с возможностью их демонтажа в соответствии с заданным температурным режимом рабочего канала печи, разделяющие упомянутые секции корпуса 1 между собой с образованием самостоятельный нагревательных камер, упомянутые стенки 11 установлены на подвижных вагонетках 12 с возможностью вертикального перемещения в имеющиеся в своде 10 лабиринтные пазы 13, а для осуществления вертикального перемещения она снабжена приводом вертикального» перемещения стенок, состоящим из толкателя 15 упруго поджатого с помощью пружины 14 в направлении упомянутых лабиринтных пазов 13, взаимодействующей с амортизатором 16 кинематически связанным с фиксатором 17.
Камерная трансформируемая печь работает следующим образом.
На подвижные вагонетки 12, установленные вне печи, загружают изделия, 18, футерованную заслонку 5 поднимают вверх, открывая торцевой проем для загрузки 3 рабочего канала печи, вагонетки 12 заталкивают в рабочее пространство печи, закрывают торцевой проем для загрузки 3, после чего освобождают привод вертикального перемещения стенок 14-17, обеспечивая вертикальное перемещение стенок 11 в имеющиеся в своде 10 лабиринтные пазы 13 в соответствии с заданным температурным режимом рабочего канала печи, разделяющих упомянутые секции корпуса 1 между собой с образованием самостоятельных нагревательных камер: низкотемпературной - 1500°С, «А», среднетемпературной - 1650°С, »Б», высокотемпературной - 1750°С, «С». С помощью дифференцируемой системы отопления печи 8 производим розжиг горелочных устройств и выводим печь на температурный режим согласно технологического, регламента, после завершения которого выталкивают вагонетки 12 согласно технологическому регламенту, после завершения которого поднимают футерованные заслонки 5-6 и выталкивают вагонетки 12, затем снимают изделия 19.
Возможные варианты использования рабочего канала печи:
Вариант I. Установлены все стенки 11. Работают все нагревательные камеры «А», »Б», «С» в автономном режиме.
Вариант II. При демонтаже всех стенок 11 нагревательные камеры «А», »Б», «С» работают в низкотемпературном режиме.
Вариант III. Демонтирована перегородка между камерами «Б,» «С», печь работает в среднетемпературном режиме.
Таким образом, предлагаемая камерная трансформируемая печь обеспечивает следующие преимущества:
- расширение номенклатуры обрабатываемых изделий, т.е. расширение технологических возможностей производства за счет быстрой трансформации рабочего пространства печи и качественного изменения параметров термической обработки;
- расширение технологических возможностей за счет быстрой трансформации рабочего канала печи в соответствии с требуемым объемом производства, вследствие чего исключаются потери на разогрев временно неиспользуемого объема рабочего канала печи;
- расширение номенклатуры обрабатываемых деталей, т.е. расширение технологических возможностей производства за счет образования различных температурных зон, количество которых мы можем изменять, причем циклограммы термообработки могут быть не синхронизированы.
- расширение возможностей сокращения количества технологического оборудования, повышение коэффициента его загрузки;
- повышение ремонтопригодности.
1. Камерная трансформируемая печь для термической обработки керамических изделий, содержащая металлический корпус, выполненный составным из отдельных секций и разъемным в горизонтальной плоскости с внутренней футеровкой, имеющий торцевые проемы для загрузки и выгрузки изделий с футерованными заслонками, подину из жаропрочного материала, дифференцируемую систему отопления, а также стены и свод, отличающаяся тем, что футеровка стен и сводов каждой из секций корпуса выполнена из различных по термической стойкости материалов, величина которой однонаправленно возрастает дискретно от секции к секции, а подина выполнена составной из отдельных частей по числу секций корпуса, имеющих возможность автономного перемещения в горизонтальном направлении для обеспечения трансформации рабочего канала печи, при этом между частями подины установлены стенки с возможностью их демонтажа в соответствии с заданным температурным режимом рабочего канала печи, разделяющие упомянутые секции корпуса между собой с образованием самостоятельных нагревательных камер.
2. Печь по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые стенки установлены на подвижных вагонетках с возможностью вертикального перемещения в имеющиеся в своде лабиринтные пазы.
3. Печь по одному из пп.1 и 2, отличающаяся тем, что для вертикального перемещения стенок она снабжена приводом вертикального перемещения стенок, состоящим из толкателя, упруго поджатого в направлении упомянутых лабиринтных пазов с помощью пружины, взаимодействующей с амортизатором, кинематически связанным с фиксатором.
