Устройство для химико-термической обработки металлических изделий

Полезная модель относится к области химико-термической обработки металлических изделий. Сущность полезной модели: устройство для химико-термической обработки металлических изделий содержит корпус с загрузочно-разгрузочным окном и крышку, выполненную с возможностью герметичного прикрепления к корпусу. Причем устройство выполнено с горизонтально расположенной плоскостью разъема, а в продольном сечении имеет прямоугольную форму. Кроме того, его загрузочно-разгрузочное окно расположено по длинной стороне прямоугольника продольного сечения устройства. Между корпусом и крышкой установлено термостойкое герметизирующее уплотнение. При этом расстояние от верхней точки устройства до плоскости разъема составляет 0,1-0,9 D, где D - диаметр описанной окружности наружной поверхности устройства в поперечном сечении. Преимущества технического решения заключаются в повышении сохранности обрабатываемых изделий при одновременном упрощении конструкции и уменьшении энергозатрат. 5 з.п. ф-лы., 3 ил.

Полезная модель относится к области химико-термической обработки металлических изделий, в частности, к термодиффузионному цинкованию и может быть использована в строительстве, нефтегазовой отрасли, жилищно-коммунальном хозяйстве, энергетике, железнодорожном хозяйстве и других отраслях народного хозяйства.

Известно устройство для химико-термической обработки металлических изделий, содержащее контейнер для обрабатываемых изделий, выполненный в виде перфорированной емкости без крышки, и смонтированную в электропечи поворотную посредством привода реторту, форма которой соответствует форме контейнера. Реторта снабжена крышкой с прижимным устройством. Изделия помещают в вертикально установленный контейнер, последний загружают в реторту, закрывают крышку реторты, поворачивают реторту вместе с контейнером в горизонтальное положение и производят процесс термодиффузионного цинкования (см. патент РФ на полезную модель №8966, С23С 10/00, опубл. 16.01.1999 г.)

Недостатком этого устройства является наличие двух емкостей для обрабатываемых изделий, а именно: перфорированного контейнера и реторты с крышкой, что усложняет конструкцию и повышает ее металлоемкость.

Известно устройство для химико-термической обработки металлических изделий, содержащее корпус, к верхним кромкам стенок которого по всему периметру прикреплен V-образный желоб с плавким затвором из алюминия, и крышку с отбортовкой, входящей в указанный желоб (см. авторское свидетельство СССР №1328652, С23С 8/60, опубл. 07.08.1987 г.)

Недостатком этого устройства также является сложность конструкции, вызванная наличием желоба с плавким затвором по всему периметру устройства, а также значительные энергозатраты, связанные с необходимостью нагрева устройства в печи до температуры 950-1050°С.

Известно также устройство для химико-термической обработки металлических изделий, выполненное в виде контейнера прямоугольного продольного сечения с загрузочно-разгрузочным окном, расположенным с одной из коротких сторон прямоугольника, герметично перекрываемым плоской крышкой. Контейнер заполняют обрабатываемыми деталями и цинковой смесью, герметизируют, вакуумируют и загружают в электропечь, установленную с возможностью поворота в вертикальной плоскости и вращения относительно своей оси, а после обработки изделий, выгружают и охлаждают контейнер (патент РФ на полезную модель №16145, С23С 10/00, опубл. 10.12.2000 г.). Это известное устройство является наиболее близким по совокупности существенных признаков к предложенному решению и выбрано в качестве прототипа.

Недостатком этого устройства является размещение загрузочного окна контейнера с одной из его коротких сторон, что может привести к нарушению целостности обрабатываемых изделий в процессе загрузки-выгрузки и к изменению их геометрических размеров.

Технический результат заявленного устройства заключается в повышении сохранности обрабатываемых изделий при одновременном упрощении конструкции и уменьшении энергозатрат.

Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для химико-термической обработки металлических изделий содержит корпус с загрузочно-разгрузочным окном и крышку, выполненную с возможностью герметичного прикрепления к корпусу, причем устройство выполнено с горизонтально расположенной плоскостью разъема, а в продольном сечении имеет прямоугольную форму. Кроме того, его загрузочно-разгрузочное окно расположено по длинной стороне прямоугольника продольного сечения устройства.

Между корпусом и крышкой установлено термостойкое герметизирующее уплотнение. При этом расстояние от верхней точки устройства до плоскости разъема составляет 0,1-0,9 D, где D - диаметр описанной окружности наружной поверхности устройства в поперечном сечении.

Поперечное сечение устройства может иметь круглую или эллипсовидную или многофанную форму. Длина устройства может составлять от 0,5 м до 15,0 м, а диаметр описываемой окружности в поперечном сечении - от 0,3 м до 2,0 м.

Устройство дополнительно может быть снабжено расположенными внутри него фиксаторами положения обрабатываемых изделий. Крышка может крепиться к корпусу болтовыми соединениями.

Кроме того, устройство может дополнительно содержать съемные перегородки, выполненные с возможностью деления объема устройства на отдельные ячейки.

Сущность предложенного технического решения поясняется следующими иллюстрациями:

на фиг.1 изображен вид спереди устройства для химико-термической обработки металлических изделий;

на фиг.2 изображен вид сбоку устройства для химико-термической обработки металлических изделий;

на фиг.3 изображен увеличенный вид А.

Устройство для химико-термической обработки металлических изделий содержит корпус 2 и крышку 1, между которыми установлено термостойкое герметизирующее уплотнение 3. Устройство в продольном сечении имеет форму прямоугольника, а в поперечном сечении - круглую, эллипсовидную или многогранную форму, в том числе прямоугольную или квадратную. Загрузочно-разгрузочное окно расположено по длинной стороне прямоугольника продольного сечения устройства. Разъем расположен в горизонтальной плоскости, при этом плоскость соединения корпуса 2 и крышки 1 устройства расположена на расстоянии от 0,1 D до 0,9 D от верхней точки устройства,

где D - диаметр описываемой окружности наружной поверхности устройства в поперечном его сечении. В месте соединения частей устройства, на корпусе и на крышке по всему периметру выполнены отбортовки. В отбортовках и выполнены отверстия под разъемные крепежные элементы, например, болтовые соединения, с помощью которых корпус 2 крышка 1 скрепляются между собой. В нижней отбортовке образован паз, в котором установлено уплотнение 3. Длина устройства в зависимости от габарита обрабатываемых деталей может составлять от 0,5 м до 15 м, а диаметр описываемой устройство окружности в поперечном сечении - от 0,3 м до 2,0 м. Устройство имеет фиксаторы положения обрабатываемых изделий относительно его корпуса, например, в виде металлической проволоки или сетки (на чертежах не показано). Также устройство выполнено с возможностью одновременной химико-термической обработки разных типов металлических изделий без взаимного их перемешивания и деформации. Это осуществляется за счет наличия съемных перегородок, делящих объем устройства на отдельные ячейки.

Работа устройства осуществляется следующим образом. В корпус 2 устройства через окно загружают металлические изделия и цинксодержащую смесь. Изделия равномерно распределяют по поверхности корпуса и при необходимости фиксируют, например, металлической сеткой. После загрузки, поверх корпуса устанавливают крышку 1, предварительно установив в паз термостойкое герметизирующее уплотнение 3. Запирают устройство болтовыми соединениями и загружают его в муфельную печь. Включают механизм вращения устройства и нагрев. Устройство вращается в печи в горизонтальной плоскости относительно вертикальной оси вращения. Химико-термическую обработку металлических изделий (пинкование) осуществляют от 1 часа до 3 часов при температуре 300-500°С. При этом цинксодержащая смесь при нагревании переходит в газообразное состояние и начинает диффундировать на поверхности металлических изделий с образованием поверхностного слоя от 5 до 150 мкм. Толщина слоя задается временем нагрева, температурой в печи и количеством цинкосодержащего порошка. По окончании

обработки изделий, нагрев и вращение прекращают, а устройство выгружают из печи и загружают в охладитель.

Размеры устройства, в том числе высоту его корпуса и крышки, выбирают в зависимости от размеров и состава обрабатываемых деталей. Так для обработки мелких и твердых деталей, используют устройство длиной 0,5 м и с диаметром описываемой окружности в поперечной плоскости 0,3 м, а высота корпуса может превышать высоту крышки, т.е. расстояние от верхней части крышки до разъема устройства в этом случае может быть меньше, чем 0,5 D, например, 0,4 D. При обработке легко деформируемых изделий может быть использовано устройство, в котором высота корпуса меньше высоты крышки. В этом случае расстояние от верхней точки крышки до плоскости разъема может составить больше, чем 0,5 D, например, 0,7 D. Такие изделия укладывают в корпус в один или два слоя, засыпают цинкосодержащей смесью и фиксируют относительно корпуса металлической сеткой, чтобы избежать перемещения металлических изделий при вращении устройства в печи. При обработке крупных деталей или единичных изделий используют устройства больших размеров. Максимальный размер устройства не превышает 15 м при диаметре описываемой окружности в поперечной плоскости 2,0 м. Указанные размеры устройства определяются размерами загрузочной емкости печи. При меньших размерах устройства потребуются дополнительные элементы для закрепления его в печи, что усложнит конструкцию и сделает ее более дорогостоящей, а при больших размерах устройства резко повысятся энергозатраты на обработку изделий.

1. Устройство для химико-термической обработки металлических изделий, содержащее корпус с загрузочно-разгрузочным окном и крышку, выполненную с возможностью герметичного прикрепления к корпусу, причем устройство выполнено с горизонтально расположенной плоскостью разъема, а в продольном сечении имеет прямоугольную форму, отличающееся тем, что его загрузочно-разгрузочное окно расположено по длинной стороне прямоугольника продольного сечения устройства, а между корпусом и крышкой установлено термостойкое герметизирующее уплотнение, при этом расстояние от верхней точки устройства до плоскости разъема составляет 0,1-0,9 D, где D - диаметр описанной окружности наружной поверхности устройства в поперечном сечении.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поперечное его сечение имеет круглую, эллипсовидную или многогранную форму.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что его длина составляет от 0,5 до 15,0 м, а диаметр описываемой окружности в поперечном сечении - от 0,3 до 2,0 м.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено расположенными внутри него фиксаторами положения обрабатываемых изделий.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что крышка крепится к корпусу болтовыми соединениями.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно содержит съемные перегородки, выполненные с возможностью деления объема устройства на отдельные ячейки.