устройство для восстановительного отжига дисперсного материала

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОГО ОТЖИГА ДИСПЕРСНОГО МАТЕРИАЛА, включающее шахтную печь, капсулу для обрабатываемого материала со слоем шаров и поддерживающей их решеткой, отличающееся тем, что оно снабжено крышкой с клапаном, выполненным в виде конического корпуса с газораспределительной сеткой, расширяющегося снизу вверх и заполненного дисперсным веществом, и продольными огнеупорными направляющими, расположенными в печи, горелка установлена на клапане, а капсула выполнена с возможностью установки открытым основанием на днище печи.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что днище капсулы имеет наружные захваты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для восстановительного отжига металлических порошков.

Известно устройство для отжига дисперсных металлоотходов, включающее шахтную печь, капсулу для обрабатываемого материала со слоем шаров и поддерживающей их решеткой на ее нижнем основании и горелку.

Недостаток этого устройства в том, что в ходе отжига возможно окисление металлической капсулы и проволоки электронагревателя.

Цель изобретения: повышение срока службы устройства.

Поставленная цель достигнута в устройстве для восстановительного отжига металлических порошков, включающем шахтную печь, капсулу для обрабатываемого материала со слоем шаров и поддерживающей их решеткой на ее нижнем основании и горелку, отличающемся тем, что оно снабжено крышкой с клапаном, выполненным в виде конического корпуса, расширяющегося снизу вверх, с газораспределительной решеткой, заполненного дисперсным веществом, и продольными огнеупорными направляющими, расположенными внутри печи, горелка установлена на клапане, а капсула выполнена с возможностью установки открытым основанием на днище печи.

Кроме того, днище капсулы снабжено наружными захватами.

На чертеже изображено устройство для восстановительного отжига металлических порошков (дисперсных металлоотходов).

Устройство содержит капсулу 1, в которую загружены послойно инертный материал 2 и дисперсные металлоотходы 3, смешанные с твердым углеродом. Эти материалы удерживаются в перевернутой капсуле слоем шаров 4, размещенных на сетчатом вкладыше 5, зафиксированном в заданном положении фиксатором 6, проходящим через отверстия в капсуле 1 и вкладыше 5. Капсула 2 вставлена в шахтную печь 7 в перевернутом виде. Шахтная печь 7 размещена в металлическом корпусе 8. Для центрирования капсулы 1 относительно нагревателя 9 шахтной печи 7 в ней установлены продольные огнеупорные направляющие 10. В нижнем положении капсула 1 установлена на упорах 11. Днище капсулы 2 снабжено захватом 12 для загрузки и выгрузки ее из печи 7. Эта печь снабжена крышкой 13 с дисперсным клапаном 14 в виде конического корпуса 15, расширяющегося снизу вверх, с газораспределительной сеткой 16, дисперсным материалом 17 и горелкой 18.

Устройство работает следующим образом.

Капсула 1 загружается послойно материалом 2 и металлоотходами 3, что, в частности, облегчает после отжига их выгрузку и препятствует попаданию кислорода при охлаждении капсулы. Затем на поверхность прослойки инертного материала 2 укладывается слой шаров 4, далее в капсулу 2 вставляется сетчатый вкладыш 5 и фиксируется в ней прутком-фиксатором 6. После этого капсула переворачивается и с помощью захвата 12 погружается вдоль направляющих 10 в шахтную печь 7. Сверху печь 7 закрывается крышкой 13. По мере разогрева металлоотходов, смешанных с твердым углеродом, выделяется сначала двуокись углерода, а затем, начиная с температуры порядка 900^оС, оксид углерода, которые вытесняют воздух из печи 7 через дисперсный обратный клапан 14. При температуре 1050^оС процесс восстановления идет наиболее интенсивно, слой материала 17 (электрокорунд) расширяется, а над горелкой 18 горит синим пламенем оксид углерода.

Затем интенсивность восстановления падает, слой 17 оседает, препятствуя быстрому попаданию воздуха в печь 7. Лишь через некоторое время воздух попадает в печь и оксид углерода начинает гореть под клапаном. Но благодаря малому зазору между нагревателем 9 и капсулой 1 напор оксида углерода еще достаточно велик и предотвращает попадание воздуха в этот зазор. Все это позволяет вести процесс восстановления, нагрев капсулы и спиралей электронагревателей шахтной печи в условиях защитной атмосферы, что повышает долговечность устройства и позволяет осуществить нагрев до 1200-1250^оС, применяя нихромовую спираль и капсулы из стали марки Х18Н10Т. После окончания процесса печь выключают, дожидаются падения температуры до 900^оС, крышку убирают, капсулу с помощью захвата 12 выгружают из печи, переворачивают и погружают в ванну с водой до уровня, чтобы вода не попадала внутрь ее. Направляющие 10 предотвращают неравномерный разогрев печи и капсулы, какой имел бы место в случае неравномерного зазора между ними, что очень важно именно при наличии малого (3-5 мм) зазора. В частности эти направляющие формируются непосредственно вдоль печи на ее стенках из огнеупорной глины.

Снабжение устройства для восстановительного отжига металлических порошков крышкой с клапаном, выполненным в виде конического корпуса, расширяющегося снизу вверх, с газораспределительной решеткой, заполненного дисперсным веществом, и продольными огнеупорными направляющими, расположенными внутри печи, и установка горелки на клапане, а также выполнение капсулы с возможностью установки открытым основанием на днище печи, предотвращают окисление капсулы и электронагревателя, а также перегрев последнего при наличии узкого зазора между ним и капсулой, предотвращает попадание воздуха внутрь печи после резкого уменьшения количества оксида углерода по мере восстановления металла, а также после завершения этого восстановления при охлаждении печи до 900^оС перед выгрузкой из нее капсулы.

Снабжение капсулы наружными захватами позволяет упростить выгрузку перевернутой капсулы из шахтной печи. (56) Авторское свидетельство СССР N 1589009, кл. F 26 B 3/34, 1988.