Скачать статью в формате PDF => Повышение качества заготовок из электротехнической стали термообработкой в вакуумной электропечи НИТТИН
ООО «НПП «НИТТИН» разработало и запустило в серийное производство инновационную автоматическую шахтную вакуумную электропечь модели СШВЭ-5.5/11,5-ИО-НИТТИН для термической обработки заготовок и деталей всей номенклатуры электротехнических сталей по индивидуальным режимам, в которой устранены недостатки электропечей предыдущего поколения для отжига электротехнических сталей.
Буквенно-цифровая маркировка Электропечи:
С – вид нагрева – сопротивлением;
Ш – основной конструктивный признак – шахтная;
В – характер среды в рабочем пространстве – вакуум;
Э – теплоизоляция – экранно-вакуумная;
5 – диаметр рабочего пространства, дм; (500 мм)
5 – высота рабочего пространства, дм; (500 мм)
11,5 – номинальная температура, 0С, условно уменьшенная в 100 раз;
ИО – исполнение для отжига;
НИТТИН – торговая марка российского производителя Электропечи.
Широко известной технологией является вакуумный отжиг заготовок и деталей из электротехнических сталей. Вакуумный отжиг, обеспечивающий получение высокой магнитной проницаемости проводится обычно при давлении остаточных газов 1•10-1 Па и температурах 800 – 1150 оС в зависимости от марки стали. После изотермической выдержки в течение 1 – 5 часов осуществляют замедленное охлаждение со скоростью 50 – 200 оС/ч до 200 оС, скорость дальнейшего охлаждения до 50 оС не лимитируется. При загрузке в вакуумную электропечь заготовки, во избежание спекания друг с другом, пересыпают их тальком или прокаленным оксидом магния. Основным типом оборудования для проведения таких отжигов были и продолжают оставаться элеваторные и шахтные электропечи с кирпичной футеровкой, которые обладают большой тепловой инерцией и увеличивают продолжительность цикла термообработки, а также с сильным газовыделением. Это электропечи устаревших моделей с ручным режимом управления.
В ГОСТ 11036-75 даны общие требования к процессу отжига всей номенклатуры электротехнических сталей. В связи с тем, что химический состав каждой из марок электротехнических сталей является индивидуальным, каждая марка стали должна проходить процесс вакуумной термообработки по индивидуальному режиму. Оптимальные режимы вакуумного отжига обычно определяют измерениями магнитных характеристик, после их термической обработки. Термообработка заготовок соответствует определенным индивидуальным режимам, которые различаются температурой отжига и временем выдержки при температуре отжига.
Таким образом вновь разработанная шахтная вакуумная электропечь модели СШВЭ-5.5/11,5-ИО-НИТТИН (далее по тексту – Электропечь) решает вышеизложенные проблемы. Она является малоинерционной с улучшенными вакуумными характеристиками, за счет применения цельнометаллического нагревательного модуля. Система автоматического управления обеспечивает термическую обработку заготовок всей номенклатуры электротехнических сталей по индивидуальным режимам. Благодаря таким техническим решениям теперь исключен производственный брак. Электропечь соответствует требованиям экологической безопасности.
Исполнение Электропечи – шахтное. Направление загрузки – вертикальное. Тип садки – составной. Корзина с деталями для отжига устанавливается на подовую плиту. Способ загрузки – универсальными цеховыми грузоподъемными средствами. Максимальные габариты садки с корзиной: диаметр 500 мм, высота 500 мм. Масса садки вместе с корзиной – не более 200 кг. Общий вид Электропечи представлен на рисунке.
Технические характеристики шахтной вакуумной электропечи СШВЭ-5.5/11,5-ИО-НИТТИН
|
Наименование параметра |
Номинальная норма параметра |
| Номинальная температура, 0С |
1150 |
| Предельное остаточное давление(после дегазации без садки), Па (мм рт.ст.), не более |
1,33·10-1 Па (1,0·10-3 мм рт.ст.) |
| Габариты рабочего пространства, мм, | |
|
— диаметр |
500 |
|
— высота |
500 |
| Среда в рабочем пространствепри нагреве, выдержке и охлаждении |
вакуум |
| Габаритные размеры Электропечи, мм | |
|
— ширина — габарит открытой крышки |
1700 (+1000) |
|
— длина |
3800 |
|
— высота |
2700 |
| Установленная мощность, кВт |
125 |
| в т.ч. нагревательных элементов, кВт |
80 |
| Равномерность температуры в рабочем пространстве в установившемся режиме в диапазоне 600 – 9000С |
±10 |
| Количество независимых зон нагрева |
1 |
| Масса садки, включая корзину, кг, не более |
200 |
| Масса Электропечи, кг, не более |
3 500 |
| Расход охлаждающей воды, м3/ч, не более |
4,5 |
Электропечь включает в себя следующие составные части:
- несущая монтажная рама с площадкой обслуживания;
- вакуумная система, включающая вакуумную камеру с вертикальной загрузкой садки и откачной вакуумный пост;
- цельнометаллический нагревательный модуль;
- механизм подъема и опускания крышки;
- однопроходная системы водяного охлаждения;
- автономная пневмосистема;
- система электропитания с печным трансформатором;
- система управления;
- система безопасности.
Новыми элементами конструкции Электропечи являются: несущая монтажная рама, цельнометаллический нагревательный модуль, автономная пневмосистема и система безопасности.
Благодаря несущей монтажной раме с площадкой обслуживания обеспечивается максимальная компактность Электропечи при минимальных габаритах, а монтаж Электропечи на месте эксплуатации происходит за один день.
Цельнометаллический цилиндрический нагревательный модуль состоит из следующих элементов конструкции – остов, экранно-вакуумная теплоизоляция, нагревательные элементы, электроизоляторы, элементы крепления. Конструкция нагревательного модуля имеет высокую прочность и гарантирует контролируемое терморасширение при нагреве и термоусадку при охлаждении с отсутствием деформаций.
Автономная пневмосистема необходима для подачи сжатого воздуха к исполнительным пневматическим элементам, которые обеспечивают работу пневмоприводов. Она состоит из компрессора с ресивером, блока подготовки воздуха, коллектора, соединительных фитингов, трубок, имеет регулятор давления, манометр. Источником сжатого воздуха является воздушный компрессор. Блок подготовки воздуха обеспечивает фильтрацию сжатого воздуха от влаги, масла и твердых частиц, производит удаление конденсата, а также обеспечивает необходимое давление в системе. Автономная пневмосистема выполнена в виде отдельного блока и поставляется полностью укомплектованной. Управление пневмосистемой осуществляется через электропневматические распределители.
Система безопасности Электропечи соответствует всем требованиям, которые предусмотрены действующими стандартами. Сообщения сигналов о нештатных ситуациях и блокировки будут работать автоматически. Электропечь оснащена клапаном сброса избыточного давления, в случае внезапного роста давления газов выше атмосферного внутри вакуумной системы.