Универсальный агрегат для закалки и химико-термической обработки СНЦА

Универсальные автоматизированные агрегаты на базе камерных печей предназначены для термической обработки металлических изделий режимами закалки с нагревом в защитной атмосфере, цементации, нитроцементации, нормализации, отжига, мойки и сушки изделий перед отпуском, высокого и низкого отпуска.

Агрегат реализует автоматизированное выполнение всех этапов технологии закалки, цементации, нитроцементации, отжига, нормализации, мойки, отпуска и перегрузки садки между элементами агрегата.

Конструкция на базе камерных печей позволяет создать максимально гибкую производственную систему термического участка и производить в автоматическом или полуавтоматическом режимах качественную термическую обработку как изделий, изготавливаемых крупносерийно, так и единичных изделий в едином производственном цикле.

Пример компоновки универсального автоматизированного агрегата

Технические характеристики универсального агрегата:

В состав универсального автоматизированного агрегата входит следующее оборудование:

·  универсальная камерная печь с газовым или электрическим нагревом с интегрированной закалкой в масле;

·   универсальная камерная электропечь для низкого или высокого отпуска;

·  универсальная промывочная машина периодического действия с электрическим нагревом;

·   универсальная двухсторонняя передаточная тележка периодического действия;

·   универсальный стационарный стол для накопления садок;

·   универсальный стационарный стол с принудительным охлаждением садки;

·   универсальный подъемный стол для подготовки садки;

·   эндогенератор;

·   загрузочная оснастка;

·   система управления.

Состав оборудования и его количество индивидуально подбирается исходя из производственной необходимости Покупателя.

Универсальная камерная печь относится к оборудованию периодического действия, оснащенному сводовым вентилятором, нагревательной системой, интегрированным закалочным баком и форкамерой. Печь предназначена для цементации, закалки, нормализации и отжига. Перегрузка садки внутри печи осуществляется автоматически с помощью системы перегрузочных механизмов.

Производительность печи определяется на основании максимальной загрузки, скорости прогрева и способности равномерной закалки или атмосферного охлаждения садки.

Система нагрева печи достаточна для оптимального времени нагрева следующих загруженных садок до рабочей температуры печи. Следует отметить, что действительные скорости нагрева варьируют от загрузки к загрузке в зависимости от способности садки поглощать тепло.

Футерованный корпус печи совместно с закалочным баком и форкамерой представляют собой газоплотную конструкцию.                     

Универсальная печь оборудована лестницей и площадками обслуживания по обеим сторонам и поперек задней стороны печи. Это обеспечивает легкий доступ к системе нагрева, а также обслуживанию сводового вентилятора

Нагревательная система состоит из вертикальных жаропрочных труб, изготовленных литьем под действием центробежных сил, имеющих определенную площадь поверхности, позволяющей эффективно, равномерно и быстро нагреть садку. Источником нагрева труб могут быть как блочные электронагреватели, так и газовые горелки. Важным фактором достижения равномерной и высокой скорости нагрева является соотношение площади поверхности нагревательной системы к площади рабочей поверхности садки. Чем больше это соотношение, тем меньше время нагрева.

Равномерность нагрева обрабатываемых деталей достигается обеспечением большего соотношения рабочей поверхности нагревателей (труб) к поверхности камеры и обеспечения оптимального зазора между обрабатываемой деталью и подом печи. Равномерность температуры в рабочей камере составляет ±5 °С или лучше.

Управление потенциалом атмосферы достигается благодаря использованию датчика кислорода, изготовленного по современной (передовой) технологии в сочетании с приборами с программным управлением. Компания «НАКАЛ» произвела множество успешных установок оборудования, где точность и предопределенность

углеродного/температурного/временного циклов повторно воспроизводятся для достижения равномерной цементации продукции.

При цементации постоянное качество обеспечивается следующими возможностями:

•  Равномерность нагрева обрабатываемых деталей до необходимой температуры.

•  Равномерность распространения атмосферы таким образом, чтобы детали могли правильно подвергаться обработке цементирующей атмосферой.

•  Точное управление углеродным потенциалом в камере печи.

•  Закалка садки с равномерной точностью.

После равномерного нагрева садки, следующим важным критерием является быстрая и равномерная закалка садки.

Закалочная система выполнена со следующими особенностями:

• Размер закалочной ванны обеспечивает минимальное мгновенное поднятие температуры закалочной среды.

• Обрабатываемая садка равномерно подвергается обработке циркулирующей стабильной закалочной средой.Скорость закалки должна быть одинаковой на всем объеме и протяженности садки.

Для достижения равномерности и циркуляции закалки, ванна оборудована мешалками. Поток от мешалок направляется через систему направляющих потока. Система направления потока спроектирована таким образом, что охлаждение протекает с одинаковой скоростью в зоне расположения садки.

Закалочная ванна оборудована системами нагрева и охлаждения закалочной жидкости на базе рециркуляционного насоса и воздушно-масляного теплообменника (сухой градирни).

Форкамера представляет собой устройство, интегрированное с закалочным баком и печью в единую герметичную газоплотную конструкцию, заполненную защитной атмосферой под давлением, не позволяющей деталям окисляться и обезуглероживаться при перемещении из печи в закалочный бак и в камеру ускоренного охлаждения садки. Камера ускоренного охлаждения садки располагается в верхней части форкамеры.

Количество ярусов в форкамере – 2 (1-ый ярус - это уровень загрузки в печь,  2-ой ярус – непосредственно камера ускоренного охлаждения). Во время загрузки одной садки, другая имеет возможность находиться в закалочном баке. Форкамера в верхней части (в камере ускоренного охлаждения) имеет отдельные вентиляторы (2 шт.) для возможности подстуживания садки. Перегрузка садки между ярусами осуществляется с помощью механизированного лифта.

Камера ускоренного охлаждения садки имеет двойные стенки, образуя тем самым систему охлаждения маслом. Для охлаждения стенок используется закалочное масло из закалочного бака. Масло циркулирует с помощью насоса системы охлаждения масла.

Форкамера оснащена газоплотной дверью с керамическим уплотнением. Перемещение двери осуществляется при помощи пневмоцилиндра с противовесом. Дверь перемещается по вертикальным направляющим и обеспечивает плотное прилегание к загрузочному проему форкамеры по всему периметру.

Загрузочный проем форкамеры оснащен пламенной завесой, расположенной в нижней его части и предназначенной для дожигания выходящей из печи эндотермической атмосферы и препятствующей проникновению в форкамеру и камеру печи атмосферного воздуха при открытой дверной заслонке. Пламенная завеса оснащена пилотной горелкой, системой розжига и системой контроля пламени. Пламенная завеса загорается автоматически при открывании двери форкамеры.

Оборудование разработано для обеспечения продолжительного срока службы, однако, в случаях, когда требуется проведение технического обслуживания и ремонта, все детали монтированы блочно, поэтому они могут быть извлечены и легко заменены без дорогостоящих простоев.

Составляющие универсального агрегата спроектированы для обеспечения продолжительного срока службы. Вентилятор, установленный блочно под сводом, отлит из жаропрочного сплава для обеспечения продолжительного срока службы. Все другие детали, такие как роликовые направляющие, головки толкателя, системы привода и т.д. спроектированы с высокой степенью надежности для обеспечения безотказности и продолжительного срока службы. Оборудование оборудовано обслуживающими площадками в полном объеме для обеспечения легкого доступа.

Универсальный агрегат разработан таким образом, чтобы он мог быть установлен в одну линию или чтобы любые из его элементов, могли быть установлен по обе стороны передаточной тележки. Все работы по обслуживанию и ремонту могут быть выполнены удаленно с боковых сторон, без использования дорогостоящей производственной площади позади оборудования.