Электропечи шахтные для каталитического газового азотирования

Нагрев печи с заготовками производят электронагреватели; по согласованию они могут быть в форме спиралей или зигзагов. Спиральные нагреватели надеваются на керамические трубки, которые отстоят от стенок и не касаются теплоизоляции. Зигзагообразные крепятся шпильками непосредственно к футеровке. Независимо от типа нагреватели изготавливаются из прецизионной проволоки сплава «Суперфехраль, Х23Ю5Т» или «Нихрома, Х20Н80». По высоте шахты нагреватели равномерно распределяются и коммутируются в независимые тепловые зоны. На диаметрах более 800 мм добавляются подовые нагреватели.

Муфель вальцуется в цилиндр и сваривается герметичным швом. Сверху цилиндра привариваются уплотняющий и фиксирующий фланцы, а снизу — дно эллиптической или плоскоотбортованной формы. Внутри реторты размещается потокообразующий экран или загрузочная оснастка, а на дне — решётка в виде лучей для направления потока газов на заготовки снизу вверх.

Крышка печи подвешивается на поворотной раме. Предназначена для теплового и газового запирания рабочего пространства. Подъём и опускание производятся от механического электропривода, затем вручную поворачивается вместе с поворотной рамой, закреплённой на шарнирной оси. Крышка формируется из стального несущего диска, к которому снизу крепится теплоизоляционная вставка (пробка), обшитая металлическим кожухом. Сверху, по центру диска, устанавливается стойка с электроприводным вентилятором. Крыльчатка вентилятора выводится в рабочее пространство, где и перемешивает печную атмосферу. Вал вентилятора уплотняется в крышке двумя независимыми сальниковыми прокладками из терморасширенного графита. Через крышку проходят трубки подачи и отвода газов, для контрольных термопар и образцов свидетелей. Вентиль регулирования давления, трубка отбора пробы и индикатор давления в муфеле размещаются на свече.

Технология газового азотирования

Изменение объёмов подачи технологических газов (аммиак, азот) производится на газовом щите. В нём установлены ротаметры, вентиля, тройники для возможности смешивания газов. Система анализа насыщающей способности печной атмосферы проводит контроль степени диссоциации или иного газа, по которому определяется азотный потенциал. Азотирующая атмосфера постоянно обновляется, регулируется и поддерживается на оптимальных параметрах.

Давление в муфеле контролируется U образным водяным индикатором давления.

Для создания оптимальных условий для насыщения в трубку подачи газов устанавливается специальный катализатор, с помощью которого регулируется азотный потенциал.

Для регулирования азотного потенциала от магистрали азота отводится трубка и дозированно, через электромагнитный клапан, периодически подаёт азот по сигналу с кислородного индикатора.

Дополнительно поставляется прибор контроля степени диссоциации аммиака, по которому также можно периодически проверять азотный потенциал и сверяться с показаниями кислородного датчика.

Отвод отработавших газов производится через свечу с дальнейшим дожигом с помощью нейтрализатора аммиака. Опционально может поставляться система контроля пламени.

Для охлаждения садки на стадии завершения азотирования имеется система продувки, состоящая из двух воздуходувок, каналов и заглушаемых окон отвода горячего воздуха в верхней части камеры. Время на продувку и время на охлаждение до 200 °C составляет 1 час.

Система управления монтируется в локальном шкафу управления. В нём установлен прибор регулирования температуры, регистрации графика термообработки марки «Термодат 19Е6», цифровые индикаторы тока, прибор индикации азотного потенциала с отображением графика, тиристорные системы с функцией широтно импульсной модуляции. Также на шкаф выведены кнопки управления, переключатели, световые индикаторы состояния и сигнализации. Оборудование обеспечивает проведение необходимых технологических режимов, реализованы блокировки недопустимых (аварийных) ситуаций.

Возможные исполнения

Электропечи азотирования можно использовать под отпуск или схожие процессы с нагревом до 700 °C.

В случае необходимости возможно полностью автоматизировать процесс.

Основные технические характеристики

Характерные особенности: интенсивная циркуляция атмосферы для выравнивания температуры и состава газа по объёму садки. Уплотнения крышки и реторты обеспечивают герметичность и при нормальных условиях в пространстве рабочей зоны ПДК по аммиаку не превышает допустимых норм. Предусмотрена газодувка для охлаждения муфеля снаружи. Электропечь поставляется с оборудованием для определения и регулирования оптимального азотного потенциала с внедрением технологии.