Электропечи шахтные для газового азотирования

Назначение, применение и технология

Азотирование проводят для формирования твёрдой поверхности на уже готовых по геометрии изделиях, поверхности которых затруднительно обработать после упрочнения. Упрочнённые поверхности, в основном, работают на износ или в парах трения, например, матрицы для экструзии алюминиевых сплавов, шестерни и коленчатые валы двигателей и тому подобное. Газовое азотирование проводят в герметичном муфеле заполненным аммиаком и продуктами его диссоциации – азот и водород. Именно отдельные атомы азота способны осаждаться на поверхности заготовок, диффундировать в глубину металла, при этом соединяясь с легирующими элементами в прочные нитриды. Для создания условий внедрения атомов азота в сталь применяют шахтные муфельные электропечи моделей США. В них реализована необходимая (для аммиака и водорода) герметичность, эффективное перемешивание, катализатор для селективного воздействия на реакции диссоциации и диффузии атомов в глубину заготовок.

Основные устройства

Электропечь состоит их камеры нагрева, шахтного типа, в которую вставляется герметичный муфель. Сверху реторта перекрывается съёмной крышкой. С печью поставляется газовый щит, система ускоренного охлаждения, система регулирования, приборы для контроля параметров газов и технологии в целом.

Дополнительно может поставляться: газовая рампа соответствующей производительности, блок нейтрализации отходящих газов, загрузочная оснастка и т.д.

Устройство электропечи

Блок нагрева состоит из сварного каркаса в форме шести или восьмигранной вертикальной камеры — шахты. Каркас изнутри футеруется теплоизоляционными материалами. Футеровка состоит из волокнистых матов, плит ШВП-350, ультралегковесных шамотных кирпичей.

Нагрев производят электронагреватели, по согласованию они могут быть в форме спиралей или зигзагов. Спиральные нагреватели крепятся на керамических трубках, которые отстоят от стен камеры и не касаются теплоизоляции. Зигзагообразные крепятся непосредственно к футеровке. Независимо от типа, нагреватели изготавливаются из прецизионной проволоки сплава «Суперфехраль» или нихром. По высоте камеры нагреватели равномерно распределяются и коммутируются в независимые тепловые зоны.

Муфель вальцуется и сваривается в цилиндр. Сверху цилиндра приваривается уплотняющий и фиксирующий фланцы, а снизу дно эллиптической формы. Внутри реторты имеется потокообразующий экран, а на дне решётка в виде лучей для направления потока газов на заготовки снизу вверх.

Крышка печи предназначена для теплового и газового запирания рабочего пространства. Подъём и опускание производятся от механического привода, затем вручную поворачивают всю консольную раму, закреплённую на шарнирной оси. Крышка образуется из опорного стального диска, к которому снизу крепится теплоизоляционная вставка, обшитая металлическим кожухом. Сверху диска устанавливается стойка с электроприводным вентилятором. Само центробежное колесо вентилятора выводится в рабочее пространство, где и перемешивает печную атмосферу. Через крышку проходят трубки подачи, отвода газов, для контрольных термопар и для образцов свидетелей. Расходный вентиль и индикатор давления размещаются на свече.

Технология газового азотирования