ООО «УЖЗ» → Уральский железоделательный завод
телефон: 8 (343) 27-00-190
E-mail: office@uimw.ru
Заказать звонок

Заказать звонок

Нажимая кнопку "Отправить", я подтверждаю свою дееспособность, даю согласие на обработку моих персональных данных в соответствии с условиями

Электропечи цементации

Назначение: цементацию (науглероживание) низкоуглеродистых сталей производят для повышения концентрации углерода на поверхности заготовки. Науглероживание сталей происходит при повышенной температуре, в специально приготовленной, контролируемой и регулируемой атмосфере. Для обеспечения оптимальных условий диффузии атомов углерода в сталь разработаны специализированные электропечи моделей СШЦМ.

Наибольшее распространение получили конструкции шахтного исполнения с использованием муфеля. В муфельных электропечах науглероживающая (углеводородная) среда локализуется в объеме герметичного реактора, что положительно влияет на работоспособность электронагревателей, футеровки, термопар и т.п. Шахтные муфельные печи под цементацию применяют в условиях мелко и средне-серийного производства.

Источником (основой) для науглероживающей среды могут служить жидкие (керосин) или газообразные (природный газ, пропан-бутан) углеводороды. Сами цементационные печи спроектированы с возможностью использовать любые из возможных карбюризаторов. По согласованию с Заказчиком электропечь может укомплектовываться системой подачи жидкого или газообразного карбюризатора.

Описание конструкции

Цементационная печь состоит из блока нагрева, шахтного типа, в который устанавливается газоплотный муфель. Герметичность рабочего пространства обеспечивается съемной крышкой, которая подвешивается на поворотной стойке. С печью поставляется шкаф управления, установка контроля и регулирования печных атмосфер, свеча, взрывной клапан и остальные периферийные устройства.

Нагрев электропечи производят нагреватели, которые, по согласованию, могут быть в форме спирали или зигзагов, материал нагревателей фехраль или нихром. Спиральные нагреватели крепятся на корундовых изоляторах, которые отстоят от футеровки и не касаются теплоизоляции. Зигзагообразные нагреватели крепятся крючками непосредственно к футеровке. Для выравнивания температуры, нагреватели равномерно распределяются по высоте и коммутируются в независимые тепловые зоны.

Муфель цементационной печи изготавливается в форме вальцованного цилиндра, из стали не хуже 20Х23Н18 с герметично привариваемым дном. Сверху цилиндра имеется опорный и уплотняющий фланец. Внутрь муфеля устанавливается потокообразующий экран для циркуляции потока и решетка под садку в форме лучей, идущих из центра. Система из потокообразующего экрана и подставки образует циркуляционный канал.

Крышка печи предназначается для теплового и газового ограничения рабочего пространства. Крышка поднимается и опускается электроприводом, в поднятом положении отводится в сторону по шарнирным осям консольной рамы, освобождая загрузочный проем. Крышка состоит из несущего диска, на котором крепится металлический, заходящий в муфель, кожух и стойка с вентилятором. Несущий диск поджимает шнуровые уплотнения на фланцах муфеля. Кожух изготавливается в форме короба, который забивается волокнистой теплоизоляцией. Вентиляторная стойка, с выведенным вниз колесом, перемешивает газы в муфеле. Сквозь ось крышки, в зону нагрева, выводятся трубки подачи и отвода газов, контейнер для образцов свидетелей. Патрубок отвода газов соединяется со свечей.

Подача карбюризатора и окислителя, а также анализ печной атмосферы производится установкой подачи, контроля и регулирования печных атмосфер, типа ПКПА-Ж для случая жидкого карбюризатора или система ПКПА-Г под газообразный карбюризатор. Установка состоят из двух отдельных блоков. Блок дозирования исходных составляющих для формирования оптимальной цементационной среды и блок контроля концентрации некоторых компонентов атмосферы. Системой управляет логический контроллер с зашитыми функциями управления и обеспечения необходимых блокировок.

Описание газоприготовительных установок

Установка ПКПА-Г. Установка производит подачу углеводородного газа в качестве карбюризатора и воздуха в качестве окислителя оптимального соотношения. Формирование нужного углеродного потенциала производится посредством изменения объема расхода углеводородного газа или воздуха, в зависимости от рекомендуемой концентрации газа СО2 в для нужного углеродного потенциала. Производится дополнительный контроль концентрации кислорода. Науглероживающая атмосфера в муфеле постоянно обновляется, регулируется и поддерживается на оптимальном значении (~0,85-1,1% C).

Установка ПКПА-Ж. Установка производит подачу углеводородных жидкостей, (керосин, триэтаноломин) в качестве карбюризатора, воды и воздуха в качестве окислителя оптимальных объемов. Формирование нужного углеродного потенциала производится посредством изменения объема расхода керосина или воды с воздухом, в зависимости от рекомендуемой концентрации газа СО2 в для нужного углеродного потенциала. Производится дополнительный контроль концентрации кислорода.

Применение установок ПКПА-Г или ПКПА-Ж для регулирования процессов науглероживания доводит концентрации газов в муфеле до оптимальных соотношений. Подразумевается увеличение газооборота в муфеле в 2 и более раз, без риска выпадения сажи, это приводит к ускорению процесса науглероживания с улучшением структуры слоя. Контроль и регулирование минимизирует брак по микроструктуре, в том числе цементитную сетку. Отсутствие сажеобразования увеличивает срок эксплуатации элементов печи, 4-5 раз.

Для более подробного описания технологии цементации можно перейти по ссылке на специализированную статью о цементации.

Система управления печами цементации устанавливается шкафу управления. Установка ПКПА интегрируется с систему управления электропечью. В шкафу устанавливается прибор регулирования температуры, регистрации графика нагрева, марок «Термодат», цифровые индикаторы тока, тиристорные системы с функцией широтно-импульсной модуляции. Также на шкаф управления выведены кнопки управления печью, тумблера, лампочки индикации состояния и сигнализации. Система обеспечивает проведение необходимых технологических режимов, реализованы необходимые блокировки аварийных ситуаций.

Все цементационные электропечи изготавливаются с температурой нагрева до 950°С. К обозначению оборудования может быть добавлена буква "Г" или "Ж", это будет обозначать комплектование электропечи установкой подачи газового карбюризатора (Г) или карбюризатора в жидком виде (Ж).

Технические характеристики

ОбозначениеРаб. размеры (диам×выс), мм.Габ.размеры, (шир×дл×выс) ммМощность, кВтМасса печи, кгСредн. произв-ть, кг/час
СШЦМ 4,5.6/9,5 450×600 1460×1510×2200 45 1000 120
СШЦМ 6.9/9,5 600×900 1600×1770×2350 50 1240 200
СШЦМ 6.12/9,5 600×1200 1620×1700×2700 75 1650 250
СШЦМ 8.13/9,5 800×1300 1900×1900×3000 90 2350 400
СШЦМ 8.18/9,5 800×1800 1900×1900×3550 112 3700 600
СШЦМ 10.15/9,5 1000×1500 2200×3500×3800 150 4200 1000

 

  • Габаритный размер указан без установки ПКПА.
  • Средняя производительность указана для глубины цементации 1 мм и температуры 920C.

Изготтвление шахтных цементационных электропечей производится на современном оборудовании с применением лазерной резки, гибочных станков с ЧПУ с использованием современных материалов и комплектующих. Каждая цементационная электропечь при изготовлении проходит заводские испытания с проверкой на герметичность проведением настроек на необходимые эксплуатационные характеристики. Мы предлагаем широкий модельный ряд цементационных электропечей под различные задачи с оптимальным набором функций и возможностей, в то числе и неотраженных в данном разделе. Широкий ассортимент и разнообразнейшие опции позволяет нашим покупателям приобретать оптимальное оборудование с высокой надежностью для решения термических задач.

© 2002 - 2019 ООО «УЖЗ»