Агрегаты с печами периодического действия предназначены для термической и химико-термической обработки небольших партий деталей. В состав агрегата, как правило, входит высокотемпературная печь, печь для отпуска, моечная машина, установка для приготовления защитного газа и транспортное устройство, предназначенное для передачи деталей из одной части агрегата в другую.
В рабочем пространстве печей, входящих в состав агрегата, находится по одному поддону с деталями, что дает возможность быстро переходить с одного вида термической обработки на другой.
На рис. 3.1 показана схема агрегата, состоящего из высокотемпературной печи 5 с закалочным баком 9 двух отпускных печей 2, моечной машины 1, пульта управления 7 и установки 6 для приготовления защитного газа. Все части агрегата соединены между собой двумя транспортными линиями, состоящими из рельсового пути 10 и тележек, перемещаемых по рельсам вручную. Для загрузки поддона с деталями в высокотемпературную печь 5 используют загрузочную тележку 4, а на разгрузочную тележку 8 устанавливают поддон, прошедший через высокотемпературную печь и закалочный бак 9.
Отпускные печи 2 камерного типа обслуживаются соответствующей загрузочно-разгрузочной тележкой. Моечная машина 1 используется при закалке деталей в масле. Для загрузки поддона с деталями в моечную машину используется тележка 8. Из моечной машины поддоны с деталями по рольгангу 3 можно перемещать на тележку 4. Таким образом, перемещение поддонов в агрегате происходит с тележки 4 через высокотемпературную печь 5 на тележку 8 и далее в любую из отпускных печей 2. Передача поддонов с рельсового пути, обслуживаемого тележкой 4, на рельсовый путь, обслуживаемый тележкой 4, осуществляется через моечную машину 1, используемую в этом случае как транспортный участок.
Рис. 3.1. Схема агрегата с одной высокотемпературной печью
Высокотемпературная печь с закалочным баком 9 представляет собой камерную универсальную печь. На загрузочной тележке поддон с деталями поступает к камере нагрева печи. После установки тележки перед фронтом печи поднимается загрузочная заслонка, и поддон с помощью цепного кулачкового механизма, передается в загрузочное окно печи, где пламенная завеса перекрывает проем окна и препятствует проникновению воздуха в рабочее пространство печи, заполненное защитной атмосферой. После перемещения поддона в камеру нагрева печи, заслонка опускается и пламенная завеса отключается.
Поддон с деталями нагревается с помощью восьми керамических радиационных труб, расположенных по четыре с каждой боковой стороны печи.
Температура печи регулируется автоматически; при достижении заданного значения температуры отключаются четыре горелки (по две с каждой стороны), при снижении температуры отключенные горелки вновь включаются. Горелки смонтированы под печью, продукты сгорания природного газа выбрасываются вверх и отсасываются вытяжной вентиляцией. Аппаратура для приготовления газовоздушной смеси, подаваемой в горелки, а также воздуходувка расположены рядом с печью.
После нагрева и выдержки поддон с деталями передается механизмом из камеры нагрева на стол закалочного бака при поднятой внутренней заслонке. Охлаждение деталей может происходить в закалочном баке или в тамбуре Скорость охлаждения в тамбуре регулируется включением вентилятора, установленного в тамбуре. Стол поднимают и опускают пневматическим цилиндром.
Детали из печи на разгрузочный стол выгружают вручную при поднятой разгрузочной заслонке. Проникновению воздуха в рабочее пространство закалочного бака препятствует газовая завеса, перекрывающая проём разгрузочного окна.
Для сжигания газа в радиационных трубах используют двухпроводные горелки. В горелку подается только часть воздуха, необходимого для сжигания топлива. Вторичный воздух подсасывается из цеха вследствие разряжения, отдаваемого в радиационной трубе. Общий коэффициент расхода воздуха 1,0...1,3. Для того, чтобы горение газа заканчивалось в радиационной трубе, в верхней части каждой трубы помещают керамический рассекатель. Стойкость трубы из высокоглиноземистого огнеупора при температуре в печи 1060...1080°С составляет четыре месяца.
Производительность данных агрегатов при закалке до 100 кг/ч, а при цементации на глубину 1,4...1,6 мм — до 50 кг/ч.
Универсальные агрегаты в своем составе могут иметь не одну, а несколько высокотемпературных печей, что дает возможность осуществлять одновременно различные виды химико-термической обработки.
На рис. 3.2. показана схема агрегата, в состав которого входит три высокотемпературные печи 7, отпускная печь 2, две моечных машины 4 и щит управления 1 отпускной печи.
Одна моечная машина используется для предварительной мойки, а другая — для окончательной. Каждая высокотемпературная печь имеет щит управления 5 и индивидуальную установку 3 для приготовления защитного газа и установку 6 регулирования углеродного потенциала, что дает возможность в каждой печи иметь необходимую атмосферу.
Рис. 3.2. Схема агрегата с тремя высокотемпературными печами
Транспортная линия агрегата состоит из рельсового пути 8 и загрузочно-разгрузочной тележки 9. Тележка имеет механизм для загрузки поддона с деталями в любую из печей агрегата. Этот же механизм используется и для разгрузки печей агрегата. Тележка имеет электромеханический привод и перемещается по рельсовому пути.
Камерные агрегаты применяют для светлой закалки с последующими операциями промывки, сушки и низкотемпературного отпуска; цементации и нитроцементаици с последующими операциями закалки, промывки, сушки, низкотемпературного отпуска (до 350°С), а также для нормализации и светлого отжига.
Основные параметры ряда камерных агрегатов приведены в табл. 3.1.
Примечание. В состав агрегатов входят камерные электропечи и моечная машина. Например, в агрегат СНЦА-5.10.5/3 входят электропечи СНЦ-5.10.5/10 (2 шт.) и СНО-5.10.5/3 (1 шт.), а также моечная машина (1 шт.).