Печь сопротивления Советский патент 1984 года по МПК F27B3/08 F27D1/00 

Изоб;.егение относится к произзо стлу,карбида кремния и может найти Г)ркме11кяке в абразивной и другик о ргзслях промышленпостн„ где осушест электротермические процессы с ,:;ьщеланием окнси углерода „ Kriii иечт. coiipoTHBjieHHH с подовым ра лх;;лсже 1ием электродовj загружаемая / п-пчтой в соответствии с углом естес Boiiiioto откоса шкхты без ограничени станками по длине н ширине, в загрулааном состоянии печь представ ufiGT собой ШИХТОВЬЙ ХОЛМ С1, Недостатрсом известной печи являю ся иольшне расходы он-тхты и электрозпаргяи,, Наиболее близкой к изобретению 1а.шгется печь сопротивления, содерж -дл кампру термообработки, образо™ iarjiiyio ooKOBbMH стенками, подиной аначпиХо типа и торцовыми стенками . футеровкой, заключенной в железоютонный корпус., и размещенные в орцовых стенках токоподводящие лактроды .недостатком данной печи является епадекностъ 2з работе торцовьзх стеи ::; за непродолжительного срока служ тм у тсползки; токоподводяхцих элект™ ii,(OB : нелезобетоиного корпуса, то пркзодтчт к частьм останоЕкам ле i па piMonT в простоям кцаннях печт. монолитность огиеупорной футеровки па-с образоват-гнем т-регшн по jy кирпичами, а также с обра ;jiKHef.: сквозных трешрн т; месте такта отпеупорной футеровки с лнЕ:.; И боковыми стороками бло1;:а ссдодводящих нлект родоБ При этом У): с-зтсл герметичность торцовых : 1тооисхсдит фильтрация го ьх газов, Б основном окиси yrj::epO образ при получении кар:а в камере термообработс избыточньм давлением,, с вьпюдок наружу в основном по верхней а :sc jjo Сюковьвз сторонам блока тс ::л;оодк; тах электродов Выходящие ь:соАпй температурой газы при контг: с всгэдухок сгорают,; при этом лт и тсгкоподводящие (угольные iwvt электроды на выходе 0072 Кроме; того, выполнение верхней части торцовых стенок открытой приводит к проникновению воды и шихты внутрь кладки через швы и трещины, образуюЕгиеся в результате многократHbD температурных нагрузок с нагревом и охлазадением, что вызывает деформации и разрушение железобетонного корпуса торцовых стенок печи. Открытая сверху торцовых стенок djyTepoBKa разрушается также от механических ударов при разборке и сортировке материалов после плавки печи, осуществляемьЕ с помощью грейферного ьсрана,, Целью изобретения- является повышение срока службы и сокращение затрат на ремонт Указанная цель достихается тем, что в печи сопротивленш: содержащей рсамеру термообработки образованную боковьми стенками„ поди1-;ой гамачного типа и торцовьЕМИ стенками с футеров1СОЙ5 заключенной в железобетонный корпус5 и размещенные в торцовьЕХ стенках токоподводящие злектроды, верхняя часть торцовых стенок выполиепа из огнеупорной железобетонной ПЛИТЫ5 а ме/кду плитами и футеровкой над ТОКОПОД.ВОДЯ1ЦИМИ электродами образован карман П-образной формЫ; засызгапной огнеупорньм сыпучим материалом, При этом железобетонная плита выполр1ена с уклоном верхней плоскости ;в сторону рабочего объемаg составляющим и снабжена размещенными па ней теплоизолирующей прокладкой ;: металлическим кастршом, На показана печь сопротивления э продольный разрезI на фиг.2° - paspss А-А на фиглП на фигоЗ разрез Б-Б на на Фиг,.4 - раз- Иечь сопротивлення для: получения основном карбида кремнр:я содержит амеру термообработки 1 ., образованную одн.чой гамачного типа. 2, боковыми тенками 3 и торцовыми стенками k агр.жаем;;ло шихтой Sj внутри которой ыкладывается сердечник (керн) 6, Футеровка торцовых стенок 4 заклюена в железобетонный корпус 7 и выолнена из о.гнеупорньк ; кирпичей 8« - торцоЕЬх стенках 4 размгщен блок гжоподводящкх электродов 9; установекньш по оси печ1ь Вокруг него на ранице с камерой термоо5:работки 1 асположены угольные изоляционные

электроды 10, На наружной стороне блока токоподводящих электродов расположены токопроводы 11.

Верхняя часть торцовых стенок 4 выполнена из огнеупорной железобетонной плиты 12 с размещенными на ней теплоизолирующей прокладкой 13 и металлическим настилом 14. Между огнеупорными железобетонными плитами 12 и футеровкой над токоподводящими электродами 9 образован карман 15 П-образной формы, засьшанный огнеупорным сыпучим материалом, например зерном карбида кремния или кварцевым песком крупностью менее 1,5 мм.

Блок токоподводящих электродов 9 укладывается всей нижней плоскостью на слой огнеупорной пасты 16. Огнеупорная железобетонная плита 12 выполнена с уклоном верхней плоскости в сторону рабочего объема, составляющим 3-8° для стока воды при поливе печи.

Чтобы не допустить образования замкнутого контура вокруг блока токоподводящих электродов 9, приводящего к потере электрического тока и нагреву металлоконструкции, арматура 17 огнеупорной железобетонной плиты 12 уложена только в поперечном к оси печи направлении, попеременно приварена к металлоконструкции 18 только одной из сторон торцовой стенки и не доведена на 20-50 мм до металлоконструкции противоположной стороны.

Металлический настил 14 крепится с помощью анкерных ботов 19, не связанных с арматурой 17 во избежание образования замкнутого контура.

При уклоне огнеупорной железобетонной плиты менее 3° затруднен сток воды в случае отклонения стенки от вертикали из-за, например, неровност рельсовых путей, уклон более 8 веде к- чрезмерному увеличению толщины плиты 12 с наружной стороны стенки 4, что является нецелесообразным ,

Печь сопротивления работает следующим образом.

Рабочее пространство камеры термообработки 1 загружается шихтой 5, состоящей из кварцевого песка и углеродсодержащего вещества, внутри которой выкладывается сердечник 6 из углеродистого материала на уровне токоподводящих электродов 9.

При подаче напряжения на электроды через токопроводы 11 электрический ток, проходя по сердечнику 6, разогревает его и при досФяжении в шихте вокруг сердечника начинается химический процесс взаимодействия двуокиси кремния и углерода с образованием целевого продукта карбида кремния и побочного продукта - окиси углерода.

Карбид кремния получается в твер0дом виде, накапливаясь непрерывно в реакционной зоне, а окись углерода, образующаяся под избыточным давлением, непрерывно выходит и горит на открытой поверхности печи и ограж5дающих элементах ее конструкции. Находящаяся под избыточным давлением в реакционной зоне окись углерода стремится выйти наружу также через футеровку торцовых стенок 4. Препят0ствием для выхода окиси углерода наPiOKy, где бы создавались условия для горения (угольных или графитированных) токоподводящих электродов 9, служит карман 15 П-образной формы над

5 блоком токоподводящих электродов 9, заполненный огнеупорным материалом, который надежно герметизирует цесъ проем на вькоде блока токопроводящих электродов 9 из железобетонного

0 корпуса 7 торцовой стенки 4. Герметизация по. Р1ижней плоскости блока токоподводящих электродов достигается тем, что он размещен на слой огнеупорной пасты 16 по всей длине торцовой стенки, плотность прилегания

5 при этом обеспечивается давлением, создаваемым весом блока и футеровки над ним при любых температурных изменениях ,

После окончания плавки карбида кремния печь отключают и охлаждают вначале на открытом воздухе, затем путем полива водой .в виде дуща. Выполнение огнеупорной железобетонной

5 плиты 12 с уклоном 3-8в сторону-рабочего объема обеспечивает сток воды по металлическому настилу 14 и исключает попадание воды и щихты внутрь кладки и предохраняет футеровку от

0 интенсивного разрушения как при периодических нагревах и охлаждениях, так и при эксплуатации остывшей печи при отрицательных температура.х в зимнее время.

5

После охлаждения печь подается на участки горячей разборки, где снимается верхний слой иепрореагировавшей шихты, и на участок сортировки, где цельный спекшийся блок разрушают и сортирзпот на целевой пр дукт - карбид Кремния и возвратный материал. Огнеупорная железобетонна плита с металлическим настилом предохраняет верхнюю часть торцовой стенки от механических разрушений при горячей разборке и сортировке, производимых с помощью грейферного крана Разгруженная печь подается н участок загрузки шихтой, и цикл повторяется вновь. Предложенная конструкция печи сопротивления позволяет исключить средний ремонт торцовых стенок, проводимьн из-за выгорания токоподзодящих электродов и разрушения верхней части футеровкиJ т.е. увеличить срок службы печи и сократить затраты на ремонт.

1. ПЕЧЬ СОПРОТИБЛЕНШ, содержащая камеру термообработки, образованную боковыми стенками, подиной гамачного типа и торцовыми стенками с футеровкой, заключенной в железобетонный корпус, и размещенные в торцовых стенках токоподводящие электроды, отличающаяся тем, что, с целью повышения срока службы и сокращения затрат на ремонт, верхняя часть торцовых стоек выполнена из огнеупорной железобетонной плиты, а между плитами и футеровкой над токоподводящими электродами образован карман П-образной формы, засыпанный огнеупор 1ым сыпучим материалом. 2 Печь по п. 1, отличаюа я с я тем, что железобетонная Щ плита выполнена с уклоном верхней плоскости в сторону рабочего объема, : i составляющим 3-8- , и снабжена разме (Л .щенными на ней теплоизолирующей прокладкой с металлическим настилом.

6

фиг.2

фиг.5