Индукционная высокотемпературная печь Советский патент 1985 года по МПК H05B6/24 

fa

;о

4 4 Изобретение относится к электричбским индукхдиониым высокотемпературным печам и может быть использовано, напримеру в печак для получения изделий из кварцевого стекла. Известна индукционная плавильная печь без сердечника, состоящая из индуктора, изготавливаемого из полой медной трубки, каркаса, имекщего цилиндрическую или прямоугольную , теппоизояяционной огнеупорной набивки, тигля (нагревателя), токо- и водоподводящих устройств 03 Недоста тками данной печи являются ее Громоздкость и ненадежность в работе при высоких температурах (1800-2100°С), Это объясняется необходимостыо применять толстый слой теплоизоляционного тогнеупорного ма.тёриала для футеровки печи, а также значительным повьшением электропроводности применяемых огнеупорных материалов (двуокись циркония и др. при высоких температурах, что приво дит к электрическим пробоям между шздуктором и тиглем (нагревателем) печи и выходу из строя высокочастот ного генератора (источника энергии высокой частоты). Известен также индукционный нагр ватель, в индуктор которого вставле зкран, составленный из Тонкостенных огнеупорных, например, керамических трубок, установленных параллельно одна другой с тепловым зазором межд ними . Однако указанный экран, обладая повьшенной термостойкостью, не може служить электроизолятором между индуктором и нагревателем. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является индукционна высокотемпературная печь, содержаща вертикально установленньй цилиндрический нагреватель, обхватываниций е индуктор, расположенные меяоду ними кварцевый электроизолятор, теплоизо лятор из двуокиси циркония между нагревателем и электроизолятором и теплоизоляцию между индуктором и электроизолятором З. Недостатком известной печи является ненадежность электроизолятора в виде цельного кварцевого чехла, который легко может разрушиться в процессе нагрева из-за расширения нагревателя и материала огнеупорной засьтки. Кроме того, разрушение квар цевого чехла может произойти в результате термоудара. Все это заставляет значительно отдалять кварцевый чехол от нагревателя, перенося его в зону менее интенсивного нагрева, что приводит к увеличению размеров печи. Причем стоимость цельного кварцевого чехла, вьтолненного в виде цилиндра большого (до 400 мм) диаметра и длины (до 2000 м), достаточно большая. Цель изобретения - снижение себестоимости печи за счет уменьшения ее размеров и повьш1ение надежности ее в работе. Поставленная цель достигается тем, что в индукционной высокотемпературной печи, содержащей вертикально установленньй цилиндрический нагреватель, обхватывающий ее индуктор, расположенные между ними кварцевый электроизолятор, теплоизолятор из двуокиси циркония между нагревателем и электроизолятором и теплоизоляцию между индуктором и электроизолятором, последний выполнен в виде набора примыкаюпщх один к другому пластинчатых элементов, установленных по образующим цилиндра и перекрывающих один другой, а теплоизоляция между индуктором и электроизолятором выполнена из волокнистого огнеупорного материала.. На фиг. 1 изображена печь, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1, элементы расположены в шахматном порядке; на фиг. 3 то же, элементы, расположены веерообразно; на фиг, 4 - узел I на фиг.1. Печь состоит из корпуса 1, выполненного в виде полого водоохлаждаемого цилиндра, снизу и сверху корпуса 1 установлены водоохлаждаемые крьш1ки 2 и 3, На нижней крышке 2 установлен цилиндрический вольфрамовьй нагреватель 4, соосно которому на нижней крьш1ке установлен индуктор 5 с закрепленным на нем электроязолятором 6, состоящим из набора вертикально установленных по кольцевому периметру и перекрывающих одна другую плоских пластин 7 из кварцевого стекла. Пластины 7 могут быть установлены как в шахматном порядке (фиг, 2), так и веерообразно (фиг. 3). Каждая кварцевая пластина 7 крепится к индуктору 5

с помощью стеклоленты 8 (фиг. 4). Между электроизолятором 6 и индуктором 5 находится слой волокнистого теплоизоляционного огнеупорного материала 9, например эаты каолинового состава. Пространство между нагревателем 4 и электроизолятором 6, а также между индуктором 5 и корпусом 1 заполнено огнеупорной теплоизоляционной засыпкой 10-порошкообраз-to в

ной двуокисью циркония (ZrOj).

Наличие в конструкции печи электроизолятора 6 исключает возможность электрического пробоя между индук- . тором 5 и нагревателем 4, который в деЛях безопасности работы заземлен. Высокая температура размягчения кварца позволяет приблизить максимально индуктор с кварцевым электроиэОЛЯтором 6 к нагревателю и тем самый уменьшить габариты печи. При этом наборная конструкция электроизолятора 6, состоящего из

плоских кварцевых пластин 7, перекрывающих одна другую, исключает возможность его разрушения при нагреве из-за расширения вольфрамового нагревателя и огнеупорной засыпки. Использование слоя, волокнистого теплоизоляционного материала 9 tteaf ду индуктором 5 и злектроизолятором 6 предохранйет от разрушения

пластины 7.

Разрушение в результате нвгрева стеклоленты 8, с пом(щью которой пластины 7 крепятся к индуктору 5, в

процессе изготовления не приводит к распадению электроизолятора 6, так как последний плотно э(ажат в слое огнеупорного материала 9.

Использование изобретения позволяет повысить надежность работы высокотемпературной индукционной печи, а также снизить ее разне яи и, как следствие, стоимость. результате те тоудара кварцевые

ИНДУКЦИОННАЯ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ПЕЧЬ, содержащая вертикально устанс енный цилиндрический нагреватель, обхватывающий ее индзтетор, расположенные между ними кварцевый электрсизолятор,теш1оизолятор иэ двуокиси циркония, между нагревателем и электроизолятором и теплоизоляцию между индуктором и злектроизолятором, отличающаяся тем, что, с целью снижения себестоимости печи и повышения надежности ее в работе, электроизолятор выполнен в ввде набора примыкающих один к другому пластинчатых элементов, установленных по образующим цилиндра и перекрывающих один другой, а теплоизоляция между индукторсш и электроизолятором вьг- 3 полиена из волокнистого огнеупорно(Л го материала.

Saaa

fc.J

8

10