Высокотемпературная электропечь газостата Советский патент 1985 года по МПК B22F3/15 F27D1/00 

со со

4;:

ел

I

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к устройствам для нагрева порошковых заготовок в газостатах.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик и повышение производительности газостата.

На чертеже представлена схема электропечи.

Электропечь газостата помещена в камеру 1 высокого давления. Печь содержит нагревательную камеру 2, футеровка которой вьтрлнена в виде коаксиально расположенных муфелей 3 и 4, пространство между которыми заполнено теплоизоляцией 5.

Внутренний муфель 4 одновременно является нагревательным элементом печи. Он изготовлен из электропровоного композиционного углеродного высокомодульного пластика типа КУП-ВМ, позволяющего получать высокую температуру (до ) на свое рабочей поверхности. С целью получения равномерного поля температуры по высоте рабочего пространства, муфель 4 выполнен с переменным, увеличивающимся по высоте сечением, причем среднее сечение верхней конической части в 2-2,5 раза больше среднего сечения нижней цилиндрической части, а высота верхней част муфеля составляет 0,65-0,75 от полной вьюоты муфеля.

Такое соотношение размеров муфел обеспечивает следующее распределение сопротивления по высоте: нижняя цилиндрическая часть нагревателя имеет сопротивление, составляющее 65-75% от общего сопротивления нагревателя, а верхняя коническая часть нагревателя имеет переменное уменьшающееся по высоте сопротивление, величина которого составляет 25-35% от общего сопротивления нагревателя.

При соотношении площадей сечений конической и цилиндрической частей муфеля меньше 2-х и более 2,5 не обеспечивается оптимальное распределение сопротивления муфеля. Принято

94512

распределение электросопротивления и соответственно мощности необходимо для компенсации естественноконвективного перераспределения тепловых потоков в печи и обеспечения таким образом равномерной температуры по высоте рабочего пространства. Подвод электроэнергии к муфелю 4 осуществлен через токоподводы 6, O электропроводный соседний муфель, изготовленньш, например, из стали, и шины - шпильки 7, изготовленные из графита.

В качестве теплоизоляции 5 исполь5 зрван неэлектропроводный теплоизоляционный материал, изготовленный на основе нитридов, например AtN, или оксидов, например

Электропечь работает следующим 0 образом.

Порошковое изделие загружают в камеру 1 высокого давления. В ней создают давление газа порядка 2000 атмосфер и подают напряжение на 5 муфель 4. Термообработку (спекание) изделий осуществляют при температуре /-ZOOO C, что стало возможно при использовании в качестве материала нагревателя композиционного материаQ ла типа КУП-ВМ.

Благодаря конструктивному выполнению муфеля выделяемая в нем мощность распределяется следующим образом: 20-30% мощности выделяется в верхней части муфеля-нагревателя, 70-80% - в нижней, что позволяет получить требуемую равномерность по высоте рабочего пространст-ва.

Q Таким образом, электропечь позволяет получить равномерное распределение температуры по высоте нагревателя, т.е. улучшить эксплуатационные характеристики газостата. Использование муфеля-нагревателя из материала КУП-БМ, и отсутствие в рабочей зоне отдельного нагревателя расширяет полезное пространство и позволяет производить обработку большего количества изделий, что увеличивает производительность.

1. ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ ГАЗОСТАТА, содержащая нагревательную камеру, вьшолненную в виде коаксиально расположенных муфелей- с теплоизоляцией, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксштуатационньк характеристик и повьш1ения производительности газостата, внутренний муфель выполнен с переменным сечением по высоте в виде цилиндрической и конической частей и электрически связан с внешним муфелем, причем высота конической части составляет 0,65 0,75 всей высоты муфеля, а площадь ее среднего сечения в 2-2,5 раза больше площади сечения цилиндрической части, 2. Электропечь по п. 1, отличающаяся тем, что внутренний, муфель выполнен из композицион(Л ного углеродного высокомодульного пластика.