Нагревательное сопротивление для электрических печей Советский патент 1937 года по МПК H05B3/04 F27D11/00 H05B3/14 H05B3/44 

Обычно в электрических печах в качестве сопротивления применяется высоксомная, например, нихромовая проволока или же угольные или силитовые (карборундовые) стержни, включенные по несколько штук последовательно. Все такого рода тела накала, в особенности силитовые, а тем более угольные стержни при высоких температурах накала порядка 1000 - 1500° окисляются с поверхности и, кроме того, при повторном включении и выключении делаются очень хрупкими, нихромовая же проволока для температур выше 900° вообще неприменима.

В больших сталеплавильных печах типа Штейнберга и Грамолина, несмотря на чрезвычайную простоту их устройства, большим неудобством является необходимость весьма частой смены угольных стержней (каждые 4-6 часов) вследствие того, что они благодаря окислению с поверхности становятся .тонкими и начинают провисать. Кроме того, при смене их всегда имеется опасность попадания их обломков в шихту.

С целью устранения указанных недостатков уже предлагалось накаливаемый током угольный или силитовый стержень заключать в трубку из огнеупорного материала, которая собственно и является для печного пространства нагревательным телом, причем между трубкой и стержнем остается некоторый промежуток, закрытый от доступа наружного воздуха.

Изобретение относится к подобному типу нагревательных сопротивлений для электрических печей и заключается в особой форме их выполнения, обеспечиваюш,ей весьма длительный срок их службы, значительную прочность и неокисляемость поверхности во все время службы. Благодаря их механической прочности такие сопротивления можно изготовлять любой требуемой длины, не опасаясь их прогиба в накаленном состоянии. Кроме того, их можно изготовлять как для температур порядка 1200°, так и значительно более высоких, например, 1600° или даже еш,е выше.

На прилагаемом чертеже предтавлены несколько примерных форм ыполнения предлагаемого изобретеия, причем фиг. 1 показывает стройство такого нагревательного опротивления для муфельных или

тигельных печей промышленного типа; фиг. 2-другую форму выполнения сопротивления по фиг. 1, составленного из двух срощенных по длине стержней; фиг. 3-сопротивление для более крупных печей, например, типа Штейнберга и Грамолина.

Как видно на фиг; 1, уго.чьный, силитовый или тому подобный стержень /, заправленный своими концами в угольные, графитовые, силитовые или тому подобные наконечники 2, защищен от окисляющего действия наружного воздуха огнеупорной трубкой 4, опирающейся концами на стенку 10 печи и подкладку 11, насаженной своими концами на наконечники 2. В концы наконечников 2 ввинчены металлические, лучше всего железные или изготовленные из нержавеющей стали, штифты 3, затянутые контргайками 5. На концы штифтов 3 навинчены втулки 6, диаметр которых примерно равен внутреннему диаметру трубок 4, и две гайки 7, 6, между которыми закрепляется кабельный наконечник подводящего ток провода. Пространство 9 между контргайкой 5 и втулкой 6 набивается асбестом. Таким образом производится подвод тока и уплотнение концов трубки против проникания внутрь нее наружного воздуха.

Для рабочих температур порядка 800-1300° Б качестве защитной оболочки можно применять фарфоровую трубку без опасности прогиба ее в раскаленном состоянии. При этом первоначальное количество воздуха, заключенное в промежутке между стержнем и трубкой, окисляет некоторое ничтожное количество материала стержня, и после этого образовавщиеся газы играют роль защитной для него атмосферы против дальнейшего окисления. Передача тепла от стержня трубке происходит путем лучеиспускания, причем температура лишь немного (приблизительно на 50°) выше температуры самой трубки, являющейся собственно нагревательным телом для печного пространства.

Для более высоких рабочих температур, порядка 1500-1700°, целесообразно изготовлять защитные

трубки из корунда или тому подобного материала.

Если, в зависимости от более крупных габаритов печи, требуются стержни тонкие, но длинные, то можно, как это показано на фиг. 2, составлять их из двух или нескольких стержней, соединенных между собой переходной муфтой 72 из того же материала, что и стержни или их наконечники. Для того, чтобы муфта 12 не соприкасалась с трубкой, в нее вставляются два или три опорных стерженька /5 из того же материала, что и трубка 4. Точно так же переходную муфту 12 можно надевать и на цельный тонкий, но длинный угольный или силитовый стержень для предупреждения его провисания внутри трубки, в случае применения нагревательного сопротивления для высоких температур.

Таким путем можно перекрыть печное пространство в 1,0-1,5 метра без всякого опасения поломки или провисания нагревательного сопротивления при накале.

Для печей более крупных-сталелитейных, стеклоплавильных или т. п., у которых целесообразно производить водяное охлаждение вводов, последнее может быть устроено в виде заделанных в стенки печи и охлаждаемых проточной водой трубчатых змеевиков 14-15, через которые продеваются трубки нагревательных сопротивлений. Такая конструкция, благодаря полной независимости нагревательных сопротивлений от системы охлаждения, позволяет в высщей степени просто и быстро производить смену их при надобности без остановки действия охлаладения.

Предлагаемые сопротивления применимы как в лабораторной практике, так и для производственных печей, например, для плавки стали, варки стекла и т. п., причем защитная трубка исключает возможность попадания в ванну обломков углей, как в печах Штейнберга и Грамолина.

Предмет изобретения.

1. Нагревательное сопротивление для электрических печей, состоящее из угольного, силитового или тому

подобного стержня с утолщенными наконечниками, защищенного от действия на него в раскаленном состоянии наружного воздуха огнеупорной трубкой, образующей замкнутое пространство между нею и стержнем, причем собственно нагревательным телом для печного пространства является эта трубка, получающая тепло от накаливаемого током стержня путем лучеиспускания, отличающееся тем, что указанная трубка 4 надета на утолщенные наконечники 2 стержня 1, в концы которых ввинчены подводящие ток штифты 3 с контргайками 5 и закрывающими концы трубок втулками б, пространство между которыми и контргайками 5 заполнено асбестом для предохранения от проникания внутрь трубки воздуха.

2. При нагревательном сопротивлении по п. 1 применение системы охлаждения, состоящей из заделаиных в стенки печи змеевиков с циркулирующей в них водой, через которые пропущены нагревательные сопротивления.

95

7 У/////://///У-л 4

1 Iг 7 . .... /

s,

с .

2

Ф И Г.

/ / -,1

WTTTM

/ 2У