Трубчатая электропечь Советский патент 1979 года по МПК C21D9/00 F27D11/02 

(54) ТРУБЧАТАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЬ

1

Изобретение относится к электротермии, в частности к трубчатым электропечам сопротивления непрерывного действия.

Известна высокотемпературная печь сопротивления, содержащая камеру термообработки,в которой расположена графитовая труба - нагреватель, установленная на водоохлаждаемых графитовых опорах-токоподводах 1.

Графитовая труба выполнена с утолиденными концами (токоподводящие участки) и тонкостенной средней частью (тепловыдел и участок). Такая конфигурация трубы обеспечивает выделение основного количества тепла на тонкостенном участке, определяющем положение зон окончательного и предварительного спекания.

Обрабатываемый материал загружают в графитовые контейнеры, которые перемещают с помощью тачкателей через трубу нагреватель камеры термообработки.

Недостатком указанной печи является то, что из-за низкого удельного сопротивления графита для нормальной работы печи сила тока должна достигать больших величин (десятки и сотни тысяч ампер). Применение тока силы приводит к большим потерям тепловой и электрической энергии, снижению cos р , усложнению электрооборудования установки.

При увеличении электросопротивления

трубы - нагреватетя за счет у.меньшения толщины ее стенок или применения материала с более высоким удельным электросопротивлением наблюдается шунтирование тепловыделяющего участка трубы - нагревателя расположенн)ми в ней графитовыми контейнерами или заготовками. Таким образом, в указанной печи невозможно снизить величину питающего тока.

Известна также трубчатая электропечь, содержащая рабочую камеру, нагревательный элемент и токоподводы. Рабочая камера образована трубой-нагревателем, установлепной на водоохлаждаемых графитовых опорах - токоподводах 2J.

Недостаток известной печи заключается в том, что одновременно с увеличением электрического сопротивления нагревательного элемента снижается его теплопроводность, ухудшается теплоотдача от нагревательного элемента к рабочей камере, что

приводит к снижению рабочей температуры печи и к увеличению раехода электроэнергии.

изобретения являетея повышение рабочей температуры печи е одновременным снижением расхода электроэнергии.

Указанная це/и, достигается тем, что нагревательный элемент выполнен в виде колен, охватываюниьх камеру термообработки, причем один токоподвод соединен с одним из не1ггральны колец, а другой токонодвод соединен с двумя к;)айними кольцами. Такое- выполнение нагревательного элемента позволяет улучшить теплоотдачу от нагревательного элемента к камере термообработки, а такое выполнение токоподвода исключает возможность шу1ггирования нагревательного элемента изделиями, которые на.ходятся в рабочей камере.

На фиг. I изображена печь в разрезе; на фиг. 2то же , поперечное сечение;

на фиг. 3 - цеитра,1ьный участок камеры термообработки горизонтальной печи; на фиг. 4 - центральный участок камеры термообработки вертикальной печи.

Печь содержит заключениую в кожух 1 и окруженную сажевой теплоизоляцией 2 камеру 3 термообработки, образованную графитовой трубой ео сквозным каналом, служащим для перемещения размещенных в нем графитовых контейнеров 4. Со стороны загрузочного конца камеры термообработки размеп1ены толкатель 5, шлюзовая камера 6 с задвижками 7 и 8, подъемником 9 и патрубок 10. Со етороны разгрузочного конца камеры термообработки размещена щлюзовая камера 11 с задвижками 12 и 13, подъемником 14 и патрубок 15, Между токоподводящими участка.ми 16 и 17 камеры термообработки 3 размен1ены графитовые кольца 18-21.

Два крайних кольца 18 и 19 ук|)еилеиы непосредственно на токоподводян1их участках, 16 и 17 камеры 3 термообработки. Между кольцами 18 и 19 и центральным кольцом 20 размещены прижатые друг к другу кольца 21, имеющие диаметр больше диаметра камеры 3. К центральному кольцу 20 прикреплен токоподвод 22, изолированный от камеры 3 тер.мообработки слоем теплоизоляции 2, а от стального кожуха изолятором 23. Крайние кольца 18 и 19 непосредственно или через токонроводящие участки 16 и 17 камер1 1 3 термообработки соединены с токоиодводом 22. Токопроводящпе участки 16 и 17 рабочей камеры 3 электрически закорочены между собой и соединены с заземленным стальным кожухом I.

Для осмотра печи и смены теилоизо.ляНИИ в кожухе 1 имеются .люки 24.

Для регулировки соиротивлеми, прижатых друг к Д|. колеи . цин.трал1 ное (коподводящее кольцо 20 может быть выполнено из отдельных сегментов, имеющих в еечении форму клина.

При вертикальном выполнении печи участок камеры термообработки между кольцами 18 и 20 может отсутствовать.

Печь )аботает следующим образом.

Очередной контейнер 4 устанавливают на подъемник 9 и закрывают задвижку 7. Шлюзовую камеру 6 иродувают азотом, после чего открывают задвижку 8 и контейнер поджимают в канал.

Контейнеры 4 толкатетем 5 периодически проталкивают на расстояние, соответствующее длине одного контейнера. Поеле окончания процесса термообработки контейнеры выгружают следующим образом. Поступивший на подъемник 14 контейнер 4 опускают в нкчюзовую камеру 11, затем закрывают задвижку 13, открывают .задвижку 12 и извлекают контейнер из шлюзовой камеры 11.

Для охлаждения горячих контейнеров и использования запасенного ими тепла д.1я подогрева холодных, в печь через патрубок 15 подают азот, который отводится через патрубок 10.

Напряжение к печи подводится к токоподводу 22, при этом ток протекает от центрального кольца 20 по прижатым друг к другу кольцам 21, токоподводящим участкам 16 и 17 камеры 3 термообработки и проводникам 25 на заземленный кожух 1.

При необходимости изменить величину сопротивления изменяют силу поджатия токоподводов 22, усилие от которой передается на полукольца 20 с помощью которых осуществляется регулирование поджатия колец 21.

Выполнение нагревате.1ьн()го элемента в виде колец, охватывающих камеру термообрабогки, позволяет .луИИ 1ть теплоотдачу от нл ревате,1ьног) эле.меита к термообработки, повысит1 рабочую температуру печи и снизить расход электроэнергии. Камера термообработки, контейнеры, загрузочные и разгрузочные узлы, а также кожух печи имеют одипаковый потенциал и зазегллены, что делает печь совершенно безопасной в работе и не требует применения епениальной дополнительной изоляции )абочих частей загрузочных и разгрузочных узлов.

( рубчатая электропечь, соде)жаи;л раб( кпмеру. нагревательный и токонодводы, oтлuчaнn,aя(:я тем, что. с целью пивьниения рабочей температуры не411 с )Д1;()Вр(меиным с И1жение 1 расхода

электрочисргии, нагревательный элемент вынолнен в виде ко.чец, охватывающих камеру тсрмооб)аботки, приче.л один токоподвод соединен г г;дним из 1им1тральных колеи, а другой токонодвод соединен с двумя крайними кольцами.

К

2 и

1в го 21

/ / /

Ш

гз

17

16

22

k- . t

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

23

Риг. 2

Риг.З

ФигЛ