Высокотемпературная высоковакуумная электропечь

 

Использование: проведение различных термовакуумных процессов при рабочей 1600° С температуре выше г5 и вакууме .не ниже 1/10 мм рт.ст. Сущность изобретения: электропечь содержит корпус 1, экранную теплоизоляцию в виде концентрически расположенных цилиндров и торцевых дисков , внутренний экран в виде шайб из переплетенной проволоки и расположенных на нйх усеченных конусов с прорезями и стержневых нагревателей. Изобретение позволяет удешевить конструкцию и сделать ее боле экономичной в эксплуатации. 3 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

{я)з F 27 D 11/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ. ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 4834662/02 (22) 01.06.90 (46) 30.04.93. Бюл. ЬЬ 16 (71) Физико-энергетический институт (72) Н.П,Афонин, В.К,Богатырев, А.И,Ельцов и В.С.Пьянков (56) Фомин В,M., Слободской А.П. Вакуумные печи сопротивления с экранной теплоизоляцией. M.: Энергия, 1970.

Авторское свидетельство СССР

М 1566858, кл. Н 05 В 3/64, 1989, (54) ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ВЫСОКОВАКУУМНАЯ ЭЛЕКТРОПЕЧЪ

Изобретение относится к электротермии, в частности к электропечам сопротивления с рабочей температурой выше 1500

С и вакуумом не ниже 10 мм рт.ст., которые могут быть использованы в различных технологических процессах.

Цель изобретения — удешевление сборки, снижение металлоемкости, уменьшение времени выхода на рабочий режим, что приведет к улучшению экономических характеристик электропечи.

Указанная цель достигается тем, что шайбы выполнены в виде проволоки, переплетенной со стержневым нагревателем, а усеченные конусы выполнены с прорезями no образующей и соединены с шайбами.

На фиг, 1 показана электропечь, общий вид;.на фиг, 2 — вариант расположения экранов в форме усеченного конуса с прорезями по образующей; на.фиг, 3 — схема переплетения проволок-шайб на нагревательных элементах.

„„5U„„1812411 А1 (57) Использование; проведение различных термовакуумных процессов при рабочей температуре выше 1600 С и вакууме .не ниже 1 10 мм рт.ст. Сущность изобретения: электропечь содержит корпус 1, экранную теплоиэоляцию в виде концентрически расположенных цилиндров и торцевых дисков, внутреннйй экран в виде шайб из переплетейной проволоки и расположенных на них.усеченных конусов с прорезями" и стержневых нагревателей. Изобретение.позволяет удешевить конструкцию и сделать ее боле экономичной в эксплуатации. 3 ил. 1 табл.

Вакуумная электропечь содержит корпус 1, экранную теплоизоляцию 2 в виде концентрически расположенных цилийдров и торцевых дисков, внутренний экран 3, выполненный в виде шайб из переплетенной проволоки, и расположейных на них усеченных конусов с прорезями 4 и стержнЪвых нагревателей 5. Расстояние между шайбами, из переплетенной проволоки, и угол наклона конусов переменные. Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При разогреве нагревательных проводников через места контакта, прижимаемые кольцами, за счет теплопроводности разогревается экран. Это обеспечивает общее снижение величины потребного. тока при высокой эффективной черноте нагревателя.

Регулируя угол наклона конусов, можно до-, биться равномерности температуры в рабочем режиме по всей высоте печи.

1812411

Параметр прототип и едлагаемая

Мощность

1580

1560

1200

1200

Неравномерность, 7;

1,5

1,5

1 ч 45мин

1ч

Ссобенностью предлагаемой печи, кроме положительных характеристик, изложенных в формуле изобретения, является то, что она потребляет меньшее количество электроэнергии, Кроме того, печь спроектирована так, чтобы обеспечить бестрансформаторного эксплуатацию от сети напряжением 380 В. Это способствует ее удешевлению и экономит помещение при эксплуатации. При напряжении 380 В возникает эффект Пашена, который может привести к возникновению дуги между электродами. Для его устранения нужно следить за тем, чтобы не возникло больших градиентов напряжения между электродами при высоких температурах, В частности для напряжения 380 В эффект Пашена подавляется объемным зарядом термо- электронов, если зазор между нагретыми неострыми электродами составляет 3 — 5 мм, В таблице приведены экспериментальные характеристики электропечи-прототипа и расчетные характеристики предлагаемой электропечи.

Методика расчета показала при проверке на электропечи-прототипе совпадение мощности при температуре около 2000 С с точностью до 5%.

Рассмотрим, за счет каких факторов получаются указанные преимущества перед прототипом. Сборка печи происходит без применения сварки, что удешевляет конструкцию и позволяет элементам нагревателя скользить друг относительно друга при температурных расширениях без искажения 35 формы нагревателя, поэтому удается расположить экраны более часто и выполнить их из более тонкого материала. Вместо менее температуростойких керамических шайб исРазмеры рабочего пространства диаметр, мм высота, мм

Зона равномерного нагрева, мм

Металлоемкость, кг по вольфраму по молибдену

Время выхода на рабо м пользуются кольца из вольфрамовой проволоки, которые более дешевы и теплопроводны. При переплетении получается достаточно хороший тепловой контакт. 3а счет этого может быть увеличена рабочая температура печи и время эксплуатации нагревателя, кроме того, в указанной конструкции возможно более тесное расположение конических экранов. Внешние их части дополнительно служат эффективными теплоизолирующими, прогреваемыми экранами, в результате чего уменьшается расход электроэнергии, металлоемкость и электропечь более быстро выходит на рабочий режим.

Данная электропечь после ее экспериментальной проверки предназначена для серийного выпуска по программе конверсии.

Экономический эффект определяется тем, что электропечь будет стоит примерно в 1,5 раза дешевле и более экономной в эксплуатации.

Формула изобретения

В ысокотемпературная высоковакуумная электропечь, содержащая теплоизолированныл цилиндрический корпус с установленными по окружности стержневыми нагревателями, экраном в виде шайб, нанизанных на нагреватели, усеченных конусов, размещенных на шайбах, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения металлоемкости и повышения производительности путем уменьшения времени выхода печи на рабочий режим, каждая шайба выполнена в виде FlpoBoRoKM, переплетенной со стержневым нагревателем, а усеченные конусы выполнены с прорезями по образующей и соединены с шайбами, Величина па аметра ппечи

1812411

Составитель Н.Афонин

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н,Ревская

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101

Заказ 1569 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5