Электрическая печь

 

Использование: в электропечах сопротивления при термосинтезе люминофоров, полупроводниковых материалов, выращивании монокристаллов, термообработке керамических и металлокерамических изделий в регулируемых газовых средах. Сущность изобретения: электрическая печь содержит футерованную рабочую камеру с подом, размещенные в ее рабочем объеме нагреватели и контейнер из огнеупорного материала со съемной крышкой, отверстие в которой выполнено переменного сечения, газоотводящая трубка проходит через свод печи, а газоподводящая трубка подсоединена к днищу контейнера. 1 ил.

Изобретение относится к электропечам сопротивления и может быть использовано при термосинтезе люминофоров, полупроводниковых материалов, выращивании монокристаллов, термообработке керамичес- ких и металлокерамических изделий в регулируемых газовых средах.

Известна скоростная высокотемпературная печь, содержащая рабочую камеру, футерованную волокнистыми материалами с электронагревателями [1] .

Недостатком известной печи является то, что под воздействием агрессивных паров и газов, выделяющихся, например, при термообработке шихт люминофоров, наблюдается ухудшение эксплуатационных характеристик нагревателей и футеровки печи. В зависимости от концентрации агрессивных паров и газов в рабочей камере печи и температуры нагрева срок службы печей сокращается в 2-5 раз.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является электрическая печь, включающая установленный в футерованном корпусе дополнительный контейнер с газоотводящими патрубками [2] .

Недостатком известной печи является то, что газ, проходящий через прокаливаемый продукт, загруженный в контейнер, обязательно должен проходить через греющие элементы и имеет контакт с футеровкой печи, что при использовании агрессивного газа, необходимого для создания оптимальных условий термообработки прокаливаемого материала, приводит к уменьшению срока службы греющих элементов и футеровки печи.

Целью изобретения является увеличение срока службы печи в результате защиты футеровки и электронагревателей от разрушающего влияния паров и газов, выделяющихся при термообработке прокаливаемых материалов.

Указанная цель достигается тем, что электрическая печь, содержащая футерованную рабочую камеру с подом, размещенные в ее рабочем объеме нагреватели и контейнер из огнеупорного материала со съемной крышкой с отверстием и газоотводящей трубкой, проходящей через свод печи, газоподводящую трубку, последняя под- соединена к днищу контейнера, а отверстие в его крышке выполнено переменного сечения. Выделяемые в процессе термообработки материалов агрессивные пары и газы по газоотводящей трубке из образованного таким образом дополнительного внутреннего объема удаляются из печи на газоочистную установку, не воздействуя на материалы электронагревателей и футеровки.

На чертеже представлен вертикальный разрез электрической печи. Электрическая печь содержит корпус с футеровкой 1, нагреватели - электронагревательные элементы 2, подвижный (может быть неподвижный) под 3 печи, рабочую камеру 4 печи, контейнер 5 из огнеупорного материала со съемной крышкой 6, газоподводящей трубкой 7 (при необходимости подачи газа в печь) и газоотводящей трубкой 8. Газоподводящая трубка 7 подсоединена к днищу контейнера, а отверстие в его крышке выполнено переменного сечения.

Предлагаемая электрическая печь, предназначенная для прокаливания шихт люминофоров и других материалов, в процессе которого выделяются агрессивные пары и газы (например, серы, сернистого ангидрида, сероуглерода, оксисероуглерода и др. ) работает следующим образом: на под 3 печи с контейнером 5 из огнеупорного материала (например, карбида кремния "черного") устанавливают сосуды с прокаливаемым материалом (например, шихтой люминофора), контейнер 5 накрывают съемной крышкой 6 (из аналогичного материала) с отверстием переменного сечения по центру, затем подвижный под печи вводят в рабочую камеру 4 печи до соприкосновения с вмонтированной в своде печи газоотводящей трубкой 8 и фиксируют под 3 в рабочем положении (в случае стационарного неподвижного пода уплотнение крышки 6 контейнера 5 с газоотводящей трубкой 8 осущест- вляется перемещением последней до упора с крышкой 6). Перед включением в работу электронагревательных элементов 2, при необходимости, через газоподводящую трубку 7 подают газовую смесь (например, азота с водородом). Затем включают в работу электронагревательные элементы 2 и проводят прокаливание материала. Выделяющиеся при этом агрессивные пары и газы (например, серы, сернистого ангидрида, сероуглерода, оксисероуглерода и др. ) удаляются из контейнера 5 с крышкой 6 через газоотводящую трубку 8. Таким образом, обеспечивается исключение контакта агрессивных газов с электронагревательными элементами 2 и футеровкой корпуса печи 1.

При синтезе веществ (например, люминофоров) на качественные их характеристики оказывает влияние парциальное давление компонентов смеси газовой фазы, в которой происходит термосинтез вещества. Его можно варьировать изменением величины избыточного давления в предложенной конструкции электрической печи путем изменения диаметра отверстия в съемной крышке или газоотводящей трубке, и оно при постоянной скорости подачи газа, подаваемого в нижнюю часть контейнера, подбирается опытным путем.

Использование предлагаемой конструкции печи позволяет обеспечить достаточно эффективную защиту дорогостоящих электронагревателей и футеровки корпуса печи, значительно продлить их сроки службы.

(56) 1. Высокотемпературная печь НТН-1600 "Special" фирмы "Linn Industrie ofenbau" (ФРГ).

2. Авторское свидетельство СССР N 817440, кл. F 27 B 3/08, 1978.

Формула изобретения

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ, содержащая футерованную рабочую камеру с подом, размещенные в ее рабочем объеме нагреватели и контейнер из огнеупорного материала со съемной крышкой с отверстием и газоотводящей трубкой, проходящей через свод печи, газоподводящую трубку, отличающаяся тем, что газоподводящая трубка подсоединена к днищу контейнера, а отверстие в его крышке выполнено переменного сечения.

РИСУНКИ

Рисунок 1