Высокотемпературная электрическая печь

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О fl H (: A H И E " 550343

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДНЕЛЬС7ВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 13.10.75, (21) 2180517/02 (51) М Кл 2 С OIB 31/02 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный камнтет

Совета Миннстров СССР оо делам изобретеннй н открытий (23) Приоритет—

Оп :бликовано 15.03,77. Бюллетень № 10 (53) УДК 621.783.223.2 (088.8) Дата опубликования описания 05.04.77

Р. М. Рубине (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к высокотемпературным электрическим печам непрерывного действия, предназначенным для термообработки при температурах до 4000 К и может быть использовано, например, в печах графитации или карбидизации на заводах машиностроительной промышленности.

Известны высокотемпер атур ные электрические печи, содержащие рабочую камеру, ограниченную экранами, выполненными из материалов на основе углерода (1).

Однако при температурах 3000 †40 К углерод сублимирует, что приводит к разрушению экранов и выходу печи из строя.

Известна также высокотемпературная электрическая печь, корпус которой, выполненный из диэлектрического материала, помещен в индуктор. Внутри корпуса установлен пакет теплоизоляционных экранов, изготовленных из композиции на основе сажи. Пакет представляет собой установленные с зазором и концентрично один относительно другого тонкие экраны. Высокочастотная энергия от индуктора проникает через экраны и поглощается контейнерами с изделиями, находящимися в камере термообработки, образованной внутренним экраном пакета теплоизоляционных экранов 12).

Сублимированные частицы углерода, так же как и пары зольных примесей, выделяю2 щихся из термообрабатываемых изделий, осаждаются на последующих, после внутреннего относительно холодных экранах пакета, ухудшая их теплоизоляционные характеристики. В результате, если внутренний экран гакета теплоизоляционных экранов разрушается из-за сублимации углерода, последующие экраны перестают эффективно работать как теплозащита из-за осаждения на них субли ð мированных частиц углерода и конденсации паров зольных примесей. Следовательно срок службы печи определяется длительностью работы теплоизоляционных экранов, которая зависит как от скорости сублимации углерода

1В внутреннего экрана пакета, так и от скорости конденсации паров зольны; примесей и сублимированных частиц углерода па последующих, после внутреннего, экранах пакета. Чем выше температура печи и зольность термо 0 обрабатываемых изделий, тем короче срок службы печи. Практически при температурах порядка 4000 К длительность работы печи даже с использованием специальной защитной среды не превышает нескольких десятков ми26 нут из-за полного разрушения внутреннего экрана пакета теплоизоляции.

Целью настоящего изобретения является увеличение срока службы печи.

Это достигается тем, что в предлагаемой

Зр печи экран пакета теплоизоляции установ550343 лены с возможностью перемещения относительно рабочей камеры печи.

На фиг. 1 показана предлагаемая печь, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез по

A — А на фиг. 1.

В корпусе 1, изготовленном из диэлектрического материала, например асбецемента, установлены экраны 2 пакета теплоизоляции.

Экраны установлены с зазором, концентрично один относительно другого и выполнены из гибкого полотна. Индуктор 3 расположен вокруг средней части корпуса печи. В качестве внутреннего экрана, образующего камеру термообработки, использовано полотно из волокнистого углеродсодержащего материала (графитированная ткань, войлок) . Последующие экраны пакета теплоизоляции выполнены также из волокнистого углеродсодержащего графитированного материала, хотя могут быть применены как карбонизованные волокнистые углеродсодержащие материалы (ткань, войлок), так и материалы неорганического происхождения (стеклоткань и т. д.). Экраны через герметичные уплотнения 4 в торцах корпуса печи связаны с приводными валиками 5, Валики для протяжки внутреннего экрана, с целью герметизации камеры термообработки выполнены плавающими за счет шарнирной подвески 6. Они прижимают при помощи пружин 7 внутренний экран к контейнерам 8, перемещаемым через канал термообработки при помощи толкателя 9 и захватов 10.

Устройства для протяжки могут быть выполнены не только вне корпуса печи, но и внутри него, что важно, если печь вакуумная.

Кроме этого, энергия может подводиться не только при помощи индуктора, но и за счет токоподвода, например, к контейнерам, и тогда корпус печи может быть изготовлен не из диэлектрического материала, а экраны 2, следующие за внутренним, можно изготавливать из металла и других материалов, хорошо проводящих электричество.

Печь работает следующим образом.

Контейнер 8 с изделиями устанавливают на подставку толкателя 9 и вводят внутрь захватов 10. Захваты обхватывают контейнер, после чего подставку толкателя 9 быстро опускают. На нее устанавливают следующий контейнер с изделиями, и подставка с контейнером поднимается до упора в предыдущий контейнер. Захваты разжимаются, и толкатель 9 вводит внутрь захватов следующий контейнер.

Цикл повторяется. Регулируя скорость движения толкателя изменяют режим термообработки изделий в камере печи, температура в которой поддерживается за счет выделения тепла внутри контейнера путем превращения высокочастотной энергии индуктора 3 в тепловую энергию.

Приводные валики 5 устройства для протяжки транспортируют экраны 2 пакета теплоизоляции через камеру термообработки, поддерживая их эксплуатационные характеристики на заданном уровне, причем скорость

5

in

25 зо

4 протяжки экранов пакета различна и зависит как от максимальной температуры в печи, от габаритов камеры термообработки, от зольности термообрабатываемых изделий, так и от расположения экранов в пакете теплоизоляции. Так, при температуре в камере термообработки 3500 †40 К длина высокотемпературной части ее 100 — 1000 мм, зольности терМообрабатываемых изделий 5 — 10%, скорость транспортировки внутреннего экрана, образующего камеру термообработки, лежит в пределах 1 — 10 дм/ч, скорость транспортировки экрана следующего за внутренним экраном лежит в пределах 1 — 10 см/ч, а скорость транспортировки третьего экрана лежит в пределах 1 — 10 мм/ч, Экраны 2 сматываются с барабана подачи и поступают на приводные валики 5 с проходом через герметичные уплотнения 4 на,входе экранов в корпус 1 печи. На выходе из корпуса 1 печи отработанные экраны через герметичные уплотнения 4 поступают на приводные валики приема, после чего они наматываются на барабан приема.

Все направления перемещения и вращения указаны на чертеже стрелками.

Герметизация камеры термообработки осуществляется внутренним экраном 2 пакета теплоизоляции, который прижимают к контейнерам 8 при помощи пружин 7 приводных валиков 5, подвешенных на шарнирах 6. Это исключает необходимость подачи специальной защитной среды в камеру, печи, поскольку термообработка осуществляется в атмосфере водорода выделяющегося из термообрабатываемых изделий и внутреннего экрана пакета теплоизоляции в процессе повышения температуры этого экрана вплоть до 4000 К.

Наличие устройств для протяжки экранов па входе и выходе контейнеров из камеры термообработки позволяет осуществить непрерывную работу печи в течение длительного времени при температурах до 4000 К.

Формула изобретения

Высокотемпературная электрическая печь, содержащая рабочую камеру, ограниченную пакетами теплоизоляционных экранов, установленных с зазором относительно друг друга, отл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения срока службы печи, экраны пакета теплоизоляции установлены с возможностью перемещения относительно рабочей камеры печи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Гурвич О. С. и др. Высокотемпературные электропечи с графитовыми элементами, Энергия, М., 1974, с. 64 — 72.

2, Кинджери В. Д, Измерение при высоких температурах, Гос. научно-тех. изд. лит. по черной и цветной металлургии, N., 1973, с. 96 — 98.

550343

А-А

Фиг. 2 фиг. 1

Составитель В. Костяков

Текред М. Семенов Корректор Т, Добровольская

Редактор И. Шубина

МОТ, Загорский филиал

Заказ 2392 Изд. № 289 Тираж 654 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушокая наб., д. 4/5