CN102425951B - 可快速预热起动的氧化锆超高温电炉炉体结构和使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可快速预热起动的氧化锆超高温电炉炉体结构和使用方法，所述的炉体结构是由超高温炉腔(5)、氧化锆发热体(12)、预加热炉腔(6)、预加热电热元件(11)、陶瓷导轨(10)、两个可移动式超高温耐火材料炉壁(8)、推进装置(9)、超高温耐火材料(4)、高温耐火材料(7)、耐火隔热材料(3)、保温材料(2)和炉壳(1)组成，其特征在于：①所述的超高温耐火材料炉壁(8)在推进装置(9)的作用下，沿耐高温陶瓷导轨(10)是可移动的；②所述的预加热炉腔(6)的容积因超高温耐火材料炉壁(8)的移动是可变的。本发明构思巧妙，结构合理，可以使氧化锆发热体(12)在较短的时间内被预热到低阻状态而起动。

Description

可快速预热起动的氧化锆超高温电炉炉体结构和使用方法

技术领域

本发明涉及一种可快速预热起动的氧化锆超高温电炉炉体结构，属于高温电炉制造技术领域.

背景技术

随着科学技术的不断发展，对材料性能的要求也越来越高，超高温电炉是研究发现高温新材料必不可少的实验设备；目前国内外在氧化气氛下使用的超高温电阻炉有①硅钼棒电炉，其使用温度一般在1700℃以下；②稀土铬酸镧高温电炉，该炉的最高温度已达到1800℃(见基金项目：国家重点科技项目(85-107-21-02).SX18高温箱式电阻炉)；铬酸镧高温电炉的主要缺点是在使用过程中，铬酸镧发热元件中的氧化铬会有少量的挥发，对炉中试样有轻度污染，造成样品表面呈淡红色；③氧化锆发热体超高温电炉，该炉最高温度可达2000℃以上；然而，氧化锆发热体需要被预热到1100℃以上，才能使其电阻下降到一定数值，这时才能够起动发热；目前，氧化锆发热体电炉的预热方式有内热式和外热式两种，内热式预热方式在氧化锆发热体起动发热后，内热式预热加热元件要从高温炉腔中移出来，操作比较繁杂；外热式是将预热炉腔和氧化锆发热体超高温炉腔完全分隔开(CN 1065926A，CN 101280999A，CN 201050942Y，日本专利平2-210785)，当高温炉腔被预热到一定温度时氧化锆发热体起动发热，预热加热元件虽不需要从预热炉腔中移出来，但由于预热炉腔和氧化锆发热体超高温炉腔之间是用高温耐火材料完全隔离的，在预加热过程中热传导受到阻隔，需要预加热较长时间才能够将氧化锆发热体超高温炉腔预热到1100℃以上，使氧化锆发热体的电阻下降到一定数值时才能够起动发热.本发明的目的旨在提供一种可快速预热起动的氧化锆超高温电炉炉体结构，克服了现有内热式和外热式存在的缺点，以便在较短的时间内预热起动氧化锆超高温电炉。

发明内容

本发明目的在于提供一种可快速预热起动的氧化锆超高温电炉的炉体结构。

本发明所述的炉体结构是由超高温炉腔5、氧化锆发热体12、预加热炉腔6、预加热电热元件11、陶瓷导轨10、可移动的超高温耐火材料炉壁8、推进装置9、超高温耐火材料4、高温耐火材料7、耐火隔热材料3、保温材料2和炉壳1等组成。其中：

①预加热电热元件11是直棒型硅钼棒，也可以为直棒型硅碳棒；硅碳棒或硅钼棒位于预加热炉腔内；

②氧化锆发热体12为直棒型，也可为U形棒；氧化锆发热体位于超高温炉腔内；

③陶瓷导轨10是用电熔氧化镁质耐火材料或电熔锆刚玉质耐火材料制成；导轨截面呈L型形状；陶瓷导轨10的炉壁内部分放置在高温耐火材料7和预加热炉腔6侧面相应的凹槽中，陶瓷导轨10的炉壁外部分安装在推进装置9的固定支架上；

④可移动的超高温耐火材料炉壁8是用电熔氧化镁质耐火材料制成，能够承受摄氏2000℃以上的高温而不变形；

⑤超高温炉腔5的侧面两个可移动的超高温耐火材料炉壁8，在推进装置9的拽动下，沿耐高温陶瓷导轨10向外移动，使得预加热炉腔6和超高温炉腔5连通，预加热电热元件11所产生的热量无阻隔地快速传到超高温炉腔5中，使超高温炉腔5内氧化锆发热体12很快被预热到低阻起动状态；氧化锆发热体12起动发热后，可移动式超高温耐火材料炉壁8在推进装置9的推动下，沿耐高温陶瓷导轨10向内移动，将预加热炉腔6封闭。

⑥所述的推进装置9使用的是蜗轮蜗杆传动机构。

总之，本发明涉及一种可快速预热起动的氧化锆超高温电炉炉体结构；在预加热电热元件11开始工作时，超高温炉腔5的侧面两个可移动式超高温耐火材料炉壁8，在推进装置9的拽动下，沿耐高温陶瓷导轨10向外移动，使得预加热炉腔6和超高温炉腔5连通，预加热电热元件11所产生的热量可无阻隔地快速传到超高温炉腔5中，使超高温炉腔5内氧化锆发热体12很快被预热到低阻起动状态；氧化锆发热体12起动发热后，可移动式超高温耐火材料炉壁8在推进装置9的推动下，沿耐高温陶瓷导轨10向内移动，将预加热炉腔6封闭。本发明构思巧妙，结构合理，可以使氧化锆发热体12在较短的时间内被预热到低阻状态而起动。本发明构思巧妙，结构合理，可以使氧化锆发热体12在较短时间内被预热到低阻状态而起动。

附图说明

图1本发明提供的超高温电炉的炉体结构。

图2氧化锆发热体起动发热后预加热炉腔封闭后的示意图。

图中，1-炉壳；2-保温材料；3-耐火隔热材料；4-超高温耐火材料；5-超高温炉腔；6-预加热炉腔；7-高温耐火材料；8-超高温耐火材料炉壁；9-推进装置；10-陶瓷导轨；11-预加热电热元件；12-氧化锆发热体。

具体实施方式

结合图1和图2，通过实施例进一步阐明发明的实质性特点和显著进步。

本发明提供的一种可快速预热起动的氧化锆超高温电炉炉体结构，其特征在于是由超高温炉腔5、氧化锆发热体12、预加热炉腔6、预加热电热元件11、陶瓷导轨10、超高温耐火材料炉壁8、推进装置9、超高温耐火材料4、高温耐火材料7、耐火隔热材料3、保温材料2和炉壳1组成(图1)。

本发明所述的炉体结构其操作过程为：预加热电热元件11开始工作时，超高温炉腔5的侧面两个可移动式超高温耐火材料炉壁8在推进装置9的拽动下，沿耐高温陶瓷导轨10向外移动，这就使得预加热炉腔6和超高温炉腔5相互连通(见图1)，预加热电热元件11所产生的热量无阻隔地快速传递到超高温炉腔5中，能够在150min时间内，使超高温炉腔5的温度升高到1100℃以上，这温度可使氧化锆发热体12在较短的时间内被预热到低阻起动状态；氧化锆发热体12起动发热后，可移动式超高温耐火材料炉壁8在推进装置(9)的推动下，沿耐高温陶瓷导轨10向内移动，从而将预加热炉腔6封闭(见图2)。

所述的预加热炉腔6的容积因超高温耐火材料炉壁8的移动是可变的。

所述的超高温耐火材料炉壁8在推进装置9的作用下，沿耐高温陶瓷导轨10是可移动的。

所述的陶瓷导轨10是耐高温材料制成的。

Claims (7)

1.一种可快速预热起动的氧化锆超高温电炉炉体结构，由超高温炉腔(5)、氧化锆发热体(12)、预加热炉腔(6)、预加热电热元件(11)、陶瓷导轨(10)、两个可移动式超高温耐火材料炉壁(8)、推进装置(9)、超高温耐火材料(4)、高温耐火材料(7)、耐火隔热材料(3)、保温材料(2)和炉壳(1)组成，氧化锆发热体位于超高温炉腔内，预加热元件位于预加热炉腔内，其特征在于：

①所述的超高温耐火材料炉壁(8)在推进装置(9)的作用下，沿陶瓷导轨(10)是可移动的；

②所述的预加热炉腔(6)的容积因超高温耐火材料炉壁(8)的移动是可变的。

2.按权利要求1所述的炉体结构，其特征在于陶瓷导轨截面呈L型，陶瓷导轨的炉壁内部分放置在高温耐火材料和预加热炉腔侧面的相应凹槽中，陶瓷导轨的炉壁外部分安装在推进装置的固定支架上。

3.按权利要求1所述的炉体结构，其特征在于两个可移动式超高温耐火材料炉壁位于超高温炉腔的两个侧面。

4.按权利要求1或3所述的炉体结构，其特征在于两个可移动式超高温耐火材料炉壁(8)在推进装置(9)的推动下，沿陶瓷导轨向内移动，将预加热炉腔封闭。

5.按权利要求1所述的炉体结构，其特征在于所述的推进装置使用的是蜗轮蜗杆传动机构。

6.按权利要求4所述的炉体结构，其特征在于所述的推进装置使用的是蜗轮蜗杆传动机构。

7.使用如权利要求1-3和5中任一项所述的炉体结构的方法，其特征在于在预加热电热元件(11)开始工作时，超高温炉腔(5)的侧面两个可移动式超高温耐火材料炉壁(8)，在推进装置(9)的拽动下，沿耐高温陶瓷导轨(10)向外移动，使得预加热炉腔(6)和超高温炉腔(5)连通，预加热电热元件(11)所产生的热量可无阻隔地快速传到超高温炉腔(5)中，使超高温炉腔(5)内氧化锆发热体(12)很快被预热到低阻起动状态；氧化锆发热体(12)起动发热后，可移动式超高温耐火材料炉壁(8)在推进装置(9)的推动下，沿耐高温陶瓷导轨(10)向内移动，将预加热炉腔(6)封闭。

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