CN107155227A - 一种适合多种气氛的大功率高温发热体 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适合多种气氛的大功率高温发热体，该发热体由发热体冷端（1）和发热体热端（2）两部分构成，发热体热端（2）采用低阻值重结晶碳化硅材质制成，发热体冷端（1）和发热体热端（2）通过锥形螺纹（6）连接为一体；在发热体冷端（1）装有石墨棒（4）和带导线的铜棒（5），石墨棒（4）与铜棒（5）通过螺纹（7）连接为一体。本发明是一种新的适合多种高温冶炼的发热体，能适合氧化气氛和还原气氛及多数其他气氛，而且材料抗折强度好，单个功率大，既适合于各种固定窑炉，也适合转动的回转窑，对发展高温还原冶炼和发展回转窑电热冶炼有重大作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种高温冶炼用的发热体，尤其是一种适合氧化和还原气氛等多种气氛的大功率高温发热体，属于非金属材料技术领域。
背景技术
现有适合高温冶炼用的发热体主要有石墨发热体、硅碳棒和硅钼棒，石墨发热体不适合氧化气氛，而且抗折强度低，容易折断；硅碳棒易老化，且材质特别脆，在物料碰撞下容易断；硅钼棒在高温中易软化，而且表面积小，单个功率小，不适用于大功率；石墨发热体、硅碳棒和硅钼棒的使用范围各有局限性，难以满足使用需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种适合多种气氛的大功率高温发热体，该发热体既能适合氧化气氛，也能适合还原气氛，并且单个功率大，机械强度好，可以适合窑体运动、物料碰撞等特殊情况下的使用需求，尤其对电加热回转窑有利。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种适合多种气氛的大功率高温发热体, 该发热体由发热体冷端和发热体热端两部分构成，发热体热端采用低阻值重结晶碳化硅材质制成，发热体冷端和发热体热端通过锥形螺纹连接为一体；在发热体冷端装有石墨棒和带导线的铜棒，石墨棒通过螺纹与铜棒连接为一体。
上述的适合多种气氛的大功率高温发热体，所述的发热体热端可以是棒型、U型、灯泡型或其他任何适合的形状。
前述的适合多种气氛的大功率高温发热体，具体说，所述的发热体热端为灯泡型，在发热体热端的中间装有绝缘隔板。
前述的适合多种气氛的大功率高温发热体，具体说，所述的绝缘隔板可以是氮化硅结合碳化硅绝缘隔板，也可以是氮化硅绝缘隔板，还可以是氮化硼绝缘隔板。
前述的适合多种气氛的大功率高温发热体，所述的石墨棒采用石墨材质制成，石墨棒通过锥形螺纹与发热体热端连接为一体。
本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下特点：
1、适合氧化气氛和还原气氛等多种冶炼气氛，可以满足炉子氧化气氛烘炉、还原气氛冶炼的使用需求。
2、机械强度好，适合窑体运动、物料碰撞等特殊情况，对电加热回转窑非常有利。
3、单个发热体功率大，又适合氧化气氛、还原气氛及其他气氛，对各种间歇式的气氛炉、真空炉也非常有利。
4、冷端为石墨材料，截面小，热传导少，有利于减少炉体散热，而且石墨价格便宜，有利于降低发热体的成本。
5、冷端的石墨棒与带导线的铜棒间通过螺纹活动对接，既紧密又不会在温度升高后出现松动，对需要一直转动着的窑炉尤其是回转窑非常有利。
本发明开发了一种新的适合多种高温冶炼的发热体，能适合氧化气氛和还原气氛及多数其他气氛，而且材料抗折强度好，单个功率大，既适合于各种固定窑炉，也适合转动的回转窑，特别有利于还原气氛炉和回转窑，对发展高温还原冶炼和发展回转窑电热冶炼有重大作用。本发明是一种适用于多种气氛特别是氧化气氛和还原气氛下的高温冶炼用发热体，发热体在冷态和高温状态下的机械强度均很好，不仅适用于各种固定窑炉也适用于回转窑；单个发热体功率可达20-60KVA,适合于大功率冶炼；发热体冷端为石墨，截面小，散热少，热效高，而且石墨材料成本低。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的另一种结构示意图；
图3为本发明的又一种结构示意图。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
具体实施方式
实施例1：如图1所示，该发热体由连接为一体的发热体冷端1和发热体热端2两部分构成，发热体冷端1和发热体热端2通过锥形螺纹6连接为一体，锥形螺纹有利于多次拧紧。发热体热端2采用低阻值重结晶碳化硅材质制成，机械强度好，耐温度高，最高使用温度可高达1650度，重结晶碳化硅是以高纯碳化硅（SiC≥99%）为原料，经超高温一次直接烧成，因而具有很高的高温断裂强度和抗氧化性，以及对还原气氛的适应性。材料可以石膏制模，注浆成型，方便制成各种形状。本例中发热体热端2制成灯泡型，在发热体热端2中间装绝缘隔板3，可以制成灯泡型的一体式结构，绝缘隔板3可以是氮化硅结合碳化硅绝缘隔板，或者氮化硅绝缘隔板，或者氮化硼绝缘隔板。在发热体冷端1装有石墨棒4和带导线的铜棒5，石墨棒4与铜棒5通过螺纹7活动连接为一体，石墨棒4为帽，铜棒5为杆，铜膨胀系数比石墨大，温度越高，铜棒5与石墨棒4的接触越紧密。
实施例2：如图2所示，该发热体由连接为一体的发热体冷端1和发热体热端2两部分构成，发热体冷端1和发热体热端2通过锥形螺纹6连接为一体，锥形螺纹有利于多次拧紧。发热体热端2采用低阻值重结晶碳化硅材质制成，机械强度好，耐温度高，最高使用温度可高达1650度，重结晶碳化硅是以高纯碳化硅（SiC≥99%）为原料，经超高温一次直接烧成，因而具有很高的高温断裂强度和抗氧化性，以及对还原气氛的适应性。材料可以石膏制模，注浆成型，方便制成各种形状。本例中发热体热端2制成U型。在发热体冷端1装有石墨棒4和带导线的铜棒5，石墨棒4与铜棒5通过螺纹7活动连接为一体，石墨棒4为帽，铜棒5为杆，铜膨胀系数比石墨大，温度越高，铜棒5与石墨棒4的接触越紧密。
实施例3：如图3所示，该发热体由连接为一体的发热体冷端1和发热体热端2两部分构成，发热体冷端1和发热体热端2通过锥形螺纹6连接为一体，锥形螺纹有利于多次拧紧。发热体热端2采用低阻值重结晶碳化硅材质制成，机械强度好，耐温度高，最高使用温度可高达1650度，重结晶碳化硅是以高纯碳化硅（SiC≥99%）为原料，经超高温一次直接烧成，因而具有很高的高温断裂强度和抗氧化性，以及对还原气氛的适应性。材料可以石膏制模，注浆成型，方便制成各种形状。本例中发热体热端2制成棒型。在发热体冷端1装有石墨棒4和带导线的铜棒5，石墨棒4与铜棒5通过螺纹7活动连接为一体，石墨棒4为帽，铜棒5为杆，铜膨胀系数比石墨大，温度越高，铜棒5与石墨棒4的接触越紧密。
本发明的实施方式不限于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的前提下做出的各种变化均属于本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种适合多种气氛的大功率高温发热体，其特征在于：该发热体由发热体冷端（1）和发热体热端（2）两部分构成，发热体热端（2）采用低阻值重结晶碳化硅材质制成，发热体冷端（1）和发热体热端（2）通过锥形螺纹（6）连接为一体；在发热体冷端（1）装有石墨棒（4）和带导线的铜棒（5），石墨棒（4）通过螺纹（7）与铜棒（5）活动连接为一体。
2.根据权利要求1所述的适合多种气氛的大功率高温发热体，其特征在于：所述的发热体热端（2）为棒型、U型或灯泡型。
3.根据权利要求2所述的适合多种气氛的大功率高温发热体，其特征在于：所述的发热体热端（2）为灯泡型，在发热体热端（2）的中间装有绝缘隔板（3）。
4.根据权利要求3所述的适合多种气氛的大功率高温发热体，其特征在于：所述的绝缘隔板（3）是氮化硅结合碳化硅绝缘隔板、氮化硅绝缘隔板或氮化硼绝缘隔板。
5.根据权利要求1所述的适合多种气氛的大功率高温发热体，其特征在于：所述的石墨棒（4）采用石墨材质制成，石墨棒（4）通过锥形螺纹（6）与发热体热端（2）连接为一体。
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