CS232596B1 - Zařízení k elektrickému vytápění žáruvzdorného pracovního prostoru - Google Patents

Abstract

Zařízeni k elektrickému vytápění žáruvzdorného praoovnlho prostoru pro tažení, temperováni, tuhnutí a krystali- zadi pevných látek i za ztlženýoh podmínek gravitace, obsahující odporový topný prvek a pracovní komoru, která je popřípadě z vnější strany nejméně na jednom místě zesílena, při čemž každé zesíleni je popřípadě opatřeno odporovým topným prvkem. Na každé ze dvou protilehlých Odvrácených stran pracovní komory s výhodou ve tvaru trubice s vnitřní dutinou obdélníkového průřezu je upevněna nejméně jedna topná deska s výhodou kruhová, která je opatřena odporovým topným prvkem jako je spirála nebo vinutí, popřípadě uloženým v drážce s výhodou soustředné. Dále topné desky se od sebe popřípadě liší velikosti členitostí a/nebo tvarem vyhřívací plechy, a celková vyhřlvacl plocha všech topných, desek na každé z obou protilehlých stran je o 5 až 50 % větší nežli celková plocha půdorysu pracovního poel, přičemž vnitřní dutina pracovní komory je popřípadě uvnitř opatřena prvkem pro posun zpracovávaného materiálu jako je válečková dráha.

Description

(64) Zařízení k elektrickému vytápění žáruvzdorného pracovního prostoru

Zařízeni k elektrickému vytápění žáruvzdorného praoovnlho prostoru pro tažení, temperováni, tuhnutí a krystalizadi pevných látek i za ztlženýoh podmínek gravitace, obsahující odporový topný prvek a pracovní komoru, která je popřípadě z vnější strany nejméně na jednom místě zesílena, při čemž každé zesíleni je popřípadě opatřeno odporovým topným prvkem. Na každé ze dvou protilehlých Odvrácených stran pracovní komory s výhodou ve tvaru trubice s vnitřní dutinou obdélníkového průřezu je upevněna nejméně jedna topná deska s výhodou kruhová, která je opatřena odporovým topným prvkem jako je spirála nebo vinutí, popřípadě uloženým v drážce s výhodou soustředné. Dále topné desky se od sebe popřípadě liší velikosti členitostí a/nebo tvarem vyhřívací plechy, a celková vyhřlvacl plocha všech topných, desek na každé z obou protilehlých stran je o 5 až 50 % větší nežli celková plocha půdorysu pracovního poel, přičemž vnitřní dutina pracovní komory je popřípadě uvnitř opatřena prvkem pro posun zpracovávaného materiálu jako je válečková dráha.

- 1 232 S96

Vynález se týká zařízení k elektrickému vytápění žáruvzdorného praoovního prostoru pro tavení, temperování, tuhnutí a krystalisaol pevnýoh látek, a to 1 za ztížených podmínek gravitace·

V současné světové technice je známa řada technických prací, při kterých se provádí tavba, temperování, tuhnutí a krystalisaoe pevnýoh látek v omezeném prostoru, pro které byla konstruována řada odporově vytápěných zařízení· Regulaoe teploty odporově vytápěných pecí děje se pomocí teplotního čidla bud zapínáním a vypínáním při dané hodnotě teploty nebo změnami přiváděné elektrioké energie· Při použití topnýoh vinutí s oddělenými elektrickými přípojkami může sloužit jedno topné vinutí pro trvalý provoz a ostatní k regulaci teploty. Jestliže se použije zapojení do hvězdy, pak se mohou jedna nebo dvě fáze připojit nebo vypínat·

Tak například je známa vysokoteplotní peo na bázi molybdenových článků s vysokým vakuem, ve které se dosáhne teploty asi 1600 °C; peo má ale nevýhodu, že molybden musí být obráněn proti oxydaoi vodíkovou atmosférou· Ačkoliv bod tání molybdenu je u 2.612 °C, pracovní teplota je omezena na 1.800 °C, nebot již při 2.000 °C dochází k zřetelnému odpařování kovu (E.V. KornéIsen a J.O.Weeks: Rev.Sei.Instr. 30 (1953) 290). Je také známa peo vytápěná odporovou trubkou z wolframu, která má praoovní teplotu až 2.400 °C, ale může být používána jen ve vakuu nebo vodíkovém prostředí (J*

H. Rendall: J.Sol.Instr. 29 (1952) 248). Ačkoliv pro vysokou praoovní teplotu, které lze V nich dosáhnout, uvedené peoe se pro mnohé obory výroby a zpraoování pevných látek, zejména monokrystalů osvědčují, jsou některé praoovní oblasti, kde plně nevyhovují, jako v případech, kde je nutno dodržovat správný poměr a rozložení gradientu teplot· Byla proto vyřešena zařízeni, v nichž se dosahuje praoovníoh teplot až 1.900 °C a gradientově pásmo se nachází v rozmezí 20 až 200 °C/om (NASA technical memorandum 64.814 (1974) 12-45); dále J. Swer: *80-040 ASřE” Vortrag auf der Jahres2 tagung der DGLR, Brauneohweig 28-30, Mai 1980, 1). ϋ tšohto typů je nedostatkem komplikované vnášení zpraoovávanýoh materiálů do topné komory a z ní ven, z čehož vyplývá nebezpečí poruch při ohodu zařízení· Nevýhodou je také statloký způsob zahřívání pracovního prostoru topné komory, oož může vést k poruchám stejnoměrného rozvodu tepla a k nerovnoměrnému ohodu zařízení· Je také znám způsob tavení, temperování, tuhnutí a krystallsaoe pevných látek (C« Barta a kol·: PV 5961-82) a způsob řízeného elektrického vytápění žárovzdorného pracovního prostoru (C. Barta a kol·: PV 5962-82), ale ty jsou určeny zejména pro práce v beztížném prostoru·

Ukázalo se proto jako naléhavé a potřebné, aby bylo vyřešeno zařízení, které nebude mít výše uvedené nedostatky, zejména u kterého bude možno lépe ovlivňovat rozložení gradientu teplot, a kde při dané konstrukci budě možno regulovat přívod tepla ve směru podélné a/nebo příčné osy v každé jednotce pracovní plochy půdorysu odporové pece. Požadavek je splněn vynálezem zařízení k elektrickému vytápění žáruvzdorného pracovního prostoru pro tažení, temperování, tuhnutí a krystallzaol pevných látek 1 za ztížených podmínek gravltaoe, obsahující odporový topný prvek a pracovní komoru, která je popřípadě z vnější strany nejméně na jednom místě zesílena, přičemž každé zesílení je popřípadě opatřeno odporovým topným prvkem. Podstatou vynálezu je konstrukční provedení, kde na každé ze dvou protilehlýoh odvráoenýoh stran pracovní komory s výhodou ve tvaru trubloe s vnitřní dutinou obdélníkového průřezu je upevněna nejméně jedna topná deska s výhodou kruhová, která je opatřena odporovým topným prvkem jako je spirála nebo vinutí, popřípadě uloženým v drážce, s výhodou soustředné. Topné desky se od sebe popřípadě liší velikostí, členitostí a/nebo tvarem vyhřívaoí plochy, přičemž celková vyhřívaoí plocha topných desek na každé z obou protilehlýoh stran je o 5 až 5096 větší nežil celková plooha půdorysu pracovního pole. Vnltří dutina praoovní komory je popřípadě uvnitř opatřena prvkem pro posun zpracovávaného materiálu jako je válečková dráha·· Při tom ploohy topných desek opatřených odporovými topnými prvky mohou být k sobě přivráoené, nebo mohou být od sebe odvrácené· Vynález je založen na poznatku, že použitím topných desek s výhodou kruhových, opatřenýoh

- 3 232 596 soustřednými odporovými topnými prvky, se dosáhne příznivějšího prodlouženého gradientu teplot, nežli u řadových topných prvků.

V důsledku opatření bočnýoh stěn praoovní komory dvěma protilehlými, od sebe odvrácenými topnými deskami s výhodou souosými, u nlohž vyhřívácí plooha je o 5 až 50$ větší než přiléhající plocha stěny praoovní komory, se podstatně zvýší příkon tepla na jednotku vytápěné plochy a tím se významně zlepší rozložení gradientu teplot.

Na připojeném výkrese je znázorněn příklad zařízení k elektrickému vytápění žáruvzdorného praoovního prostoru pro tažení, temperování, tuhnutí a krystalizaol pevných látek. Pracovní komora 1 ve tvaru horizontální žáruvzdorné trubice je na dvou místech opatřena zesílením £, ve kterém jsou vytvořeny žlábky s uloženou odporovou spirálou 2· Y prostoru mezi zesíleními 2 je k praoovní komoře X z obou stran připevněna kruhová topná deska £ se soustřednými žlábky 2, ^v nichž jsou uloženy odporové spirály 2· V praoovní komoře χ je vytvořena vnitřní dutina 2 pro posun zpracovávaného materiálu,

- 4 Předmět vynálezu

Claims (3)

232 596

1* Zařízení k elektrlokému vytápění žáruvzdorného pracovního prostoru pro tažení, temperování, tuhnutí a krystalizaci pevnýoh látek i za ztížených podmínek gravitace, obsahující odporový topný prvek a pracovní komoru, která je popřípadě z vnější strany nejméně na jednom místě zesílena, při čemž každé zesílení je popřípadě opatřeno odporovým topným prvkem, vyznačené tím, že na každé ze dvou protilehlých odvrácenýoh stran pracovní komory (1), s výhodou o tvaru trubice s vnitřní dutinou obdélníkového průřezu, je upevněna nejméně jedna topná deska (4) a výhodou kruhová, která je opatřena odporovým topným prvkem (3) jako je spirála nebo vinutí, popřípadě uloženým v drážce a výhodou soustředné, topné desky (4) se od sebe popřípadě liší velikostí členitostí a/nebo tvarem'vyhříváoí plochy, a oelková vyhříváoí plooha všeoh topnýoh desek na každé z obou protilehlých stran je o 5 až 50% větší nežli celková plooha půdorysu praoovního pole, při čemž vnitřní dutina (6) praoovní komory (1) je popřípadě uvnitř opatřena prvkem pro posun zpracovávaného materiálu jako je válečková dráha·

2· Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že plochy topnýoh desek (4) opatřených odporovým topným prvkem (3) jsou k sobě přivrácené.

3· Zařízení podle bodu 1 vyznačené tím, že plochy t®pnýoh desek (4) opatřených odporovým topným prvkem (3) jsou od sebe od-