CS232597B1 - Způsob elektrického vytápění pracovního pole při zpracováni pevných látek - Google Patents

Abstract

Způsob elektrického vytápění pra covního pole pro tavení, temperování, tuhnutí a krystalizaci pevných látek i za ztiženýoh podmínek gravitace pomocí proudů teplotního zářemi, při kterém se λ popřípadě teplota každého proudu samo statně řídí a proměnlivě nastavuje v rozmezí 100 až 1900 °C, například plynule. Na pracovní pole se přivádí teplo dvěma protilehlými proudy teplotního záření, s výhodou vertikálními a souosými, při čemž popřípadě plocha průřezu daného proudu teplotního záření je proti ploše průřezu druhého proudu větši o 5 až 50 % a/nebo plocha průřezu jednoho nebo dvou proudů je o 5 až 50 % větší nežli plocha pracovního pole.

Description

Vynález se týká způsobu elektrického vytápění pracovního pole při tavení, temperování, tuhnutí a krystalisaoí pevných látek, a to i za ztíženýoh podmínek gravitaoe.

V současné světové technice se při tepelném zpracování pevných látek dává přednost práci v zařízeních odporového typu, zahřívaných zvnitřku nebo zvenčí odporovým ohřevem vhodného materiálu. Maximální teplota takových peoí je omezena pracovní teplotou, kterou snáší materiál pro odporový ohřev a žár©vzdorná podložka. Stejnoměrné rozdělení teplot v peci je určeno polohou a tlouštkou vrstvy materiálu pro odporový ohřev a hustotou jeho vinutí. Proto vzdálenosti mezi vinutím nemají být velké a především mají být stejnoměrné. Jako přibližné vodítko platí zásada, že vzdálenost mezi závity nemá přesáhnout dvojnásobnou šířku drátu nebo pásku pro odporový ohřev (J. Billiter: Elektrisohe Ofen.Halle 1928; N.H. Davenport a kol.: J.Amer.Ceram.Soc. 33/1950/333).

Známé metody, při kterýoh se pevné látky zpracují tavením, temperováním, tuhnutím a krystalisaoí mají však nevýhodu, že výchozí materiál se dá zpraoovat jen po jednotlivých dávkách a proto praoovní postupy se nehodí pro plynulou výrobu v souvislých seriíoh. To je například nedostatkem metody P. Stobera (Z.Iristall©gr* 61 (1925) 299) pro přípravu monokrystalů chemických sloučenin z tavenin, kde výchozí látka se se shora zahřívá topnou deskou, zatímco ze spodu se na praoovní soustavu popřípadě působí chladičem uloženým pod nosičem. Běžně užívanou metodou je také způsob pěstování krystalů z taveniny dle S. Kyropouluse (Z.anorg.Chem.

154 (1926) 308; dále Z.phys. 63 (1930) 349). Postupy mají však nevýhodu, že ohřev výchozího materiálu je jednostranný a neumožňuje ani vytvoření dostatečně dlouhého bezgradientového pásma, ani vznik definovaného gradientu teploty, nezávislého na pracovní teplotě. Ukázalo se proto jako výhodné a potřebné, aby byl vyřešen postup, který nebude mít nevýhody dosavadních pracovních metod,

232 597 zejména který umčžní ohřev zpraoovávaného materiálu v takovém prostorovém rozsahu, že vhodně dlouhé bezgradientové pásmo zajistí vytvoření definovaného gradientu teploty, nezávislého na praoovní teplotě·

Tento oíl je splněn vynálezem, jehož předmětem je způsob elektrického vytápění pracovního pole pro tavení, temperování, tuhnutí a krystalizací pevnýoh látek 1 za ztížených podmínek gravitace pomocí proudů teplotního záření, při kterém se popřípadě teplota každého proudu samostatně řídí a proměnlivě nastavuje v rozmezí 100 až 1900 °C například plynule· Podstatou vynálezu je praoovní postup, při kterém se na praoovní pole přivádí teplo dvěma protilehlými proudy teplotního záření, s výhodou vertikálními a souosými, při čemž popřípadě plooha průřezu daného proudu teplotního záření je proti ploše druhého proudu větší o 5 až 50% a/nebo plooha průřezu jednoho nebo obou proudů teplotního záření je o 5 až 50% větší než plooha praoovního pole·

Vynález využívá poznatku, že podstata vynálezu, to jest vytvoření definovaného gradientu teploty nezávislého na praoovní teplotě se dosáhne samostatným řízením a proměnlivým nastavováním teplot praoovního pole pomooí dvou protilehlých, protisměrných proudů teplotního záření, popřípadě vytvářených pomooí topných desek, které jsou upevněny z obou stran praoovního pole, obvykle těsně nad a pod ním·

Protože teplotní úpravy se zpravidla provádějí v rozmezí 100 až 1900 °C, jako a materiálem pro odporový ohřev se pracuje při 1050 až 1350 °C s kanthalem, při 1400 až 1540 °C s platinou nebo platinou-řhodiem, do 1800 °C s molybdenem a do 2200 ^GC s kysličníkem zirkoničitým stabillsovaným kysličníkem čeřitým·

Nový a vyšší účinek předmětu vynálezu proti známému stavu je v převážné míře dán tím, že průřez plochy proudu teplotního záření je podle potřeby mnohem větší nežli plooha praoovního pole,čímž se vytváří podstatně výhodnější gradient teploty·

Hešení, které je předmětem vynálezu, využívá poznatku, že nastavením a řízením definovaného teplotního pole mohou se uskutečnit různé fáze tepelného zpraoování výohozích látek· Ve srovnání

- 3 232 597 se současnou světovou technikou navržené řešení má lepší předpoklady pro dosažení požadovaného průběhu teplot v pracovním prostoru a pro těsnou a lépe regulovatelnou návaznost jednotlivých teplotních sekcí, což dokonaleji umožfiuje ovládání délky a úrovně bezgradlentových úseků. Tím se mohou vytvářet oblasti s definovaným gradientem teploty či úzké zóny odlišné teploty.

Na připojeném výkrese je jako příklad znázorněno schéma způsobu elektrického vytápění pracovního pole při zpraoování pevných látek. Ve směru 1 posunu zpracovávaného materiálu se do výrobního systému přivádí výchozí pevná látka 2 určená ke zpracování, která se popřípadě předehřívá proudem 2 teplotního záření, načež takto předzpracovaná pevná látka 2 se dopraví na pracovní pole £, kde se na ni působí teplotním zářením alespoň dvouproudým, a to jednak se shora proudem 2» jednak ze spodu proudem 6, při čemž oba proudy teplotního záření 2 a 6 jsou protilehlé, s výhodou protisměrné, vertikální a souosé, načež tepelně zpracovaná látka 2 se popřípadě vystaví dohřívaoímu proudu 2 teplotního záření, s výhodou dvousměrnému.

Claims (1)

1. Způsob elektriokého vytápění pracovního pole pro tavení, temperování, tuhnutí a krystalizací pevných látek i za ztížených podmínek gravitace pomocí proudů teplotního záření, při kterém se popřípadě teplota každého proudu samostatně řídí a proměnlivě nastavuje v rozmezí 100 až 1900 °C, například plynule, vyznačený tím, že se na pracovní pole přivádí teplo dvěma protilehlými proudy teplotního záření, s výhodou vertikálními a souosými, při čemž popřípadě plooha průřezu daného proudu teplotního záření je proti ploše průřezu druhého proudu větší o 5 až 5016 a/nebo plooha průřezu jednoho nebo obou proudů je o 5 až 50$ větší nežli plooha praoovního pole*