RU1786687C - Способ изготовлени нагревательного блока электропечи - Google Patents

Abstract

При реализации способа на пр моугольном муфеле монтируют каркас в виде металлических пластин, наложенных продольно на боковые стенки муфел , по две у каждого его угла. Пластины закреплены на концах хомутами с возможностью их смещени  вдоль стенок муфел . На каркас наматывают проволоку из железохромалюминиёвых сплавов с образованием зазора между этой проволокой и муфелем. Затем зазор поэтапно заполн ют высокоглиноземной обмазкой . Одновременно поверх проволоки нанос т слой той же обмазки. По мере заполнени  зазора пластины смещают от углов к середине каждой боковой стороны. После заполнени  зазора каркас удал ют, полости из-под пластин заполн ют той же обмазкой и сушат блок.

Description

ел

с

Изобретение относитс  к изготовлению электронагревателей из железохромалюми- ниевых сплавов и может быть использовано в производстве электропечей сопротивлени  с рабочей температурой до 1300°С.

Известен способ изготовлени  нагревателей , при котором на шаблон укладывают витки резистивного элемента и обмазывают слоем огнеупорного материала на толщину резистивного элемента. После сушки огнеупорного сло  дл  придани  ему механической прочности шаблон удал ют. Однако при этом способе, имеющем цель улучшение адгезии материалов основани  и огнеупорного сло , не исключаетс  контакт нагревательной спирали с муфелем и поэтому не устран етс  опасность разрушени  нагревател  из железохромалюминиёвых сплавов в случае некачественного состава керамической основы.

Известен способ изготовлени  нагревателей , выбранный в качестве прототипа, путем намотки проволоки или ленты из железохромалюминиёвых сплавов на керамическую основу (муфель), после чего поверх нагревательной спирали наноситс  слой огнеупорной теплоизол ционной массы , котора  не взаимодействует с материалом нагревател  и фиксирует витки спирали относительно друг друга. Дл  нагревателей из железохромалюминиёвых сплавов обычно примен ют обмазочную массу с содержанием 70%.

Недостаток этого способа изготовлени  нагревателей состоит в том, что он требует применени  высокоглиноземистых муфелей с Содержанием окислов железа менее 1%. Выполнение этого требовани  представл ет сложную задачу и св зано с существенным удорожанием серийного производства

vj 00 О О 00 VI

муфелей. Вследствие недостаточной чистоы глинозема стойкость электронагреватеей из железохромалюминиевых сплавов снижаетс .

Кроме того, причиной преждевремен-- ного выхода из стро  нагревателей указанной конструкции  вл етс  разрыв проволоки (ленты) вследствие различи  температурных коэффициентов расширени  материалов нагревател  и муфел . Так как величина этого коэффициента в железохромалюминиевых сплавах значительно больше , чем у высокоглиноземистого материала муфел , то при нрагреве происходит выпу-: чивание отдельных участков витков спирали . В то же врем  на других участках проволока (лента) оказываетс  прочно скрепленной с муфелем. Указанна  деформаци  витков нагревательной спирали не исчезнет полностью при остывании печи. Железохромалюминиевые сплавы после работы при ввсоких температурах станов тс  хрупкими и имеют низкую прочность при раст жении и изгибе. В хрупком состо нии они разрушаютс  при малых деформаци х. В св зи с этим даже незначительные изменени  формы и размеров витков нагревател , происход щие при разогреве и остывании печи, могут привести к его разрушению ..

Целью изобретени   вл етс  повышение срока службы нагревательного блока электропечи, .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе изготовлени  нагревательного блока электропечи, при котором проволоку из железохромалюминиевых сплавов нама- тывают вокруг пр моугольного муфел , нанос т поверх проволоки слой высокоглиноземистой обмазки и сушат блок, согласно изобретению, перед намоткой проволоки снаружи муфе л  устанавливают каркас в виде металлических пластин, наложенных вдоль боковых стенок муфел . по две у каждого угла и закрепленных на концах хомутами из полосовой стали с возможностью смещени  этих полос вдоль стенок муфел , проволоку наматывают на каркас с образованием между ней и муфелем зазора, нанесение спо  высокоглиноземистой обмазки поверх проволоки производ т одновременно с поэтапным заполнением указанного зазора этой обмазкой , при этом по мере заполнени  зазора пластины смещают от углов к середине каждой боковой стороны, после заполнени  зазора каркас удел ют, а полости из-под пластин заполн ют той же обмазкой.

В предлагаемом изобретении вс  активна  часть нрагревательной спирали полностью заделываетс  в защитный слой толщиной мм из высокоглиноземистой массы . Создание сплошного защитного сло  вокруг нагревательной спирали существенно снижает скорость высокотемпературного окислени  нагревател  и практически полностью исключает возникновение  влени  химического взаимодействи  сплава с окислами железа, которые могут содержать0 с  в материале муфел  в случае несоблюдени  по тем или иным причинам требований к составу материала муфелей. Применение пластин при намотке проволоки (ленты) обеспечивает зазор между нагревателем и

5 муфелем. Обмазочна  огнеупорна  масса, име  относительно невысокую механическую прочность, не преп тствует изменению размеров витков нагревательной спирали при нагреве и охлаждении.

0 Прим е р. Восемь металлических пластин толщиной.4 мм накладывают вдоль боковых сторон муфел  по две у каждого угла и скрепл ют на концах хомутами из полосовой стали, расположенными около прово5 лочных хомутиков дл  креплени  нагревательной спирали, Спираль из желе- зохромалюминиевого сплава наматывают поверх наложенных на муфель пластин. Постепенно нанос т на поверхность муфел  и

0 поверх нагревател  слой высокоглиноземистой обмазки, состо щей из 75% электрокорунда мелкой фракции и 25% каолина.и воды. Наличие пластин обеспечивает.необходимый зазор между муфелем и нагрева5 тельной спиралью, что позвол ет вводить обмазочный слой под витки спирали. По мере нанесени  обмазки пластины сдвигают от углов к середине боковых сторон муфел  и при этом обеспечиваетс  сплошность за0 щитного сло  и равномерность его по толщине . Далее пластины вытаскивают из-под хомутов и на те места, где они находились, нанос т обмазочный материал. Толщина обмазочного сло  2-3 мм. Сушку обмазки про5 извод т электротоком определенных параметров. При просушивании обмазки вокруг нагревател  образуетс  плотное покрытие , которое, не преп тству  образованию на его поверхности окисной пленки

0 А120з в процессе первых часов работы печи при 1000°С. при дальнейших высокотемпературных нагревах надежно защищает нагреватель от высокотемпературного окислени . Средний срок службы проволоч5 ных нагревателей 03 мм из сплава Х23Ю5Т, изготовленных по предлагаемому способу, более 1500 ч при номинальной рабочей температуре в печи 1 ЮО°С. Содержание алюмини  в сплаве нагревателей, проработавших 1500 ч. уменьшаетс  незначительно (снижение 0,2-0,3%), при этом окисна  пленка на проволочной спирали имеет светло-серый цвет. В муфельных электропечах, изготовленных по известному способу с номинальной рабочей темпе- ратурой 1100°С. средний срок службы проволочного нагревател  диаметром 3 мм из сплава Х23Ю5Т обычно не превышает 150-200 ч при содержании окислов железа в муфеле 1-1,5%.

Предлагаемый способ позвол ет исключить химическое взаимодействие нагревател  с муфелем, снизить интенсивность высокотемпературного окислени  нагревател , устран ет опасность разрыва нагрев- тельной спирали при действии температурных напр жений.

Факторы, обусловливающие высокую жаростойкость нагревател  из железохро- малюминиевого сплава при заделке его в высокоглиноземистую массу огнеупорного материала, - сплошность и относительно низка  пористость защитного сло  материала покрыти , отсутствие контактов нагревательной спирали с поверхности муфел ,

Изобретение позвол ет повысить срок службы нагревателей электропечей, а также использсвать муфели из огнеупорных материалов с пониженным содержанием глино

зема в электропечах с рабочей температурой до |30 0°С;

Claims (1)

1. Формулаизобретени  Способ изготовлени  нагревательного блока электропечи, при котором проволоку из железохромалюминиевых сплавов наматывают вокруг пр моугольного муфел , нанос т поверх проволоки слой высокоглиноземной обмазки и сушат блок, о т л и ч а- ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  срока службы блока, перед намоткой проволоки снаружи муфел  устанавливают каркас в виде металлических пластин, наложенных вдоль боковых стенок муфел  по две у каждого его угла и закрепленных на концах хомутами из полосовой стали с возможностью смещени  этихтюлос вдоль стенок муфел , проволоку наматывают на каркас с образованием между ней и муфелем зазора, нанесение сло  высокоглиноземной обмазки поверх проволоки производ т одновременно с поэтапным заполнением указанного зазора этой обмазкой , при этом по мере заполнени  зазора пластины смещают от углов к середине каждой боковой стороны, после заполнени  зазора каркас удал ют, а полости из-под пластин заполн ют той же обмазкой.