RU2094724C1

RU2094724C1 - Electric resistance furnace

Info

Publication number: RU2094724C1
Application number: RU96110838A
Authority: RU
Inventors: Леонтий Дмитриевич Данилевский; Владимир Абрамович Виляцер; Александр Иванович Косенко; Вячеслав Иванович Кулибанов; Борис Николаевич Шустов
Original assignee: Борис Николаевич Шустов
Priority date: 1996-06-10
Filing date: 1996-06-10
Publication date: 1997-10-27

Abstract

FIELD: thermal equipment using resistive heating in various industries. SUBSTANCE: furnace comprises casing, lining made in the form of plates manufactured from solid fibrous materials and located perpendicularly to walls of casing, stacks made from soft fibrous materials and heaters with attachment units for securing them to plates. To reduce accumulating ability and thermal losses, plates made from solid fibrous materials ate provided with through holes. Each plates is mounted in such position that rear end wall of plate and surface of casing form a cavity. Stacks made from soft fibrous materials are located in cavities and in through holes. EFFECT: enhanced reliability. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротермическому оборудованию, в частности к электропечам сопротивления с футеровкой из волокнистых теплоизоляционных материалов, и может быть использовано в различных отраслях промышленности. The invention relates to electrothermal equipment, in particular to resistance electric furnaces with a lining of fibrous heat-insulating materials, and can be used in various industries.

Известна электропечь сопротивления, содержащая кожух, футеровку в виде плит из волнистых материалов и пакетов из рулонных волокнистых материалов, установленных между плитами, и нагреватели с элементами их крепления к кожуху [1]
Недостатками известной конструкции печи являются высокие тепловые потери, значительная материалоемкость и высокая теплоаккумулирующая способность отдельных ее элементов.Known electric resistance furnace containing a casing, a lining in the form of plates of corrugated materials and packages of rolled fibrous materials installed between the plates, and heaters with elements of their fastening to the casing [1]
The disadvantages of the known design of the furnace are high heat loss, significant material consumption and high heat storage ability of its individual elements.

Это вызвано наличием большого количества металлических элементов крепления футеровки и нагревателей, входящих в рабочее пространство печи и контактирующих с кожухом печи. This is due to the presence of a large number of metal fasteners for the lining and heaters entering the working space of the furnace and in contact with the casing of the furnace.

Наиболее близкой к предлагаемой является электропечь сопротивления, содержащая кожух, футеровку в виде плит из твердых волокнистых материалов, расположенных перпендикулярно к стенкам кожуха, и пакетов из мягких волокнистых материалов, а также нагреватели с элементами их фиксации. Пакеты из мягких волокнистых материалов расположены между плитами из твердых волокнистых материалов. Нагревательные элементы крепятся металлическими элементами фиксации [2]
Недостатками известной конструкции печи являются повышенные тепловые потери, высокая материалоемкость и повышенная теплоаккумулирующая способность печи.Closest to the proposed one is a resistance electric furnace containing a casing, a lining in the form of plates of solid fibrous materials, perpendicular to the walls of the casing, and packages of soft fibrous materials, as well as heaters with elements for their fixation. Bags of soft fibrous materials are located between the plates of hard fibrous materials. Heating elements are fixed with metal fixing elements [2]
The disadvantages of the known furnace design are increased heat loss, high material consumption and increased heat storage capacity of the furnace.

Наличие в известной конструкции печи плит из твердого теплоизоляционного материала, а также металлических элементов фиксации нагревателя, обладающих высокой плотностью, определяет достаточно высокую материалоемкость конструкции и теплоаккумулирующую способность печи. Расположение же твердых плит непосредственно в контакте к стенам кожуха печи приводит к повышенным тепловым потерям через эти стенки. The presence in the well-known furnace design of plates made of solid heat-insulating material, as well as metal elements of the heater fixation, having a high density, determines a sufficiently high material consumption of the structure and the heat storage capacity of the furnace. The location of the solid plates directly in contact with the walls of the casing of the furnace leads to increased heat loss through these walls.

Задача изобретения усовершенствовать конструкцию печи так, чтобы значительно снизить аккумулирующую способность, материалоемкость печи, а также снизить тепловые потери за счет нового конструктивного выполнения отдельных узлов печи и нового их взаимного расположения. The objective of the invention is to improve the design of the furnace so as to significantly reduce the accumulating capacity, material consumption of the furnace, and also to reduce heat loss due to the new design of individual components of the furnace and their new relative position.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной электропечи сопротивления, содержащей кожух, футеровку в виде плит из твердых волокнистых материалов, расположенных перпендикулярно к стенкам кожуха, и пакетов из мягких волокнистых материалов, а также нагреватели с элементами фиксации, в плитах из твердых волокнистых материалов выполнены сквозные отверстия, а каждая из плит установлена в печи так, что задняя торцевая стенка плиты и поверхность корпуса печи образуют полость, в образованных полостях и сквозных отверстиях плит расположены пакеты из мягких волокнистых материалов. The specified technical result is achieved by the fact that in a known resistance electric furnace containing a casing, the lining is in the form of plates of solid fibrous materials located perpendicular to the walls of the casing and packages of soft fibrous materials, as well as heaters with fixing elements, in plates of hard fibrous materials through holes are made, and each of the plates is installed in the furnace so that the rear end wall of the plate and the surface of the furnace body form a cavity in the formed cavities and through holes lit. arranged packages of soft fibrous materials.

Выполнение сквозных отверстий в плитах из твердых волокнистых материалов значительно снижает массу плит, а установка их на расстоянии от стенок кожуха уменьшает рабочие габариты плит, что в целом снижает материалоемкость, уменьшается и ее теплоаккумулирующая способность. The implementation of through holes in the plates of solid fibrous materials significantly reduces the weight of the plates, and installing them at a distance from the walls of the casing reduces the working dimensions of the plates, which generally reduces material consumption, and its heat storage capacity also decreases.

Расположение в сквозных отверстиях и полостях пакетов из мягких теплоизоляционных материалов с меньшей плотностью, чем твердые также приводит к снижению материалоемкости печи. The location in the through holes and cavities of packages of soft heat-insulating materials with a lower density than solid also reduces the material consumption of the furnace.

Для мягких волокнистых материалов характерен малый диаметр волокон и их хаотическое расположение в объеме, в результате чего значительно снижается поток теплопроводности через каркас волокнистого материала. Кроме того, наличие большого количества микропор в этих материалах уменьшает конвективные потоки через материал, что снижает лучистую компоненту теплопроводности. Все это в целом обеспечивает снижение тепловых потерь через стенки печи. Soft fibrous materials are characterized by a small diameter of fibers and their random arrangement in the volume, as a result of which the heat conduction through the skeleton of the fibrous material is significantly reduced. In addition, the presence of a large number of micropores in these materials reduces convective flows through the material, which reduces the radiant component of thermal conductivity. All this in general provides a reduction in heat loss through the walls of the furnace.

На фиг. 1 изображена электропечь сопротивления, поперечный разрез; на фиг. 2 сечение A-A на фиг. 1. In FIG. 1 shows an electric resistance furnace, a cross section; in FIG. 2, section A-A in FIG. one.

Электропечь сопротивления содержит кожух 1, на котором посредством скоб 2 закреплены пакеты 3 футеровки из мягкого волокнистого материала. В качестве материала для них использовали мулитокремнеземистый рулонированный материал типа МКРР-130. Толщина футеровки из мягкого волокнистого теплоизоляционного материала составляет 300 мм. The resistance electric furnace contains a casing 1, on which lining packages 3 of soft fibrous material are fixed by means of brackets 2. As the material for them, mulitosilicon rolled material of the MKPP-130 type was used. The thickness of the lining made of soft fibrous insulation material is 300 mm.

Между пакетами 3 перпендикулярно к стенкам кожуха 1 печи установлены плиты 4 из твердых волокнистых теплоизоляционных материалов. В качестве материала для них использовали шамотоволокнистые плиты типа ШВП-350, имеющие плотность материала не менее 350 кг/м³ и предел прочности на сжатие 0,3 МПа.Between the packages 3 perpendicular to the walls of the casing 1 of the furnace installed plate 4 of solid fibrous heat-insulating materials. ShVP-350 type chamotte fiber plates having a material density of at least 350 kg / m ³ and a compressive strength of 0.3 MPa were used as the material for them.

Ширина плит составляет 480 мм, толщина 100 мм. В плитах 4 выполнены сквозные прямоугольные отверстия 5 шириной 250 мм, высотой 310 мм, а сама плита 4 крепится к кожуху 1 посредством скоб 2. The width of the plates is 480 mm, the thickness is 100 mm. The slabs 4 are made through rectangular holes 5 with a width of 250 mm, a height of 310 mm, and the plate 4 itself is attached to the casing 1 by means of brackets 2.

Плита 4 расположена на расстоянии 50 мм от стенки кожуха 1 и установлена так, что между стенкой кожуха 1 и задней торцевой стенкой плиты 4 образуется полость 6. В сквозных отверстиях 5 и полостях 6 расположены пакеты 3 из мягкого теплоизоляционного материала типа МКРР-130. Спиральные нагреватели 7, навешенные на керамические трубки 8, установлены на элементах фиксации 9, выполненных на передней торцевой стенке плиты 4 в виде пазов 10. The plate 4 is located at a distance of 50 mm from the wall of the casing 1 and is installed so that between the wall of the casing 1 and the rear end wall of the plate 4, a cavity 6 is formed. Packages 3 of soft thermal insulation material of the MKPP-130 type are located in through holes 5 and cavities 6. Spiral heaters 7, mounted on ceramic tubes 8, are mounted on the fixing elements 9, made on the front end wall of the plate 4 in the form of grooves 10.

Перед началом работы печи перпендикулярно к стенке кожуха 1 устанавливают плиты 4 со сквозными отверстиями 5 на расстоянии 50 мм от стенки кожуха 1. Плиты 4 устанавливают так, что между стенкой корпуса 1 и задней торцевой стенкой плиты 4 образуется полость 6. Плиты 4 крепят к кожуху 1 посредством скоб 2. Затем между плитами 4 устанавливают пакеты 3 из рулонированного мягкого теплоизоляционного материала и посредством скоб 2 крепят их к кожуху 1 печи. Before starting the operation of the furnace, plates 4 with through holes 5 are installed perpendicular to the wall of the casing 1 at a distance of 50 mm from the wall of the casing 1. Plates 4 are installed so that a cavity is formed between the wall of the casing 1 and the rear end wall of the plate 4. The plates 4 are attached to the casing 1 by means of brackets 2. Then, between the plates 4, packages 3 of rolled soft thermal insulation material are installed, and by means of brackets 2 they are fixed to the casing 1 of the furnace.

В полость 6 и сквозные отверстия 5 устанавливают пакеты 3 из рулонированного мягкого теплоизоляционного материала. Затем в элементы фиксации 9, выполненные в виде пазов 10, навешивают керамические трубки 8, на которых намотаны нагреватели 7. In the cavity 6 and through holes 5 install packages 3 of rolled soft thermal insulation material. Then, in the fixing elements 9, made in the form of grooves 10, ceramic tubes 8 are hung on which the heaters 7 are wound.

Печь включают на прогрев. The oven is turned on for heating.

Использование предлагаемого технического решения в технологии эмалирования посуды позволит (по сравнению с прототипом):
снизить расход электроэнергии на 5-10%
снизить материалоемкость на 15-20%
снизить металлоемкость печи на 40-50% в том числе исключить полностью использование остродефицитных жаропрочных материалов (сталей);
повысить надежность печи в работе (длительность ремонтных простоев снижается в 2-3 раза).Using the proposed technical solution in the technology of enameling dishes will allow (compared with the prototype):
reduce power consumption by 5-10%
reduce material consumption by 15-20%
reduce the furnace metal consumption by 40-50%, including completely eliminating the use of highly deficient heat-resistant materials (steels);
increase the reliability of the furnace in operation (the duration of repair downtime is reduced by 2-3 times).

Claims

A resistance electric furnace containing a casing, a lining in the form of plates made of hard fibrous materials perpendicular to the walls of the casing and packages of soft fibrous materials placed between them, heaters with fixation elements, characterized in that the plates are made with through holes and are installed at a distance from the casing , forming a gap between their end walls and the surface of the casing, while in the gap and through holes are placed packages.