SU1733878A1 - Electric furnace of gas pressure control device - Google Patents

Electric furnace of gas pressure control device Download PDF

Info

Publication number
SU1733878A1
SU1733878A1 SU894730249A SU4730249A SU1733878A1 SU 1733878 A1 SU1733878 A1 SU 1733878A1 SU 894730249 A SU894730249 A SU 894730249A SU 4730249 A SU4730249 A SU 4730249A SU 1733878 A1 SU1733878 A1 SU 1733878A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
heat insulating
electric furnace
insulating layer
cap
heater
Prior art date
Application number
SU894730249A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Павлович Селезнев
Татьяна Геннадьевна Герус
Original Assignee
Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования filed Critical Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электротермического оборудования
Priority to SU894730249A priority Critical patent/SU1733878A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1733878A1 publication Critical patent/SU1733878A1/en

Links

Landscapes

  • Furnace Details (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к технике дл  обработки изделий методом гор чего изо- статического прессовани . Электропечь содержит теплоизол ционный колпак в виде герметичного корпуса и крышки с теплоизол цией , нагреватель из подовой, боковой и сводовой частей. Корпус выполнен в виде отдельных сегментов, герметично соединенных между собой компенсаторами, и теплоизол ционных модулей, установленных на его внутренней и наружной поверхност х . Теплоизол ци  крышки установлена на плите, котора  подвешена на балке, расположенной внутри корпуса, и снизу закрыта теплоизол ционным слоем, а зазор между плитой и модул ми закрыт пластинами . Бокова  часть нагревател  выполнена в виде отдельных сегментных блоков, установленных с зазором на опорном кольце и соединенных между собой компенсаторами , а сводова  часть свободно опираетс  на боковую и зафиксирована от возможных смещений. 5 ил. (ЛThe invention relates to a technique for the treatment of products by the method of hot isostatic pressing. The electric furnace contains a heat insulating cap in the form of a hermetic case and a heat insulating cover, a heater from the bottom, side and arched parts. The housing is made up of individual segments, which are hermetically interconnected by compensators, and heat insulating modules installed on its inner and outer surfaces. The thermal insulation of the lid is mounted on a plate, which is suspended on a beam located inside the housing, and is closed at the bottom by an insulating layer, and the gap between the plate and the modules is closed by plates. The side part of the heater is made in the form of separate segment blocks installed with a gap on the support ring and interconnected by compensators, and the arch part rests loosely on the side and is fixed against possible displacements. 5 il. (L

Description

Изобретение относитс  к порошковой металлургии и может быть использовано при обработке различных изделий методом гор чего изостатического прессовани  (ГИП).The invention relates to powder metallurgy and can be used in the processing of various products by the method of hot isostatic pressing (HIP).

Известно устройство дл  высокого давлени  и высокой температуры, содержащее теплоизол ционную защитную оболочку и нагреватель, причем теплозащитна  оболочка выполнена в виде нескольких колпаков из металла, располагаемых коаксиально, и пространство между ними заполнено теплоизол ционным материалом .A device for high pressure and high temperature is known, which contains a heat insulating protective sheath and a heater, the heat shield is made in the form of several metal caps arranged coaxially, and the space between them is filled with heat insulating material.

Недостатком устройства  вл етс  наличие значительных (особенно при больших диаметрах рабочего пространства) тепловых деформаций металлических колпаков, причем внутренние колпаки деформируютс  в существенно большей степени, чем наружные , что обусловлено разницей в их температурах . Это приводит к уплотнению теплоизол ционного материала в прослойках между колпаками при первом цикле нагрева , спеканию материала и по влению щелей между внутренним колпаком и теплоизол цией в последующих циклах, а это резко снижает эффективность теплоизол ции из-за увеличени  интенсивности конвективного переноса тепла. Кроме того, с увеличением диаметра устройства, в частности до 2-3 м, сложность изготовлени  подобных коаксиальных колпаков и их последующей сборки существенно возрастает.The drawback of the device is the presence of significant (especially for large diameters of the working space) thermal deformation of metal caps, and the internal caps are deformed to a much greater degree than the external ones, due to the difference in their temperatures. This leads to compaction of the heat insulating material in the interlayers between the caps during the first heating cycle, sintering of the material and the appearance of gaps between the inner cap and thermal insulation in subsequent cycles, and this sharply reduces the heat insulating efficiency due to an increase in the intensity of convective heat transfer. In addition, with an increase in the diameter of the device, in particular up to 2-3 m, the complexity of manufacturing such coaxial caps and their subsequent assembly increases significantly.

Наиболее слизкой к предлагаемой  вл етс  электропечь газостата, содержаща  теплоизол ционный колпак, состо щий из герметичного корпуса и крышки, снабжен Х| |СлThe gas chamber of the gas stove, containing a heat insulating cap consisting of a hermetic case and a cover, is equipped with X | | Sl

соwith

SCO VI 00SCO VI 00

ii

ный теплоизол цией, и расположенный внутри колпака нагреватель, состо щий из боковой, подовой и сводовой частей, в которой колпак выполнен в виде коаксиально расположенных муфелей с теплоизол цией, причем внутренний муфель выполнен из композиционного углерод-углеродного материала , а теплоизол ци  - из углеродных волокон. Такое решение позвол ет резко уменьшить тепловую деформацию внутреннего муфел  и в сочетании с углеродной волокнистой теплоизол цией практически устранить возможность образовани  щелей в футеровке. Реализаци  этого решени  совпровождаетс  значительным удорожанием футеровки и невозможностью использовани  такой электропечи в режимах с гор чей загрузкой и выгрузкой обрабатываемых изделий из-за активного взаимодействи  углеродных материалов с кислородом воздуха при температурах выше 450°С.thermal insulation, and a heater located inside the cap, consisting of side, bottom and arched parts, in which the cap is made in the form of coaxially arranged muffles with thermal insulation, the inner muffle made of composite carbon-carbon material, and the thermal insulation is carbon fibers. This solution allows drastically reducing the thermal deformation of the inner muffle and, in combination with carbon fiber heat insulation, virtually eliminates the possibility of cracks in the lining. The implementation of this solution is combined with a significant increase in the cost of the lining and the inability to use such an electric furnace in modes with hot loading and unloading of the processed products due to the active interaction of carbon materials with air oxygen at temperatures above 450 ° C.

Цель изобретени  - упрощение конструкции теплоизол ционного колпака, повышение равномерности нагрева, устранение вли ни  термических деформаций на ухудшение качества теплоизол ции в процессе эксплуатации и повышение надежности работы электропечи в целом.The purpose of the invention is to simplify the design of the heat insulating cap, increase the uniformity of heating, eliminate the effect of thermal deformation on the deterioration of the quality of heat insulation during operation and increase the reliability of the electric furnace as a whole.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что, в электропечи газостата, содержащей теплоизол ционный колпак в виде цилиндрического корпуса и крышки с теплоизол цией , нагревательное устройство в виде сводового, бокового и подового нагревателей , установленных внутри колпака, корпус теплоизол ционного колпака выполнен в виде обечайки, изготовленной из П-образ- ных сегментов, герметично соединенных между собой гибкими компенсаторами и заполненных теплоизол цией, а на внутренней и на наружной стенках корпуса установлены сегментные теплоизол ционные модули, теплоизол ци  крышки выполнена в виде плиты с теплоизол ционным слоем, котора  соединена с внутренней поверхностью теплоизол ционных модулей, установленных на внутренней стенке корпуса, через радиально установленные с возможностью перемещени  относительно плиты сегментные пластины со штыр ми, погруженными в теплоизол ционный слой, причем плита подвешена на опорной балке, закрепленной на корпусе теплоизол ционного колпака, и закрыта сверху дополнительным слоем теплоизол ции, боковой нагреватель выполнен в виде опорного кольца и установленных на нем сегментных блоков, соединенных между собой компенсаторами , а сводовый нагреватель свободно опираетс  на боковой, зафиксирован отThe goal is achieved by the fact that, in a gas-furnace electric furnace containing a heat insulating cap in the form of a cylindrical body and a heat insulating cap, a heating device in the form of a coaxial, side and bottom heaters installed inside the cap, the heat insulating cap body is made in the form of a shell made from U-shaped segments, hermetically interconnected by flexible compensators and filled with thermal insulation, and segmented thermal insulation is installed on the inner and outer walls of the housing thermal modules, the heat insulation of the lid is made in the form of a plate with a heat insulating layer, which is connected to the inner surface of the heat insulating modules mounted on the inner wall of the housing, through segment plates with pins immersed in the heat insulating layer that are radially mounted for movement relative to the plate, the plate is suspended on a support beam fixed on the body of the heat insulating cap and closed on top with an additional layer of heat insulation, the side heater is made in the form of the support ring and segment blocks installed on it, interconnected by compensators, and the roof heater freely resting on the side one, is fixed from

смещений и имеет свободу термических перемещений .displacement and has the freedom of thermal displacements.

На фиг. 1 изображена печь газостата, продольный разрез; на фиг. 2 - цилиндрический корпус, поперечный разрез; на фиг. 3 - нагреватель, поперечный разрез; на фиг. 4 - элементы круглой плиты; на фиг. 5 - поперечное сечение теплоизол ционного колпака с элементами цилиндрического корпуса,FIG. 1 shows a gas-oven oven, a longitudinal section; in fig. 2 - cylindrical body, cross section; in fig. 3 - heater, cross section; in fig. 4 - elements of a round plate; in fig. 5 is a cross section of a heat insulating cap with elements of a cylindrical body,

теплоизол ции и подвесных сегментных модулей ,thermal insulation and suspended segment modules

Электропечь газостата состоит из цилиндрического корпуса 1 внутренних 2 и наружных 3 сегментных теплоизол ционных модулей, причем внутренние установлены на кронштейнах4, а наружные ст нуты хомутами 5, сводовой части футеровки, сформированной на круглой плите 6, снабженной теплоизол ционным защитным слоем 7, зафиксированным металлическим круглым листом 8, причем кругла  плита подвешена к балке 9, закрепленной на кронштейнах 4 и закрытой сверху дополнительными сло ми экрано-волокнистой теплоизол ции 10 и крышкой 11, герметично соединенной с цилиндрическим корпусом 1. Конструкци  корпуса представл ет собой осесимметричную обечайку, выполненную из отдельных секций П-образного сечени The gas-oven electric furnace consists of a cylindrical body 1 of the inner 2 and outer 3 segment heat-insulating modules, the inner ones being mounted on brackets 4, and the outer straps are clamps 5, the arch portion of the lining formed on a round plate 6 equipped with a heat-insulating protective layer 7 fixed by a metal round sheet 8, with the round plate suspended from the beam 9, fixed on the brackets 4 and covered from above with additional layers of screen-fiber insulation 10 and the cover 11, hermetically connected the cylindrical body 1. The design of the housing is rotationally symmetrical sleeve is formed of separate sections of the U-shaped section

19, соединенных между собой герметично гибкими компенсаторами 20. К обечайке с двух сторон приварены фланцы 28.19, interconnected hermetically flexible compensators 20. The flanges 28 are welded to the shell from two sides.

В целом бокова  и сводова  теплоизол ционные футеровки образуют теплоизол ционный колпак электропечи. В состав электропечи вход т также сводовый 12, боковой 13 и подовый 14 нагреватели, причем боковой нагреватель образован из отдельных сегментных модулей 15, установленныхIn general, the side and arch heat insulating linings form the heat insulating hood of an electric furnace. The electric furnace also includes arch 12, side 13 and bottom 14 heaters, and the side heater is formed from separate segment modules 15 installed

с зазором на кольце 16 и соединенных между собой с помощью радиальных компенсаторов 17, а сводовый опираетс  на боковой и фиксируетс  от смещени  с помощью шпоночных направл ющих, расположенных подwith a gap on the ring 16 and interconnected by means of radial compensators 17, and the arbor rests on the side and is fixed against displacement by means of key guides located under

углом 90° друг к другу, которые не преп тствуют термическим деформаци м элементов нагревател .90 ° to each other, which do not prevent thermal deformations of the heater elements.

На фиг. 2 показаны отдельные боковые элементы 19 корпуса, термокомпенсаторыFIG. 2 shows the individual side elements of the housing 19, thermal compensators

20 и частично фланцы 28.20 and partially flanges 28.

На фиг. 3 показаны нагревательные модули 15, опорное кольцо 16, термокомпенсаторы 17 и нагревательные элементы 24FIG. 3 shows the heating modules 15, the support ring 16, the temperature compensators 17 and the heating elements 24

На фиг. 4 изображен элемент круглой плиты 6 и узел уплотнени  щели между плитой и внутренними сегментами. Уплотнение достигаетс  установкой сегментных пластин 26, которые фиксируютс  от возможных перемещений штыр ми 27. Така  FIG. 4 shows an element of a circular plate 6 and a node for sealing the gap between the plate and the inner segments. Compaction is achieved by installing segmented plates 26, which are fixed against possible movements by pins 27. Such

конструкци  не преп тствует взаимным перемещени м плиты 6 и пластин 26 при термических деформаци х, не наруша  целостности узла уплотнени .The design does not interfere with the mutual movement of the plate 6 and the plates 26 during thermal deformations, without compromising the integrity of the seal assembly.

Электропечь работает следующим образом .The electric works as follows.

При нагреве расширени  отдельных П-образных сегментов как корпуса 1, так и бокового нагревател  13 не приводит к изменению диаметров того и другого, так как воспринимаютс  компенсаторами. Теплоизол ционные модули при термических деформаци х перемещаютс  друг относительно друга, не наруша  качества и работоспособности теплоизол ции. Кругла  плита, расшир  сь, скользит по сегментам, зафиксированным на слое теплоизол ции игольчатыми штыр ми. Сводова  часть нагревател  расшир етс , скольз  по верхним торцам сегментов бокового нагревател , и фиксируетс  от смещений шпоночными соединени ми во взаимно перпендикул рных направлени х. Сводова  часть колпака, подвешенна  на силовой балке, работающей при относительно низких температурах, сохран ет свою жесткость и в процессе разогрева, и в длительном режиме при рабочей температуре . Герметичное соединение крышки с корпусом преп тствует образованию конвективных циркул ционных потоков газа.When heated, the expansion of the individual U-shaped segments of both the housing 1 and the lateral heater 13 does not change the diameters of either, since they are perceived as compensators. Thermal insulation modules during thermal deformations move relative to each other, without compromising the quality and operability of thermal insulation. The round plate, expanding, slides over the segments fixed on the heat insulating layer by needle pins. The arch portion of the heater expands, slides along the upper ends of the segments of the side heater, and is fixed against displacements by key joints in mutually perpendicular directions. The arched part of the cap, suspended on a power beam operating at relatively low temperatures, retains its rigidity both in the process of heating and in long-term operation at operating temperature. The tight connection of the lid with the housing prevents the formation of convective circulating gas flows.

Модульное исполнение боковой теплоизол ции и бокового нагревател , использование радиальных компенсаторов термических деформаций в конструкции цилиндрического корпуса и в соединительных элементах бокового нагревател , подвесна  конструкци  сводовой теплоизол ции - особенно эффективны при создании электропечей газостатов большого диаметра (3 м и более), так как в этом случае существенно упрощаютс  изготовление и монтаж электропечи . Кроме того, при температуре до 1200°С предложенна  конструкци  допускает использование жаропрочных сплавов и сталей в сочетании с муллито-глинозем- ной волокнистой теплоизол цией, что, во- первых, делает печь пригодной к гор чейThe modular design of the side heat insulation and side heater, the use of radial thermal deformation compensators in the design of the cylindrical case and in the connecting elements of the side heater, the suspension structure of the heat insulation is especially effective when creating electric furnaces of gas-stoppers of large diameter (3 m and more), since In this case, the manufacture and installation of an electric furnace is greatly simplified. In addition, at temperatures up to 1200 ° C, the proposed design allows the use of heat-resistant alloys and steels in combination with mullite-alumina fibrous thermal insulation, which, first, makes the furnace suitable for hot

загрузке и выгрузке, увеличива  ее производительность , а во-вторых, значительно дешевле электропечей, изготовленных на базе углеродных материалов, выгодно отлича сь от них высокой чистотой газовой среды изза отсутстви  агрессивных соединений углерода .loading and unloading, increasing its productivity, and secondly, it is much cheaper than electric furnaces made on the basis of carbon materials, which differs favorably from them in high purity of the gas medium due to the absence of aggressive carbon compounds.

Claims (1)

Формула изобретени  Электропечь газостата, содержаща  теплоизол ционный колпак в виде цилиндрического корпуса и крышки с теплоизол цией , нагревательное устройство в виде сводового, бокового и подового нагревателей , установленных в колпаке, отличающа с  тем, что, с целью повышени The invention of the gas-oven electric furnace comprising a heat insulating cap in the form of a cylindrical body and a cap with thermal insulation, a heating device in the form of arched, side and bottom heaters installed in the cap, characterized in that надежности работы электропечи путем компенсации температурных деформаций, корпус выполнен в виде обечайки из П-образных сегментов, герметично соединенных между собой гибкими компенсаторами и заполненных теплоизол цией, а на внутренней и наружной стенках корпуса установлены сегментные теплоизол ционные модули, теплоизол ци  крышки выполнена в виде плиты с теплоизол ционным слоем,reliability of the electric furnace by compensating for temperature deformations, the body is made in the form of a shell of U-shaped segments, hermetically interconnected by flexible compensators and filled with thermal insulation, and the segment heat insulating modules are installed on the inner and outer walls of the case; with insulating layer котора  соединена с внутренним теплоизол ционным слоем корпуса, через радиально установленные с возможностью перемещени  относительно плиты сегментные пластины со штыр ми, размещенными вwhich is connected to the inner heat insulating layer of the housing, through the radially mounted with the possibility of moving relative to the plate segment plates with pins placed in теплоизол ционном слое, причем плита подвешена на корпусе посредством опорной балки и выполнена с расположенным на ней дополнительным теплоизол ционным слоем, боковой нагреватель выполнен в виде опорного кольца и установленных на нем сегментных блоков, соединенных между собой компенсаторами, а сводовый нагреватель свободно установлен на боковой сan insulating layer, the plate is suspended on the body by means of a support beam and is made with an additional heat insulating layer located on it, the side heater is made as a support ring and segment blocks mounted on it, interconnected by compensators, and the roof heater is freely mounted on the side ограничител  ми смещени .displacement constraints. ff ъъ NlNl . Q. Q хА Л уЧ- У  xA L uCh-U r rrlrr./ /rrV/r,r rrlrr./ / rrV / r, ч чхЧУчХХ hhhchuhhh Ji.rV Г,)Ji.rV T,) II Ж x x ллW x x ll %% С:WITH: ъъ СЕ СЕCE CE Ct ГCt G дd со со со -Jwith co with -J 0000 CZCZ U- CHU- CH d-2d-2 ч1 ЧУ УУУУЧ УЧЧ.Ч V44V4V4.VN.v4kTP1 CHU UUUUCH UCHCH.CH V44V4V4.VN.v4kT Л. J. S. Ч У УУ 4 X. УЧ. Xv 4 N. .L. J.S. CHUUU 4 X. UCH. Xv 4 N. aa JLЈ.JlЈ. v.yv v УУуХух уУ уХу Ух чх Vv.yv v Woooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo v/ X v Xv / X v X Jt A xX. Х..Jt A xx. X .. 2222 2424 2020 Фаг.ЗPhage.Z 25 27б 2525 27b 25 /I / I / /l X XXXyФигЛ// XX XXyFigL Фиг. ВFIG. AT
SU894730249A 1989-08-15 1989-08-15 Electric furnace of gas pressure control device SU1733878A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894730249A SU1733878A1 (en) 1989-08-15 1989-08-15 Electric furnace of gas pressure control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894730249A SU1733878A1 (en) 1989-08-15 1989-08-15 Electric furnace of gas pressure control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1733878A1 true SU1733878A1 (en) 1992-05-15

Family

ID=21466385

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894730249A SU1733878A1 (en) 1989-08-15 1989-08-15 Electric furnace of gas pressure control device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1733878A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793353C1 (en) * 2022-08-05 2023-03-31 Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") Heat-insulating cap of the gasostatic furnace

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
За вка JP № 55-8752, кл. В 22 F 3/14, 1980. Авторское свидетельство СССР Ne 1183298, кл. В 22 F 3/14, 1985. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793353C1 (en) * 2022-08-05 2023-03-31 Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС") Heat-insulating cap of the gasostatic furnace

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE36960E (en) Muffle convection brazing/annealing system
US4045056A (en) Expansion compensator for pipelines
US4147506A (en) Method and apparatus for heating coils of strip
US4325694A (en) Cylindrical furnace for treating materials at high temperatures and pressures
US5224857A (en) Radiant tube arrangement for high temperature, industrial heat treat furnace
US4988290A (en) Combustion space with a ceramic lining such as in the combustion chamber of an internal combustion engine or the combustion space in a rotary kiln furnace
SU1733878A1 (en) Electric furnace of gas pressure control device
JPH1129826A (en) Heat-insulating roll
US8246901B2 (en) Retort furnace for heat treating metal workpieces
US5163416A (en) Radiant tube arrangement for high temperature, industrial heat treat furnace
US3790339A (en) Cylindrical elongated furnace for treating material at high temperature in a gaseous atmosphere under high pressure
US4244686A (en) Energy saving furnace and method of operating same
GB1482979A (en) Hot isostatic press
US2567007A (en) Blast furnace
CA1315540C (en) Annealing furnace base construction
US3128325A (en) High temperature furnace
EP0401172B1 (en) A heating mantle with a porous radiation wall
KR100791664B1 (en) Tower furnace for heat treatment of metal strips
SU976245A1 (en) Rotary furnace
RU2144169C1 (en) Electrical chamber-type ceramic firing kiln
CN209857652U (en) Refractory lining structure of high-temperature equipment
SE413463B (en) Oven for hot ISOSTATIC PRESSURE
RU2055287C1 (en) Technological furnace for thermal treatment of materials and products
SU621728A1 (en) Blast furnace stove casing
JPH0317200Y2 (en)