SU55925A1 - Нагревательное сопротивление - Google Patents

Description

Примен ющиес  в насто щее врем  проволочные нагревательные сопротивлени , преимущественно из нихрома, не дают возможности ползчать в электрических печах температуру выще 1000. Даже новые сплавы, предложенные в последнее врем  дл  нагревательных сопротивлений, например, кэнтел, Не позвол вот практически форсировать температуру выще 1250°. Предел дальнейщему повышению температуры кладет, с одной стороны, температура плавлени  металла, а с другой стороны, его окисл емость на воздухе при накаливании. Первое затруднение можно было бы устранить, примен   в качестве нагревател  вольфрамовую или молибденовую проволоку с очень высокой температурой плавлени , дл  предупреждени  же окислени  на воздухе делались неоднократные предложени  защищать проволочные нагреватели путем заключени  их Б газонепроницаемую герметически закрытую эвакуированную оболочку.

Практически, однако, задача получени  температур пор дка 1500-1800° при помощи сопротивлений из металлической проволоки до сих пор не разрешена.

Целью насто щего изобретени   вл етс  разрешение именно этой задачи , имеющей первостепенное значение дл  техники получени  высоких температур в электрических печах сопротивлени .

Преп тствием к разрешению ее до насто щего времени служило то обсто тельство , что при создании газонепроницаемого ввода металлического электрода в защитную оболочку необходимо было считатьс  с значительной разницей коэфициентов расширени  керамического материала оболочки и металла ввода.

Необходимо отметить, что фактически объем воздуха, заключенный в защитной трубке, настолько незначителен , что однократное его количество в состо нии окислить лишь сотые доли процента веса вольфрамового или- молибденового нагревател . Если, поэтому, заключить вольфрамовую или молибденовую спираль в герметически замкнутую газонепроницаемую высокоогнеупорную трубку, из которой воздух предварительно не удален, то при первом накаливании спирали поверхность ее лищь очень незначительно окислитс  и на этом окисление остановитс .

Однако, при этом возникает другое затруднение. При нагревании до 1500-1600° заключающийс  в трубке объем воздуха увеличитс  в 5-6 раз, 1Ю так как нространство внутри трубки замкнуто, то вместо этого соответственно новыситс  давление до 5-6 атм. Дл  того, чтобы раскаленна  оболочка не нодверглась разрушению или деформации, ее пришлось бы делать чрезмерно толстой, что  вно нецелесообразно . Кроме того, воздух при таком избыточном давлении неизбежно ироникает через неплотности вводов и при остывании образовавшийс  внутри полости трубки вакуум засосет через увеличившиес  при выходе воздуха ненлотности новую порцию воздуха .

Согласно изобретению, герметизаци  ввода осуществл етс  надеваемой на конец защитно трубки и на охлаж/|аемую проточной водой головку вводов и плотно охватывающей их резиновой трубкой, котора  закрепл етс  на одной из указанных соедин емых частей, с той целью, чтобы допустить выход воздуха из защитной трубки при ее нагреве, но преп тствовать засасыванию такового внутрь трубки при ее остывании.

Таким образом зта резинова  трубка работает аналогично обратному клапану.

На чертеже в разрезе показано предлагаемое, согласно изобретению, нагревательное сопротивление.

Спираль / нз молибденовой, или еще лучше вольфрамовой, проволоки приварена своими концами к более толстым , чем она, стержн м 2 из молибдена или вольфрама, а эти последние - к стержн м 3 из железа с резьбой на их концах. На стержни 2, 3 надета защитна  гильза 4 из угл  или графита, а конец стержн  5 ввинчен в конец холодильника 5 и зат нут гайкой 6. Спираль 1 вместе с детал ми 2, 3, 4, 5, 6 свободно вводитс  в защитную трубку 7 из высокоогнеупорного (керамического) газонепроницаемого материала, а на концы холодильников 5 навинчиваютс  нанравл ющие втулки 8, более или менее плотно вход щие в концы трубки 7. Затем при помощи контргаек 9 втулки

эти прочно зат гиваютс  на холодильниках 5. После этого на концы трубки 7 нат гиваютс  резиновые трубки W; их свободные части заворачиваютс  назад, как показано на чертеже пунктиром. Потом на открытые концы холодильников 5 навинчиваютс  головки 11с, центральными трубками 12 и вводными и выводными патрубками 13 и 13, дл  чего придерживают контргайку 9. Дл  уплотнени  в головку У/закладываютс  резиновые прокладки 14. Когда головка хорошо зат нута, отворачивают контргайку 9 и зат гивают ею головку //, затем нат гивают резиновую трубку 10 на шейку головки 11, как показано на чертеже сплошными лини ми, и обв зывают наход щуюс  на кон е. трубки 7 часть резиновой трубки проволокой 15. К собранному таким образом нагревателю присоедин ют резиновые шланги дл  подачи и. отвода охлан дающей воды и нровода дл  подвода тока. Вода входит через патрубок 13, течет по трубке Г2 во внутреннюю часть холодильника , проходит по кольцевому нромежутку между трубкой 12 и внутренней стороной стенки 5 и выходит через натрубок 13 наружу. Благодар  такой циркул ции воды место , на которое надета резинова  трубка 10, остаетс  всегда холодным. На наружной поверхности втулки 5 сделано несколько небольших канавок. При накаливании током вольфрамовой спирали и соответствующем повышении температуры трубСИ 7 давление заключенного в ней воздуха, вследствие его расширени , повышаетс  и он, преодолева  упругость резиновой трубки 10, расшир ет ее над шейкой головки // н выходит наружу. При выключении тока и остывании трубки :7 объем воздуха в трубке уменьшаетс  и наступает разрежение. В зависимости от количества удалившегос  при нагреве воздуха давление в остывшей трубке может понизитьс  практически примерно до 0,3 атм., причем обратному прониканию воздуха в трубку преп тствует резинова  трубка , плотно прижимающа с  под давлением окружающей атмосферы к шейке головки 11.

Необходимо, однако, все же учитывать , что при продолжительных перерывах между периодами нагрева воздух сможет в небольшом хот  бы количестве просочитьс  внутрь трубки . Дл  того, чтобы защитить вольфрамовую спираль от вредного действи  этого воздуха, концы защитных угольных или графитовых гильз продолжены настолько далеко, что приход тс  уже в зоне рабочей части печи. Вследствие этого они накаливаютс  до высокой температуры и просачивающийс  в трубку воздух окисл ет их, не затрагива  вольфрама. Допуска  тем не менее, что при каждой теплосмене в трубку может засосатьс  0,3 объема свежего воздуха, могущего окислить вольфрам, и учитыва , что однократный объем воздуха достаточен дл  окислени  примерно от 0,01 до 0,02/о веса вольфрамовой спирали , мы получили бы, что за 1000 теплосмен окислению подверглось бы от 3 до всего ее веса, что соответствует уменьшению диаметра проволоки (при начальном диаметре, равном 1 мм) от 1 до . Так как кажда  теплосмена соответствует по крайней мере нескольким часам работы печи, то срок службы сопротивлений предлагаемой системы составл ет многие тыс чи часов, чего нельз  сказать ни об одном из известных до насто щего времени нагревательных сопротивлений как проволочного, так и иного типа, в особенности, при высоких температурах. Практически вли ние засасываемого обратно воздуха еще меньше, чем подсчитано выше.

Предмет изобретени .

Claims (5)

1. Нагревательное сопротивление дл  печей, выполненное в виде проволочной спирали, заключенной в защитную от окислени  воздухом трубку из высокоогнеупорного газонепроницаемого керамического материала, отличающеес  тем, что на конец защитной трубки и на охлаждаемую проточной водой головку вводов надета плотно охватывающа  их резинова  трубка, закрепленна  на одной из указанных соедин емых частей, с той целью, чтобы допустить выход воздуха из защитной трубки при ее нагреве , но преп тствовать засасыванию такового внутрь трубки при ее остывании.

2.Форма выполнени  нагревательного сопротивлени  по п. 1, отличающа с  тем, что охлаждаемый проточной водой ввод состоит из свободно проход щего через защитную трубку вместе с нагревательной спиралью 1 холодильника 5, фиксируемого в своем положении при помощи навинчиваемой на него втулки 8 и снабженного навинчиваемой на свободный его конец головкой И, имеющей центральную трубку 12 дл  подачи воды, подвод щий и отвод щий воду патрубки 13 и 13 и клемму дл  присоединени  подвод щего ток провода .

3.В нагревательном сопротивлении по пп. 1 и 2 применение контргайки 9 дл  предупреждени  поворачивани  холодильника при навинчивании головки // и дл  зат гивани  последней .

4.В нагревательном сопротивлении по пп. 1--3 применение стержн  3, один конец которого скреплен с нагревательной спиралью, а другой снабжен нарезкой дл  ввинчивани  в днище холодильника 5.

5.В нагревательном сопротивлении по пп. 1--4 применение защитной гильзы 4 из угл  или графита, располагаемой между концом нагревательной спирали и холодильником 5 и вводимой в защитную трубку 7 до присоединени  последнего. Е авторскому свидетельству Ж. гз г f- Лз 5э92о ( ;. С исарепко