SU684788A1 - Резистивный электронагреватель дл печей - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к высокотемпературному электронагреву, и может быт использовано при изготовлении газонаполненных и вакуумных печей с рабочей температурой до ЗОООс.

Известна электрическа  печь сопротивлени , со;5ержав1а  электроды и зажатый ме оду ними резистивный нагреватель, изготовленный в виде состыкованных друг с другом контактными поверхност ми элементов - графитовых фигурных пластин 1.

В графитовых пластинах выполнены выемки, а в выемки помещены вкладыаш , имеющие коэффициент линейного расширени .графитовых пластин. После зажати  нагревател  электродами вкладыши предохран ют нагреватель от смещени  элементов относительно друг друга и обеспечивают необходимую жесткость. Ввиду увеличенного количества состыкованных элементов за счет изменени  плотности их контакта известна  электрическа  печь обладает расширенным диапазоном регулировани  сопротивлени  нагревател .

Недостатком известной печи  вл ютс  повышенные тепловые потери через поверхность контакта нагревател  с электродами, быстрый износ элементов нагревател  из-за перегрева и сублимации материала на контактных поверхност х, а также возможность получени  только линейного изменени  .температуры вдоль нагревател  при

0 его неизменном сечении.

Известен также резистивный электронагреватель дл  печей, содержащий углеродный резистивный элемент, снабженный токоподводами, контакти5 рующими с ним через токопровод щую прокладку из углеродного волокнистого материала 2.

Известный нагреватель не обеспечивает достаточно высокого срока

0 службы и снижени  тепловых потерь. 1

Целью изобретени   вл ютс  повышение срока службы нагревател  и снижение тепловых потерь.

Claims (2)

1. Дл  этого резистивный элемент вы5 полнен в виде последовательного набора резистивных пластин, разделенных указанными прокладками, а токоподводы установлены по торцам нагревател . Указанные прокладки могут 3 быть выполнены из углеродного волокнистого материала, пропитанного пироуглеродом до содержани  10- 15 вес.%. На чертеже изображен электронагреватель , установленный в печи, раз рез. Электронагреватель 1 содержит встроенные в корпус подвижные установленные на одной оси токоподводы 2, между которыми зажаты графитовые элементы нагревател  - пластины 3, которое разделены размещенными между ними волокнистыми прокладками 4, концы электродов и нагреватель закрыты теплоизол цией 5, а в электродах , пластинах и прокладках выполнено сквозное отверстие, служсвдее каналом 6. Между нагревателем и эле тродами размещены утолщенные волокнистые прокладки 7, к токоподводам подсоединены токоподвод щие шины 8, Устройство работает следующим об разом. После сборки последовательно рас положенных в керне печи графитовых пластин 3 и волокнистых прокладок 4 в одну из пластин 3 или пр мо врабочий канал 6 ввод т дилатометричес кий термометр (не показан) или термопару , с торцовых .концов токопроводов в канал 6 подают защитный газ например, азот. При необходимости печь может быть оборудована дополнительной газоотводной трубкой дл  выхода летучих, хот  благодар  тканевым прокладкам канал обладает дос таточной газопроницаемостью. Собранный нагреватель, закрывают теплоизол цией, например, сажей, включают систему охлаждени  токопро водов и подают на токоподводаз электрическое напр жение переменного ил посто нного тока - , Нагрев ка нала регулируют с помощью регулировани  напр жени  или усили  прокладок и пластин. После завершени  работ слегка снижают сжимающее плас тины и прокладки-усилие и отключают печь дл  охлаждени . Корпус печи может бь1ть выполнен из огнеупорного шамотового кирпича.В торцовых стен ках корпуса выложены окна, через ко . торые во внутреннее пространство пе чи введены графитовые токоподводы 2 пр моугольного или круглого сечени . Графитовые пластины 3 нагревател  и волокнистые прокладки 4 и 7 имеют одинаковую с сечением токопод водов форму, равные ему по размеру, или имеют больший размер и образуют на поверхности нагревател  слой дополнительной теплоизол ции. в зависимости от необходимого распределени  температуры по длине нагревател  предусмотрена возможность увеличени  или уменьшени  тол пщны прокладок 4, в том числе и выполнени  отдельных участков нагре8 вател  только из графитовых пластин. Вс  электрическа  печь, где установлен нагреватель может иметь рабочий канал 6 как внутри нагревател , так и вне его. В последнем случае рабочий канал может быть образован нагревателем или несколькими нагревател ми и теплоизол цией. Расположение рабочего канала внутри нагревател   вл етс  оптимальным дл  электрических печей непрерывного действи  например, дл  печей , в которых по непрерывной схеме обрабатывают углеродные жгуты, шнуры , ленты и т.д. Существенным преимуществом предложенной электрической печи  вл етс  увеличение поверхности контакта между элементами нагревател , а также нагревател  с электродами, которое обеспечиваетс  тонкодисперсной структурой углеродного волокнистого материала. Прокладки изготовлены из графитированного при температурах превышающих рабочую температуру печи, волокнистого материала. Благодар  волокнистой структуре прокладок повышена газопроницае- . мость внутреннего рабочего канала, что улучшает услови  дл  удалени  образующихс  при термообработке изделий летучих продуктов. Применение волокнистых прокладок позвол ет существенно снизить вес нагревател  печи, улучшить сцепление элементов нагревател  между собой, а также снизить инерционность печи в режиме нагрева. Увеличенна  толщина волокнистых проклёшрк между токоподводом и элементом нагревател  предназначена дл  компенсации интенсивного отвода тепла через токоподвод, что выравнивает температуру по длине нагревател . С целью предотвращени  перегрева прокладок их оптимальной толщиной  вл етс  0,1-10 мм. Вместе с тем, благодар  низкой теплопроводности волокнистых прокладок , на 20-30% снижаютс  потери тепла через ее электроды, которые, как правило, охлаждаютс  на внешних концах дл  предотвращени  перегрева токопровод щих шин. Дл  электрических печей, работающих в режиме двухпозиционного регулировани  температуры, указанна  особенность нагревател  повышает инерционность печи в режиме охлаждени  и обеспечивает более равномерную температуру в рабочем канале. Так как дл  использовани  в качестве волокнистых прокладок пригоден и волокнистый материал с низкими механическими характеристиками, стоимость нагревател  печи по сравнению с нагревателем, выполненным только из графитовых элементов, снижаетс  5 в 1,5-2 раза. Если же учесть, что срок службы графитовых элементов на ревател  и электродов при использовании волокнистых прокладок возраста ет в 3-4 раза, эффективность предложенной электрической печи вполне очевидна. Дополнительным преимуществом  вл етс  также возможность регулировани  величины электрического сопротивлени  и жесткости волокнистых прокладок за счет пропитки их пироуглеродом. При содержании пироуглерода вес.% срок службы волокнистых прокладок увеличиваетс  в 2-3 раза без ухудшени  контактных и теплофизических свойств. Введение большего количества пироуглерода снижает эффективность прокладок как теплоизолирующих элементов, хот  и повышает их срок службы. В отдельных случа х, во избежание деформации волокнистых прокладок, перед установ кой в нагреватель их нагревают до температуры, превышающей рабочую температуру печи на 100-200с, Формула изобретени  1. Резистивный электронагреватель дл  печей, содержащий углеродный. 8 например, графитовый, резистивный элемент, снабженный токоподводами, контактирующими с ним через токопроврд щую прокладку из углеродного волокнистого материала, например ткани , отличающийс  тем, что, с целью повышени  срока службы нагревател  и снижени  тепловых потерь, резистивный элемент выполнен в виде последовательного набора резистивных пластин, разделенных указанными прокладками, а токоподводы установлены по торцам нагревател . 2. Электронагреватель по п.1, отличающийс  тем, что прокладки выполнены из углеродного волокнистого материала, пропитанного пироуглеродом до содержани  10-15 вес.%. . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР W 522556,кл. Н 0,5 в 3/06, 1975,
2. 2.Патент ФРГ 1540696,21 h 15/01, опублик.. 1971

   -f