Электропечь сопротивления

 

Изобретение относится к электропечам для термической обработки металлов, в частности , к печам для спекания. Сущность изобретения : футерованную камеру К с выступами на ее боковых стенках, зигзагообразные нагреватели уложенные на элементы крепления, выполненные в виде горизонтально расположенных поперек К полых керамических трубок, установленных рядами по высоте К с интервалом 3-6 диаметров и с интервалом 1-4-диаметра между трубками. 2 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 27 D 11/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4907299/02 (22) 30.01.91 (46) 30.09.92. Бюл. N 36 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) А.С.Ковзель, А.Л.Степанов, В.И.Иваница, А.И. Приходько и Б.В. Цикало вский (56) А.П.Альтгаузен, " Электротермическое оборудование", Справочник, М.; 1980, с.

152.

Авторское свидетельство СССР

М 729431, кл. F 27 0 11/02, 1978. (54) ЭЛЕКТРОПЕЧЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ

Предполагаемое изобретение относится к электропечам для термической обработки металлов, в частности к печам для спекания и может быть использовано в радиотехнической, электронной отраслях промышленности и в гончарном производстве.

Известны многокамерные печи непрерывного действия с шагающим подом и туннельные, применяемые для спекания, в которых имеются стеновые, сводовые и подовые нагреватели.

Печи, в которых нагреватели расположены по периметру рабочего пространства не обеспечивают равномерный прогрев и охлаждение садки при ее перемещении из одной температурной зоны в другую. Существенная разница в температуре между поверхностью обрабатываемых изделий и их сердцевиной приводит к термическим напряжениям, трещинообразованию и браку.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является электропечь сопротивления, в которой нагреватели расположены на боковых стенках,, Я2„„1765666 А1 (57) Изобретение относится к электропечам для термической обработки металлов, в частности, к печам для спекания. Сущность изобретения: футерованную камеру К с выступами на ее боковых стенках, зигзагообразные нагреватели уложенные на элементы крепления, выполненные в виде горизонтально расположенных поперек К полых керамических трубок, установленных рядами по высоте К с интервалом 3-6 диаметров и с интервалом 1-4-диаметра между трубками. 2 ил., 1 табл. наклонно, опираясь на специальйый выступ. В печи такой конструкции возможно (J) размещение спекаемых кольцевых магнитов только стопкой. При этом садка нагревается неравномерно не только в горизонтальной плоскости, но и по высоте.

Нижние изделия прогреваются медленнее, чем верхние. Неоднородность температуры в горизонтальной плоскости и по высоте приводит к трещинообразованию изделий. 0с, Целью изобретения является повыше- (р ние качества обработки путем снижения 0 градиента температуры по высоте, Поставленная цель достигается тем, что элементы крепления выполнены в виде керамических трубок, горизонтально расположенных поперек камеры и установленных а рядами по ее высоте, нагреватели уложены на трубках, при этом расстояние между трубками составляет 1-4 диаметра трубок, а между рядами — 3-6 диаметра трубок.

В разработке использованы керамические трубки так как они обладают более высокой теплопроводностью, по сравне1765666

55 нию, например, со стержнями, Трубки располагают поперек камеры для обеспечения надежности крепления нагревателей. При продольном размещении трубок в случае их разрушения возможно провисание всех нагревателей, расположенных в плоскости.

Трубки установлены рядами по высоте для равномерного размещения нагревателей в рабочей камере, Нагреватели уложены на трубках, при этом расстояние между трубками составляет 1-4 диаметра трубок, При расстоянии меньше 1 диаметра резко снижается теплопроводность элементов крепления, в рабочем пространстве печи, возрастает градиент температур, При расстоянии между трубками больше 4 диаметров нагреватели в процессе эксплуатации провисают и быстро выходят из строя.

При расстоянии между рядами по высоте менее 3 диаметров, обрабатываемые детали будут слишком близко расположены к нагревателям, возможен перегрев поверхности и повышение градиента температуры.

Достаточным с точки зрения габаритов печи и размещения кольцевых магнитов; является расстояние между рядами не превышающее 6 диаметров трубок.

Вышеперечисленные отличительные от прототипа признаки обуславливают соответствие заявляемого технического решения требованию "новизна", Поскольку заявляемая совокупность существенных признаков позволяет достигнуть поставленную цель, то заявляемое техническое решение соответствует требованию

"положительный эффект" по наличию разницы в технико-экономических показателях, получаемых при его использовании и использовании прототипа.

По каждому отличительному признаку проведен поисе известных решений со сходными признаками, выполняющими аналогичную функцию по научно-технической литературе и патентной документации (основные индексы МКИ). Отсутствие таких решений свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения требованию "существенные отличия".

Изобретение поясняется чертежами (фиг. 1,2). В металлическом кожухе 1 выполнена футерованная камера 2 с выступами 3 по боковым сторонам 4. Элементы крепления выполнены в виде керамических трубок

5, горизонтально расположенных поперек камеры 2 и установленных рядами по ее высоте(Л) 6. Нагреватели 7 уложены на трубках 5, Расстояние между трубками (I) 8 составляет 1-4 диаметра (d) 9 трубок, а между рядами (q<) 10 — 3-6 диаметра (d) 9 трубок.

Печь работает следующим образом. Заготовки кольцевых магнитов 11 из ферритобариевой смеси укладывают на специальных керамических поддонах 12, которые размещают в печи на выступах 3, Печь выводится на заданный температурный режим и производится спекание магнитов.

При этом, расположенные послойно в горизонтальной плоскости зигзагообразные нагреватели 7, равномерно прогревают рабочее пространство печи и обеспечивают снижение в печи градиента температуры, что в конечном итоге повышает качество обработки изделий, При обработке заготовок температурное поле в горизонтальной плоскости печи распределяется таким образом, что перепад температур (градиент температур), между поверхностью кольцевого магнита и его сердцевиной не превышает»

20 С. В вертикальной плоскости идентичный показатель также не превышает- 20 C (табл.).

Из таблицы видно, что минимальный перепад температур (градиент температур), не превышающий 20 С имеет место в случае расположения нагревателей в горизонтальной плоскости на полых керамических трубках, установленных на расстоянии друг от друга 1 — 4 диаметра трубок и расстоянии между рядами по высоте 3 — 6 диаметра трубок.

Столь низкий перепад температур обеспечивает отсутствие термических напряжений, повышение качества обработки и выход годных кольцевых магнитов после их спекания до 100, Эксперименты по спеканию показали, что размещение нагревателей по прототипу не обеспечивает высокого качества обработки (градиент температуры в печи высокий) и поэтому выход годного составляет не более 70 . Таким образом предлагаемое решение отвечает поставленной цели: повышение качества обработки путем снижения градиента температуры по высоте, Формула изобретения

Электропечь сопротивления, преимущественно для спекания кольцевых магнитов, содержащая футерованную камеру с выступами по боковым сторонам, зигзагообразные нагреватели и элементы крепления, отл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения качества обработки путем снижения градиента температуры по высоте, элементы крепления выполнены в виде керамических трубок, горизонтально расположенных поперек камеры и установленных

1765666 рядами по ее высоте, нагреватели уложены на трубках, при этом расстояние между

Распределение температуры (градиент температур((С) по высоте садки при заданной температуре спекания 1220 С

Расстояние от пода печи до плоскости измеренйя температуры, мм

1УР Размещение нагреват. пп эл-тов в печи

500

300

100 поверх. сердц. поверх. сердц. поверх. сердц. поверх. сердц.

1200 »50 1200

2 Заявляемое решение.

Нагреват.эл-ты установлены в горизонт.плоскости

1220 1200 1220 1200 1220 1220 1220 1210

На полых керамических трубках

1200 1200 1220

»80 »50 1150

На керамических стержнях

Интервал между трубками в горизонтальн ной плоскости

0,5 диаметра

1200 1150»80»40 1200»50»80 1150

1220 1215 1220 1200 1200 1200 1200»80

1200 1200 1210 1200 1220 1220 1220 12 l5

1200 1200 1220 1200 1200 1210 !200»90

1250 1200 1240 1210 1260 1200 1270 1200

Интервал между дами по высоте

2,0 диаметра ря1250 1200 !240 1200 1270

1200 1200 1220 1200 1220

1210 1260

1210 1200

1220

1 180

1200 1230 1210

1200 »90 1220 1200 1220

1220 1210 .1200 1200 !220

»50»00»80»10»70

1210

1200 1210

»10 1 60

»00

1 11рототип (а.с.

1т 729431 "Электропечи сопротивления"), Нагреват. эл-ты установлены наклонно на стенках печи. Кольцевые магниты уложены стопкой

1,0

2,0 -"4,0 -"4,5 -"3 0 -"4,0

6,0 -"7 0-"1 трубками составляет 1 — 4 диаметра трубок, а между рядами — 3-6 диаметра трубок.

»50 1220 »60 1220 1170

1200 1200 1180» 90 1180 1120 1180 »50 »90 »30

Составитель А .Ковзель

Техред М.Моргентал

Корректор Л.Ливринц

Редактор А.Бер

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 3377 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5