Електропіч опору

Изобретение относится к электротермическому оборудованию, в частности к электропечам сопротивления с футеровкой из волокнистых теплоизоляционных материалов и может быть использовано преимущественно в промышленных проходных печах в различных отраслях промышленности. Известна электропечь сопротивления, содержащая металлический кожух, изолирующее покрытие из огнеупорных волокон, проходящий через покрытие металлический трубчатый элемент, торец которого закреплен на кожухе и опорную деталь, хвостовик которого входит в трубчатый элемент, а головка снабжена канавкой для фиксации нагревательных элементов [1]. Недостатком данного устройства является то, что при эксплуатации печи происходит деформация трубчатого элемента, в результате чего между керамической опорной деталью и трубчатым элементом образуется щель. Такое явление сопровождается и деформацией футеровки печи, что приводит к нарушению целостности конструкции и как результат - снижению надежности работы печи. Кроме того, наличие металлического трубчатого элемента, проходящего через изоляционное покрытие и сообщающегося с рабочим пространством печи приводит к значительным тепловым потерям, повышенной аккумуляции тепла в процессе работы печи. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому техническому решению является электропечь сопротивления, содержащая кожух, блоки волокнистой футеровки, прикрепленные к корпусу кронштейны и опорный узел в виде горизонтально размещенных между блоками футеровки промежуточных керамических элементов и расположенных на кронштейнах опорных электроизоляционных блоков с отверстиями, в которых установлены элементы для фиксации нагревателей - крючки [2]. Недостатком известной электропечи сопротивления является сложность ее сборки и ремонта, обусловленная сложностью и громоздкостью опорного узла для крепления и удерживания нагревателей в рабочем пространстве печи. Так, для обеспечения относительной устойчивости крючков (элементов для фиксации нагревателей) требуется наличие таких элементов, как массивный электроизоляционный опорный блок и дополнительно горизонтально размещенные керамические трубки, на которых металлическими скобами крепятся крючки. Расположение электроизоляционного опорного блока горизонтально вдоль стенок корпуса печи требует установки дополнительных массивных металлических кронштейнов для обеспечения устойчивости опорного узла и надежности печи в целом. При известной конструкции опорного узла и взаиморасположении отдельных его элементов футеровка печи и ее корпус испытывают значительные механические нагрузки, вследствие чего в процессе работы печи происходит деформация нагруженных элементов печи. Механическая деформация усиливается еще и термической нагрузкой из-за различия коэффициентов теплового расширения металлических, керамических элементов и теплоизоляционных блоков. Это приводит к резкому снижению надежности печи. Для печи известной конструкции характерны значительные тепловые потери через массивные металлические кронштейны, а также из-за большой аккумулирующей способности керамических и металлических элементов. Таким образом, в известной печи имеют место высокие расходы электроэнергии. В основу предлагаемого изобретения поставлена задача усовершенствовать конструкцию электропечи сопротивления так, чтобы значительно снизить механическую нагрузку на кожух и футеровку печи и температурную нагрузку на кожух печи, а также уменьшить утечку тепловых потоков через металлические части печи. При выполнении опорного узла печи в виде блоков из твердого теплоизоляционного материала полностью исключаются механические нагрузки на кожух и футеровку печи, что значительно повышает надежность печи в работе. Кроме того, резко сокращаются тепловые нагрузки на кожух печи, а также снижаются тепловые потери. При этом повышается надежность печи и снижается расход электроэнергии при эксплуатации печи. При размещении опорных блоков из твердого теплоизоляционного материала вертикально между блоками футеровки печи из мягкого волокнистого материала формируется достаточно жесткая и устойчивая конструкция типа кронштейна с опорой на подине печи. Такое сочетание формы выполнения и взаимного расположения элементов опорного узла в печи позволяет выполнить элементы для фиксации нагревателей непосредственно в теле торцевой части опорного узла и при этом обеспечить высокую надежность конструкции, которая способна воспринимать нагрузки необходимые и достаточные для фиксации и удерживания нагревателей в процессе работы печи. На фиг.1 изображена электропечь сопротивления (поперечный разрез). На фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1. На фиг.3 - выносной элемент 1 на фиг.1. Для проверки возможности использования изобретения изготовлен опытный образец электропечи сопротивления для обжига эмалированной посуды. Электропечь, содержит кожух 1. На кожухе 1 посредством скоб 2 закреплены блоки 3 футеровки из мягкого теплоизоляционного материала. В качестве материала использовали мулитокремнеземистый рулонированный материал типа МКРР-130. Толщина блоков составляет 300 мм. Между блоками 3 футеровки вертикально относительно пода печи расположены блоки 4 из твердого теплоизоляционного волокнистого материала. В качестве материала используют шамотоволокнистые плиты типа ШВП-350, при плотности материала 350 кг/м3 и предела прочности на сжатие 0,35 МПа. Ширина блоков составляет 480 мм. Блоки 4 закреплены на кожухе 1 также посредством скоб 2. В теле блоков 4 на торцевой его части, обращенной к рабочему пространству печи выполнены элементы 5 для фиксации спиральных нагревателей 6 на опорных керамических трубках 7. Элементы 5 для фиксации нагревателей 6 выполнены в виде пазов. Угол наклона оси паза, находящейся в плоскости параллельной боковой стенке корпуса печи предпочтительно составляет 30°. Перед началом работы печи вертикально поду печи устанавливают блоки 4 из твердого теплоизоляционного волокнистого материала - плиты из ШВП-350 и закрепляют их к кожуху 1 печи посредством металлических скоб 2. Затем между блоками 4 располагают блоки футеровки 3 из мягкого теплоизоляционного материала типа МКРР-150 и также посредством скоб 2 крепят их к кожуху 1 печи. В пазы 5 устанавливают спиральные нагреватели 6 на керамических трубках 7. Печь включают на нагрев. Использование предлагаемого технического решения в технологии эмалирования посуды позволяет: - снизить расход электроэнергии на 10-30%; - повысить надежность работы печи (длительность ремонтных простоев снизилась в 15-20 раз); - снизить металлоемкость на 12-15%, в том числе исключить полностью использование остродефицитных жаропрочных материалов (сталей); - снизить трудоемкость монтажа печи в 2-3 раза.