Електрична піч

1. Електрична піч для вакуумного відпалу, що містить циліндричний корпус (1) з внутрішньою теплоізоляцією (2) і двома знімними кришками (3 і 4), нагрівальний елемент (5) з системою підводки електроживлення, засіб забезпечення подачі і циркуляції газу, патрубок (8) відкачки і під (9), встановлений всередині на нижній знімній кришці (4), яка відрізняється тим, що має теплоізолювальну циліндричну підставку з тр убчастим трактом виводу парів, система підводки електроживлення виконана у вигляді верхнього охолоджуваного циліндричного струмовводу (10), підпружиненого для контактування його нижньої торцевої поверхні з верхнім торцем нагрівального елемента (5) і першою електричною шиною (11), і нижнього струмовводу у вигляді поду (9) і нижньої знімної кришки (4), що має контакт з другою електричною шиною (12), нагрівальний елемент (5) виконаний у вигляді порожнистого циліндра, нижня внутрішня частина якого має конусоподібну фаску для контактування з верхньою зовнішньою поверхнею поду (9), що має відповідну конусоподібну фаску і виїмку для фіксації теплоізолювальної циліндричної підставки C2 2 UA 1 3 71679 4 Відома керамічна піч, що містить футеровану вигляді порожнистого циліндра, нижня внутрішня робочу камеру з подом, розміщені в її робочому частина якого має конусоподібну фаску для контаоб'ємі нагрівачі і контейнер з вогнетривкого матектування з верхньою зовнішньою поверхнею поду, ріалу зі знімною кришкою з отвором змінного пещо має аналогічну конусоподібну фаску і виїмку рерізу і газовідвідною трубкою, що переходить для фіксації теплоізолювальної циліндричної підчерез склепіння печі і приєднана до днища конставки, розташованої із зазором всередині нижтейнера (див. патент РФ №2012842, кл. F27В3/08, ньої частини нагрівального елемента, на верхньовід 15.05.94p.). му торці теплоізолювальної циліндричної Недоліками відомого пристрою є обмежені підставки встановлений трубчастий тракт вивефункціональні можливості, зокрема використання дення парів і всередині нього співвісно із зазором пристрою лише для температури, що не перевистаканоподібний контейнер для розміщення вирощує 1500°С через застосування електронагрівнибів для відпалу, верхня торцева поверхня нагріваків використовуваного типу. льного елемента розташована нижче нижньої поКрім того, ККД відомого пристрою відносно неверхні верхньої кришки і контактує з нижньою високий, а використання групи нагрівальних елеторцевою поверхнею верхнього охолоджуваного ментів не забезпечує рівномірного прогрівання циліндричного струмовводу, всередині якого спізавантаження. ввісно розділений з ним циліндричним ізолятором Крім того, відсутня можливість розділення в розташований з можливістю вертикального переоб'ємі печі конденсованих і неконденсованих комміщення водоохолоджуваний вузол збирання конпонентів, що виділяються. денсованих компонентів, при цьому у верхній часЗа технічною сутністю найбільш близькою до тині нагрівального елемента розташований отвір запропонованого пристрою є електрична піч для для виведення газових компонентів, а корпус і вакуумного відпалу, що містить циліндричний коркожна знімна кришка виконані щонайменше з одніпус з внутрішньою теплоізоляцією і двома знімниєю порожниною для водоохолодження. ми кришками, нагрівальний елемент з системою Крім того, водоохолоджуваний вузол збирання підводки електроживлення, засіб забезпечення конденсованих компонентів виконаний у вигляді подачі і циркуляції газу, патрубок відкачки і під, трубки Фільда, а в бічній поверхні корпусу виконавстановлений на нижній знімній кришці (див. пат. не оглядове вікно під вимірювальний прилад для РФ №2051323, кл. F27В3/10, від 27.12.95р.). заміру температури на поверхні нагрівального Однак і цей відомий пристрій також має обмеелемента. жені функціональні можливості з температурного Окрім цього, внутрішня теплоізоляція виконадіапазону роботи. на з вуглецевого композиційного матеріалу, а таКрім того, конструкція відомого пристрою відкож під і нагрівальний елемент виконані з щільного різняється відносною складністю виконання і поанізотропного або ізотропного графітового матерітребує добору нагрівальних елементів за ідентичалу, а теплоізолювальна циліндрична підставка ним омічним опором для виключення виконана з пористого графітового матеріалу. нерівномірного нагріву за об'ємом завантаження. Суть винаходу полягає у тому, що виконання При цьому у відомому пристрої відсутня сисзапропонованого пристрою вищеописаним спосотема розділення конденсованих і неконденсованих бом дозволяє забезпечити розширення функціокомпонентів. нальних можливостей за рахунок збільшення темУсе це обмежує якість термообробки. пературного інтервалу до +2500°С, а також В основу винаходу поставлена задача розшиполіпшити якість термообробки за рахунок збільрення функціональних можливостей за рахунок шення ступеня очистки компонентів, що видалязбільшення максимальної температури термообються, і рівномірного прогрівання завантаження. робки, збільшення ступеня очистки компонентів, На Фіг. подана конструкція запропонованої що видаляються, і рівномірного нагрівання заванелектричної печі. таження для поліпшення якості термообробки. Електрична піч для вакуумного відпалу містить Крім того, супутньою технічною задачею є дициліндричний корпус 1 з внутрішньою теплоізоляференційована конденсація компонентів, що цією 2 і двома знімними кришками 3 і 4, верхньою і видаляються. нижньою; відповідно, нагрівальний елемент 5 з Для вирішення поставленої технічної задачі в системою підводки електроживлення, засіб подачі електричній печі для вакуумного відпалу, що місі циркуляції газу у вигляді вхідного і вихідного паттить циліндричний корпус з внутрішньою теплоізорубків 6 і 7, відповідно, патрубок 8 відкачки і під 9, ляцією і двома знімними кришками, нагрівальний встановлений на нижній знімній кришці 4. елемент з системою підводки електроживлення, Корпус 1 і кожна знімна кришка 3 і 4 виконані засіб забезпечення подачі і циркуляції газу, патрущонайменше з однією порожниною для забезпебок відкачки і під, встановлений всередині на нижчення водоохолодження. Можливий варіант виконій знімній кришці, відповідно до винаходу, систенання пристрою з декількома сорочками охолома підводки електроживлення виконана у вигляді дження як на корпусі, так й на кришках. верхнього охолоджуваного циліндричного струмоСистема підводки електроживлення виконана вводу, підпружиненого для контактування з нагріу вигляді верхнього охолоджуваного циліндричновальним елементом і відповідною першою електго струмовводу 10, підпружиненого для контактуричною шиною, і нижнього охолоджуваного вання з нагрівальним елементом 5 і відповідною струмовводу, роль якого виконують під і нижня першою електричною шиною 11, і нижнього охознімна кришка, що має контакт з другою електричлоджуваного струмовводу, роль якого виконують ною шиною, а нагрівальний елемент виконаний у під 9 і нижня знімна кришка 4. Кришка 4 має 5 71679 6 контакт з подом 9 і з другою електричною шиНВБМ-160 і АВЗ-30, створюють необхідне розряною 12. дження в об'ємі печі. При досягненні необхідного Вузол підпружинення струмовводу 10 на фіг. вакуум у в порожнини охолодження корпусу 1 і відсутній, тому що може бути виконаний станкришок 3 і 4 подається вода від водорозподільника дартним з використанням пружини і гвинта і включається електроживлення нагрівального регулювання. елемента 5 електричної печі від трансформаторів Нагрівальний елемент 5 виконаний у вигляді типу ОСУ 100/0,5А через шинний трансформатор порожнистого циліндра, нижня внутрішня частина струму ТНШЛ-0,66/0,5. Проводять термообробку якого має конусоподібну фаску для контактування виробів (матеріалу) за заданою програмою, регуз верхньою зовнішньою поверхнею поду 9, що має льованою мікропроцесором типу «Протар-100» аналогічну конусоподібну фаску і виїмку для фікабо Протермами потрібної модифікації (на фіг. сації теплоізолювальної циліндричної підставки відсутні). При температурах +1500-+2500°С тем13, розташованої із зазором всередині нижньої пературу на нагрівальному елементі 5 контролючастини нагрівального елемента 5. ють оптичним пірометром через оглядове вікно 19. На верхньому торці теплоізолювальної цилінУ процесі нагрівання завантаження, що роздричної підставки 13 встановлений трубчастий ташоване в контейнері 15, витримується при задатракт 14 виведення парів і всередині нього співвісній температурі для забезпечення об'ємного проно із зазором - стаканоподібний контейнер 15 для грівання і видалення технологічних домішок. розміщення виробів для відпалу. У процесі нагрівання до високих температур Верхня торцева поверхня нагрівального елепорядку +2500°С в результаті термічного розшимента 5 розташована нижче нижньої поверхні веррення збільшуються розміри нагрівального елемехньої кришки 3 і контактує з нижньою торцевою нта 5 і в ньому починають виникати деформаційні поверхнею верхнього охолоджуваного циліндричнапруження, що можуть призвести до руйнування. ного струмовводу 10 всередині якого співвісно Для компенсації цього використаний вузол підпрурозділений з ним циліндричним ізолятором 16 розжинення, який дозволяє переміщатися верхньому ташований водоохолоджуваний вузол 17 збирання охолоджуваному стромовводу 10 без втрати елекконденсованих компонентів з можливістю вертитричного контакту. кального переміщення. Технологічні домішки, що видаляються, у виУ верхній частині нагрівального елемента 5 гляді парів і газових компонентів з контейнера 15 розташований отвір 18 для виведення газових по трубчастому тракту 14 виведення парів підвокомпонентів. дяться до контактної поверхні водоохолоджуваноВодоохолоджуваний вузол 17 збирання конго вузла 17, де осаджуються конденсовані комподенсованих компонентів може бути виконаний у ненти у вигляді твердого осаду. Газоподібні вигляді трубки Фільда. компоненти видаляються через отвір 18 виводу і У бічній поверхні корпусу 1 виконане огляпатрубок 8 відкачки в систему газопоглинання. дове вікно 19 під вимірювальний прилад для Процес завершують після закінчення виділення заміру температури на поверхні нагрівального газів, що фіксується за ступенем збільшення розелемента 5. рядження в об'ємі печі вакуумметром. Внутрішня теплоізоляція 2 може бути виконаПісля закінчення процесу відключають електна з вуглецевого композиційного матеріалу. роживлення і піч охолоджують до кімнатної темпеПід 9 і нагрівальний елемент 5 можуть бути ратури, відключають вакуумну систему, піднімають виконані з щільного анізотропного або ізотропного верхню кришку 3, очи щають водоохолоджуваний графітового матеріалу. вузол 17 від компонента, що дистилюється, після Теплоізолювальна циліндрична підставка 13 чого електропіч підготовлена до подальшого може бути виконана з пористого графітового використання. матеріалу. Таким чином, у запропонованому пристрої доВнутрішній об'єм, утворений подом 9, електсягається поставлений технічний результат. ронагрівальним елементом 5 і циліндричним Винахід, що заявляється, може знайти промистромовводом 10, сполучається з вакуумною сисслове застосування в різних пристроях для термотемою через отвір 18. обробки виробів, а більш конкретно, в електропеПристрій працює наступним чином чах опору для вакуумного відпалу керамічних та Спочатку звільняється верхня кришка 3 від металокерамічних виробів у регульованих газових гайкового кріплення з корпусом 1 печі і разом з середовищах з використанням системи водяного встановленими на ній верхнім охолоджуваним охолодження. циліндричним стромовводом 10 і водоохолоджуФункціональні можливості запропонованої ваним вузлом 17 відводиться убік. В робочий проелектричної печі значно розширені як за темперастір нагрівального елемента 5 поміщають стаканотурним діапазоном, так й за ступенем розрядженподібний контейнер 15 дном униз з виробами ня, що визначає ступінь очистки компонентів, що (матеріалом) і трубчастий тракт 14 виведення павидаляються. Крім того, гарантоване рівномірне рів. Встановлюють верхню знімну кришку 3 у ви хінагрівання завантаження, що визначає поліпшені дне положення і закріплюють її гайками. За допоякості термообробки. могою вакуумної системи, що включає насоси типу 7 Комп’ютерна в ерстка О. Воробей 71679 8 Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601