Печь ддля обжига изделий из тугоплавких материалов

О П И С А Н И Е (и)887908ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(51)М. Кл. Р 27 В 17/00 Гюеударетвеный квинтет СССР нв дван нзабрвтеннй н еткрытнй(54) ПЕЧЬ ДЛЯ ОБЖИГА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТУГОПЛАВКИХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к порошковой металлургии и может найти применение в устройствах для высокотемпературной обработки керамических окисных, углерадсодержащих или металлокерамических иэделий, в частности керамических сфер для насадки высокотемпературных нагревателей газа.Известна туннельная печь для непрерывного обжига изделий из тутоплавких материалов; содержащая корпус с высокотемпературто ной футеровкой, устройства для транспорти ровки изделий через рабочую зону и средства для подачи в нее высокотемпературного га. зового теплоносителя 1).Конструкция этой туннельной печи позво 1 ляет организовать процесс непрерывного обжига тугоплавких деталей или изделий непра вильной формы в среде инертного газа, нагретого в высокотемпературном нагревателе до рабочих температур порядка 1500 С.Недостатками этой печи являются большая20 продолжительность процесса обжита, достигакйцая сотен часов на каждое изделие, неравномерное распределение температур в объеме обж;игаемого иэделия и сравнительно малая надежность средств для транспортировки, подачи и выгрузки изделий из рабочей зоны печи.Наиболее близкой по технической сущности к изобретениюявляется печь для обжига изделий иэ тугоплавких материалов, содержащая рабочую камеру, заполненную расплавом металла, электрический нагреватель и устрой. ства для подачи, выгрузки и транспортировки изделия через рабочую камеру печи 2.Такая печь предназначена для обжига не- формованных сыпучих или кусковых материалов, например извести, Рабочая камера печи выполнена в виде открытой ванны, заполненной расплавом металла. Параллельно верти. кальной оси ванны установлена загрузочная шахта в виде трубы, нижний образ которой расположен ниже зеркала расплава, Загрузочная шахта выполнена с возможностью вертикального перемещения и снабжена шнеко; вым питателем обжигаемого материала.Недостатками такого устройства являются сравнительно малые эффективность и падеж.887908 3 1 О 13 ность печи, а также невозможность качественного обжига и графытации формованныхизделий из тугоплавких материалов на основе окисных или углеродсодержащих соедине-ний. Эти недостатки связаны с ограничениями по рабочим температурам (меньше 1000 С)и определяются малой. термостойкостью эле.ментов конструкции печи и средств для подачи, вывода и транспортировки обжигаемогоматериала при максимальных рабочих темпе.ратурах,Кроме того, в этой печи имеются ограни-.чения по производительности и. виду обжигаемого. материала, так как его плотность долж.на быть меньше плотности расплава для обес.печения всплытия и выгрузки материала изобъема печи. При этом процесс всплытия обжигаемого изделия любой формы являетсянестабильным, что приводит к неравномерности обжига и снижению производительностипечи.Целью изобретения является повышение эффективности печи и качества обжигаемых изделий.Цель достигается тем, что в печи для об.жига изделий из тутоплавких материалов, содержащей рабочую камеру, заполненную расплавом металла, электрический нагреватель иустройства для подачи и выгрузки изделий,рабочая камера выполнена в виде графито.вой вставки со спиральным каналом,Кроме того, целесообразно устройства для подачи и выгрузки изделий располагать па. раллельно оси спирального канала, а внутренние стенки канала вьшолнять с металлическим покрытием.На фиг. 1 изображена печь для обжига изделий из тугоплавких материалов.Печь содержит металлический корпус 1,футерованный внутри высокотемпературным материалом 2, Соосно с корпусом между фланцами 3 расположена рабочая камера печи, выцолненная в виде графитовой вставки с каналом 4 спиральной формы. Стенки кана.ла 4 образованы спиральными канавками на соприкасающихся цилиндрических поверхностях наружной 5 и внутренней 6 коаксиальных обечаек, Обечайки 5 и 6 образуют вставку рабочей камеры и выполнены из плотного графита. На выходе из спирального канала вертикально установлены патрубки 7, 8 для подачи и выгрузки юделий, например шаров : насадки высокотемпературного нагревателя,для обжига их в рабочей камере печи, Пат..рубки 7 и 8 выполнены в графитовой втул.ке 9 и соединены с устройствами для подачи и выгрузки юделий из печи (иа чертеже не показаны). 20 30 33 40 43 50 И 4Графитовые обечайки 5, 6 и втулка 9 с па. рубками 7, 8 сварены между собой при помощи технологических графитовых фланцев 10,Рабочий объем печи должен быть заполнен некарбидообразующим расплавом, т.е. жидким металлом, например Сц, Зп, или сплавом металлов, невзаимодействующих с графитовыми элементами печи.Коаксиально с обечайками 5, 6 установлен электрический нагреватель 11 сопротивления с токоподводами 12, подключенными к внеш. нему источнику питания (на чертеже не по. казан), Высокоомная проволока нагревателя уложена в.спиральные канавки опорного изолятора 13. Между накревателями 11 и наружной обечайкой 5 имеется газовый зазор 14,. Канал 4 имеет спиральную форму и плавно сопряжен с параллельными патрубками 7, 8 для подачи и выгрузки изделий ю печи, которые могут быть как параллельны, так иперпендикулярны к оси спирального канала,совпадающей с осью коаксиальных обечаек5, 6, образующих графитовую вставку печи.Канал 4 может быть выполнен в виде многовитковой цилиндрической или плоской спирали с шагом, обеспечивающим необходимоевремя транспортировки н обжига изделий. Внекоторых случаях канал 4 может быть выполней в форме части витка спирали. Диаметррабочего канала может быть сравним, напри.мер, с диаметром обжигаемых сфер для насадки, выполненных из тугоплавного материала, а в некоторых случаях может значительно превышать характерный размер обжигаемыхформованных изделий. Внутренние стенки канала также могут иметь тонкое защитное покрытие из тугоплавкого металла, напримерй, Мо, ИЬ. В качестве нагревателя печи можно использовать вместо нагревателя сопротивления устройства для индукционного или га.зового нагрева обечаек графитовой вставки.Печь работает следующим образом,При подключении электрического нагревателя сопротивления к внешнему источникупитания происходит разогрев рабочего объемапечи, т,е. обечаек 5, 6, канала 4 и патрубков 7, 8. Из предварительно разогретой емкости с 1 асплавом (на чертеже не показана)через один из патрубков подают жидкий металл в спиральный канал 4. Затем осущест.вляют подачу изделий и питающего устройства в вертикальный патрубок 7 и выгрузкуих через патрубок 8. Транспортировка изделий осуществляется гравитационно за счет веса юделий, находящихся в более высокомподающем патрубке 7, или путем их пере. давливания с помощью шнекового питателя,Нужный режим транспортировки (время искорость) определяется мощностью нагревателяэ 887908 Ь11, условиями теплообмена иэделий с распла ки и средств подачи иэделий в описанной вом и элементами установки, а также техно-печи практически не ограничен.логическими требованиями к величине и глубине прогрева изделий,. формула изобретения Введение в конструкцию устройства вставки из графитовых обечаек со спиральным рабочим каналом позволяет повысить уро. вень рабочих температур, упростить конструк. цию печи и повысить ресурс, ее работы за счет повышения надежности и упрощения средств для транспортировки изделий,ВНИИПИ Заказ 10708/8 Тираж 661 Подписное лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная Такое выполнение устройства позволяет также расширить функциональные возможности устройства, так как позволяет осуществлять обжиг иэделий из различных тугоплавких материалов в широком диапазоне. плотностей и температур, Ожидаемый положительный эффект от использования изоб-ретения достигается прежде всего за счет резкого сокращения времени обжига изделий по сравнению с существующими газовыми печами аналогичного назначения. Повышение надежности устройства позволяет повысить ресурс работы печи, по крайней мере в несколько раз, так как ресурс работн встав 1. Печь для обжита иэделий из тугоплав.ких, материалов, содержащая рабочую камеру,заполненную расплавом металла, электрический нагреватель и устройства для подачи ивыгрузки изделий, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что, с целью повышения эффективнос.ти печи и качества обжигаемых изделий, рабочая камера выполнена в виде графитовойвставки со спиральным каналом.2. Печь по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с ятем, что устройства для подачи и выгрузкиизделий расположены параллельно оси спираль.ного канала,3, Печь по п. 1, о т л и ч а ю щ а я.с я тем, что внутренние стенки канала вы.полнены с металлическим покрытием.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Мамыкин П. С. "Технология огнеупоров", М Металлургия, 1970, с. 17,2. Авторское свидетельство СССР У 141430,кл. Е 27 В 17/00, 1959,