Печь для графитации и рафинирования углеграфитовых материалов и изделий

М-.. 5 СПИ,НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11) 456569 Са 1 оз Советских Социалистических Респуолнк1716564/2322) Заявлено 19.11,7 ннсм заягкипр нсоедьн осударственный комитет овета Министров СССР 23) Прнорнте публиковано(088.8) юллетень1 15.0 зооретеиий по де крытий и ата опубликования описания 10.05.7(54) ПЕЧЬ ДЛЯ ГРАФИТАЦИИ И РАФИНИРОВАНИЯ УГЛЕГРАФИТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИИИзобретение относится к химической промышленности.Известные печи для графитации и рафинирования углеграфитовых материалов и изделий включают корпус с зонной туннельной камерой нагрева с участками предварительного нагрева, графитацйи и рафинирования, охлаждения и с загрузочным и разгрузочным узлами, транспортные узлы и узел удаления продуктов термообработки.Такие печи не обеспечивают необходимой эффективности и равномерности нагрева.С целью устранения указанного недостатка в предлагаемой печи участок графитации н рафинирования выполнен в виде отдельного термоизолированного нагревателя вне туннеля печи, а узел удаления продуктов термообработки - в виде трубы, снабженной элементом продувки.Кроме того, транспортные узлы могут быть снабжены термоизолированными экранами.На фиг. 1 изображена предлагаемая печь, вертикальный разрез по одному из каналов; на фиг, 2 - разрез по А - А на фиг. 1; на фнг. 3 - высокотемпературная камера,Предлагаемая печь выполнена в виде герметизированнон двухканальной толкательной проходной камеры с загрузкой каналов термообрабатываемыми изделиями в графитовых контейнерах, Каналы 1 и 2 печи выполнены цз граа 1 ита и имеют следующие температурные зоны: зоны 3 и 4 подогрева от 20 до 800 и от 800 до 1500 С соотвстственно, высо котемпературная зона 5 нагрева до 2500 5 3000 С, зоны 6, 7 и 8 охлаждения с 3000 до1800, с 1800 до 800 и с 800 до 100 С соответственно. Изделия в канале 1 нагрева 1 отс 51 до температуры от 20 до 800 С за счет тепла охлаждаемых изделпй в канале 2 путем рецнр куляции газовой среды жаропрочным вентилятором 9. Контейнеры и изделия в нпх нагреваются в том же канале до температуры от 800 до 1500 С за счет отдачи тепла стенками канала 2 и с помощью дополнительных гра фитовых электрических нагревателей 10, расположенных под каналом. За пределамн каналов печи, но в непосредственной близости и ним расположены камеры высокотсмпс 1111 турного нагрева до 3000 С, теплонзол;1 О инп 11 е 20 от корпуса печи и горизонтальных каналовугольными элемснтамн н войлоком нз графн- ТОВОГО ВО 10 кна, с Графп 1 овымн к 15 ып 1 камн 11.К последним подается напряжение по токоподводящнм электродам 12 через элсктрнчс 2 з скпе графнтовыс нагрсватег 1 п 13. 5 нижней1 астн камер на угольнь 1 х Опорах 14 ус;а 1 озл е н а т О к О и р О в Од я и 1 а 51 и,1 н т а 1 5, 3 11 1 ы к 11 0 11 1 3 51 электрнческу 1 О цепь графитовых нагрева - ,елей обеих камер. Плита имеет проемы, через коЗз торые с помощью графитовых нодъсмншков 1610 15 20 25 30 35 40 45 50 подаются в зону графитации и рафинирования контейнеры с изделиями, Между крышкой 11 и плитой 15 размещены графитовые нагреватели 17, имеюшие ограждения и изоляцию из графитового волокна. Термический режим в камерах выдерживается с помощью дилатометрического датчика 18 и блока автоматического управления величиной электрической энергии, выделяемой нагревателями камер. Датчик автоматического регулятора смонтирован в крышке 11. Для удаления из камеры графитации газов и паров, образовавшихся при термообработке изделий, в крышке 11 выполнены каналы 19 и установлено устройство 20 для их продувки водородом, который предварительно подогревается до 2500 - 3000 С при прохождении внутри электродов 12 и нагревателей 13. На торцах горизонтальных каналов печи размещены загрузочные 21 и разгрузочные 22 устройства, обеспечивающие герметизацию процессов загрузки и выгрузки изделий, и холодильные камеры 23 для охлаждения контейнеров с изделиями циркулирующей водой.Предлагаемая печь работает следующим образом (описание дано для канала 1).Поступающие через устройство 21 контейнеры перемещаются по каналу 1 печи в зону 3, где нагреваются рециркуляционным газом до 800 С, а из нее направляются в зону 4, где нагреваются до 1500 С, После этого контейнеры с помощью подъемников 16 подаются в камеру высокотемпературного нагрева, где нагреваются до 2500 - 3000 С. Эта температура достигается в течение определенного промежутка времени. После высокотемпературного нагрева контейнеры снова поступают в горизонтальный канал и проталкиваются циклично в зоны 6 и 7 и в зону 8 с холодильной камерой 23. Затем контейнеры поступают в устройство 21.Аналогичный процесс происходит и в канале 2 печи.Во время работы печи вследствие ее практической герметичности образовавшиеся летучие в горизонтальных каналах печи при нагреве изделий до 1500 С, подогреваясь, поднимаются в зону графитации и через устройство 20 для продувки каналов удаляются в атмосферу, Пары зольных примесей, полученные при 2500 в 30 С, выводятся из камеры одновременно с потоком летучих также через устройство 20. Такие условия удаления продуктов рафинирования исключают возможность конденсации их в печи и образования карборундовых или других абразивных соединений на поверхности изделий, а также засорения каналов зольными примесями.Преимуществами предлагаемой печи являются быстрый нагрев изделий в температурном интервале от 1500 до 2500 в 30 С, позволяющий получить термообработанный материал нового качества с новыми свойствами, например электрощетки с высокой степенью графитации и механической прочностью; возможность контролировать и регулировать максимальную температуру нагрева изделий с высокой степенью точности до - -30 С, что дает возможность получить изделие после термообработки с более стабильными характеристиками по степени графитации, зольности и другим показателям; высокая эффективность использования электрической энергии благодаря применению двухканального варианта с использованием тепла охлаждаемых изделий и снижением тепловых и электрических потерь на токоподводящпх электродах, а также вследствие сокращения времени нагрева в интервале температур от 1500 до 3000 С. Формула изобретения 1. Печь для графитации и рафинирования углеграфитовых материалов и изделий, содержащая корпус с зонной туннельной камерой нагрева с участками предварительного нагрева, графитации и рафинирования, охлаждения и с загрузочным и разгрузочным узлами, транспортные узлы и узел удаления продуктов термообработки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности печи и обеспечения равномерности нагрева, участок графитации и рафинирования выполнен в виде отдельного термоизолированпого нагревателя впс туннеля печи, а узел удаления продуктов термообработки - в виде труоы, снабженной элсмсп продувки.2, Г 1 ечь по и. 1, отличающаяся тем, что трапспортныс 1 злы спаожсны термопзолированнымп экранами.456569 Составпгсль М, Мовчанктор 3, Горбунова Техред Т. Дмитриева Корректор М, Лейзерман каз 1273/9ЦНИИ ипография, пр. Сапун Изд,1239 И Государственного комитет по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РауТираж 752 ПодписноеСовета Министров СССРоткрытийкая наб д, 4/5