SU53831A1 - Нагревательное сопротивление - Google Patents

Description

Уже известны нагревательные сопротивлени  в виде угольных или тому | подобных стержней с применением | защитных трубок из огнеупорного керамического материала. В таких сопротивлени х вопрос образовани  достаточно хорошего контакта между самой рабочей частью сопротивлени  и играющими роль подвода тока утолщенными наконечниками имеет существенное значение. Практически наиболее ответственным местом всего нагревател   вл етс  именно этот контакт , который и определ ет всю остальную конструкцию нагревательного сопротивлени  в целом.

Проще всего представл етс  на первый взгл д изготовление всего сопротивлени  вместе с утолщенными наконечниками из одного целого куска путем образовани  рабочей части, например , обточкой более толстого угольного стержн  на токарном станке.

На деле, однако, вследствие недостаточной точности изготовлени  угольных стержней и их вибрации во врем  обточки такой способ . оказываетс  чрезвычайно затруднительным и дает очень больщой процент брака.

С другой стороны, герметизаци  концов защитной трубки асбестом дл 

ее надежного действи  требует настолько плотной набивки асбеста, что взаимна  подвижность угольного стержн  и трубки практически тер етс , что при большом числе теплосмен ведет к разрыву рабочей части сопротивлени  или к нарушению контакта между нею и утолщенными наконечниками .

Всех этих недостатков можно избежать применением известного самого по себе приема - нажима в осевом направлении на оба упирающихс  в угольный стержень электрода, как это, например, примен етс  в печах сглобаровыми сопротивлени ми, или же в печах Штейнберга и Грамолина с угольными сопротивлени ми.

В конструкции предлагаемого нагревательного сопротивлени  это так и делаетс , но в совокупности с применением защитных трубок это вызывает р д вопросов, решение которых и составл ет предмет насто щего изобретени , причем задача его состоит в наиболее простом конструктивном оформлении, обеспечивающем в то же врем  абсолютную надежность действи  нагревательных сопротивленийНа прилагаемом чертеже представлена примерна  форма выполнени 

изобретени , причем фиг. 1 и 2 показывают устройство предлагаемого нагревательного сопротивлени  с вод ным , а фиг. 3 с воздушным охлаждением вводов.

Согласно фиг. 1 электрод (ввод) состоит из металлической головки 7 со стержнем, выполненным в виде двух концентрических трубок 2 и 3, по которым циркулирует вводима  через трубки 4 vi 5 охлаждающа  вода. Ток подводитс  через прилив или хомут 6.

Обращенное к нагревателю донышко трубки 2 имеет сферически или конически вогнутую (или выпуклую) поверхность, к которой пригнана по форме поверхность конца графитовой вставки 7. Другой конец каждой из двух графитовых вставок упираетс  таким же образом в поверхность конца угольного стержн  5, представл ющего собою собственно сопротивление .

В торец головки / вставлена пружина 9, на которую через посредство изолирующей вставки W (например, эбонитовой или фарфоровой) давит конец зажимного винта /7.

Угольный стержень 8, графитовые вставки 7 и трубка 2 холодильников заключены в огнеупорную трубку /2, например, фарфоровую, а дл  более высоких температур - в алундовую или зинтер-корундовую.

Основным отличительным признаком изобретени   вл етс  при этом создание такого герметического соединени  металлического ввода с защитной трубкой, которое на р ду с полным преграждением доступа воздуха внутрь трубки обеспечивает независимую от системы нагревател  подвижность защитной трубки, необходимую вследствие различи  коэфициентов расширени  материалов трубки и нагревател .

Этот вопрос разрешен следующим образом. Так как трубка 2 по фиг. 1 все врем  охлаждаетс  проточной водой , то оказалось возможным герметизацию осуществить при помощи надевани  на соедин емые концы простой резиновой трубки 75 или даже намоткой нескольких слоев изол ционной ленты.

Весьма существенным  вл етс  при этом введение между холодильником 2 и нагревателем 8 вставок 7 из графита , приход щихс  как раз на толщу стенки печи.

Опыты показали, что без таких вставок температурна  разница на нагреваемом и охлаждаемых участках трубки вызывает настолько сильные напр жени  в материале трубки, что последн   при остывании неизбежно разрываетс .

Графитовые же вставки, создава  более плавный тепловой переход, полностью обеспечивают трубку от этого  влени  при любом числе теплосмен. Кроме того графитовые вставки не отнимают тепла у стенок печи, причем температура охлаждаемых концов сравнительно невысока, и вод ное охлаждение требуетс  по существу лищь дл  короткого участка трубки дл  возможности применени  резиновых трубок дл  уплотнени  концов.

Дл  нагревательного сопротивлени  предлагаемого типа очень целесообразной  вл етс  также возможность применени  рабочей части стержн  такого сечени , чтобы оно заполн ло все поперечное сечение трубки, что обеспечивает лучшую передачу тепла.

По сообщению автора опыты показали , что такое нагревательное сопротивление , будучи расположено горизонтально , дает возможность при фарфоровой трубке получать температуру до 1200 (при высокой температуре фарфоровые трубки изгибаютс ).

При вертикальном положении такие трубки выдерживают до 1400-1450°.

Трубки из зинтер-корунда позвол ют доводить температуру в печи до 1700°.

На фиг. 2 рабоча  часть сделана из угл  меньшего диаметра, нежели угольные вставки 7, чем также достигаетс  больша  электропроводность вставок 7, чем рабочей части 9.

Фиг. 3 показывает устройство нагревательного сопротивлени  без вод ного охлаждени  вводов. Существенным в этой последней форме выполнени   вл етс  герметизаци  места соединени  металлических вводов с защитной трубкой.

Температура концов последней практически достигает 250-350°, что исключает возможность применени  эластичного органического материала.

Согласно изобретению, это соединение осуществл етс  при помощи особой формы металлической гильзы, образующей эластичную податливую и в то же врем  герметическую оболочку .

Гильза 13а. наглухо надета одним своим концом на головку 7, а другим- на конец защитной трубки 12. В средней своей части гильза имеет складку 14, а надетые на трубку 12 и на головку / концы гильзы обмотаны полосами алюминиевой фольги, смазанной каким-либо цементом, например , из смеси жидкого стекла с кварцевой -мукой, способным выдерживать нагрев до 1000°.

Сложность конфигурации гильзы затрудн ет механическое изготовление ее. Однако, ее очень просто получить электролитически путем осаждени  в ванне из медного купороса на внутреннюю поверхность разборной формы , или же просто намоткой больщого числа слоев тонкой алюминиевой фольги, слегка см той затем в месте 14.

Предлагаемое нагревательное сопротивление выгодно отличаетс  от обычных силитовых и глобаровых тем, что может работать с одинаковым успехом как в окислительной, так и в восстановительной атмосфере. Кроме того, в случае изготовлени  сопротивлени  из угл , величина сопротивлени  со сроком службы заметно не мен етс  и температура в печи может значительно превышать температуру, достигаемую применением не защищенного оболочкой силита или глобара.

Можно, впрочем, вместо угл  пользоватьс  также силитом или глобаром, замен ющим в таком случае рабочую часть 8.

Что касаетс  возможности питать печь непосредственно от сети, то, например , лабораторные силитовые стержни с длиной рабочей части в 400 мм и диаметром 12 мм обычно

включаютс  в количестве 4 щтук параллельно в сеть напр жением 120 вольт. В случае применени  нагревательных сопротивлений в форме выполнени  по фиг. 3 стержни таких же размеров, но только угольные, можно в количестве 4 штук включать в сеть на 120 вольт последовательно.

Предмет изобретени .

Claims (4)

1.Нагревательное сопротивление в виде угольного или тому подобного стержн  с нажимными подвод щими ток электродами и с применением защитной огнеупорной трубки, отличающеес  тем, что дл  герметического соединени  концов защитной трубки с головками электродов служат эластичные соединени , обеспечивающие относительную подвижность трубки и стержн  при изменени х температуры.

2.Форма выполнени  нагревательного сопротивлени  по п. 1 с применением вод ного охлаждени  вводов, отличающа с  тем, что в качестве эластичного соединени  использована надета  на соедин емые концы резинова  трубка или намотанна  на них изолировочна  лента.

3.Форма выполнени  нагревательного сопротивлени  по п. 1 с применением воздушного охлаждени  вводов , отличающа с  тем, что в качестве эластичного соединени  использована надета  на соедин емые концы металлическа , с кольцевой складкой, тонкостенна  гильза, оба конца которой обмотаны полосками смазанной огнеупорным цементом алюминиевой фольги, заклеивающей, таким образом , возможную щель между гильзой и трубкой или гильзой и головкой электрода.

4.Форма выполнени  нагревательного сопротивлени  по пп. 1 и 3, отличающа с  тем. что эластична  металлическа  гильза выполнена из намотанной фольги, смазываемой по кра м при намотке цементом, состо щим из смеси жидкого стекла с кварцем , и слегка см той в месте стыка защитной трубки с головкой.

к авторскому свидетельству М. С. Снисареико

№ 53881