一種電加熱嵌入式爐膛管的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種儀器設(shè)備用電加熱嵌入式爐膛管，所述的爐膛管內(nèi)側(cè)設(shè)有溝槽結(jié)構(gòu)，在溝槽結(jié)構(gòu)中嵌入電加熱元件。將這種爐膛管結(jié)構(gòu)應(yīng)用到焦炭反應(yīng)性或冶金還原爐等具有垂直或水平加熱形式的電阻爐中，可實現(xiàn)完全符合工藝標(biāo)準(zhǔn)要求，能夠滿足更高要求熱穩(wěn)定性及恒溫區(qū)爐膛的要求，同時提高爐膛橫向溫度的一致性及對被加熱的物體的電氣絕緣的防護(hù)性。
【專利說明】一種電加熱嵌入式爐膛管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及焦化、冶金領(lǐng)域儀器設(shè)備中電阻加熱爐膛的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨焦化、冶金行業(yè)實驗室儀器設(shè)備在技術(shù)上的不斷更新和發(fā)展，符合工藝性能要求的電加熱結(jié)構(gòu)形式的電阻爐發(fā)展雖然也有不同結(jié)構(gòu)形式的變化，但經(jīng)過實際應(yīng)用的驗證均沒有很好符合工藝標(biāo)準(zhǔn)要求或甚至根本是不符合要求的。特別在針對焦炭反應(yīng)性(塊焦反應(yīng)性)、冶金性能還原爐等設(shè)備中，爐膛結(jié)構(gòu)上沒有實質(zhì)性的突破。
[0003]由于常規(guī)應(yīng)用中多數(shù)采用電阻絲螺旋纏繞方式的爐絲管形成加熱爐膛，但由于電阻絲壽命較短，所以使用頻繁的電爐需經(jīng)常更換爐絲管或電阻絲，這給日常實驗室的生產(chǎn)工作帶來了較為麻煩的問題，同時也增加了備件消耗費用。
[0004]而近幾年為了提高加熱元件壽命，逐漸開始采用硅碳棒或硅鑰棒等加熱元件進(jìn)行改進(jìn)爐膛，但由于這種棒形的加熱元件在爐膛中的物理結(jié)構(gòu)限制相對于電阻絲纏繞方式而言具有很大的離散性，特別在要求有一定垂直長度恒溫區(qū)的電加熱爐中，近幾年在市場上所常見要求具有一定長度的恒溫區(qū)電加熱爐根本沒有建立起恒溫區(qū)，即便某個時刻看似有恒溫區(qū)，但經(jīng)過一定時間穩(wěn)定加熱后恒溫區(qū)便消失無存。那么這些主因就是爐膛結(jié)構(gòu)與電加熱元件在組合應(yīng)用時沒有掌握爐膛設(shè)計中的熱特性所致。在相關(guān)此類爐膛的GB中雖給出了某種結(jié)構(gòu)形式，但事實依據(jù)這種不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式根本無法獲得符合此GB所要求的工藝特性，反而使在依據(jù)此GB的應(yīng)用中造成了無法獲得的結(jié)果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型提供一種電加熱嵌入式爐膛管，將這種爐膛管應(yīng)用到焦炭反應(yīng)性或冶金還原爐等具有垂直或水平加熱形式的電阻爐中，可實現(xiàn)完全符合工藝標(biāo)準(zhǔn)要求，能夠滿足更高要求熱穩(wěn)定性及恒溫區(qū)爐膛的要求，同時提高爐膛橫向溫度的一致性及對被加熱的物體的電氣絕緣的防護(hù)性。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0007]一種電加熱嵌入式爐膛管，所述的爐膛管內(nèi)側(cè)設(shè)有溝槽結(jié)構(gòu)，在溝槽結(jié)構(gòu)中嵌入電加熱元件。
[0008]所述的爐膛管內(nèi)部設(shè)有爐膛襯管，所述的爐膛襯管由具有一定壁厚的耐火材料制成。所述的爐膛襯管的形狀為與其外部爐膛管相匹配的形狀。所述的爐膛襯管分為以下兩種形式:
[0009]I)所述的爐膛襯管管壁縱向上開有孔狀結(jié)構(gòu)，該孔狀結(jié)構(gòu)為連續(xù)的或不連續(xù)的孔；所述的爐膛襯管管壁未開孔的部位遮擋在內(nèi)爐膛管嵌入加熱元件的溝槽上，而爐膛襯管管壁的開孔部位與嵌入電加熱元件的溝槽錯開。所述的爐膛襯管與爐膛管為分體結(jié)構(gòu)，或一體結(jié)構(gòu)。
[0010]2)所述的爐膛襯管外壁設(shè)有溝槽，該溝槽形狀與爐膛管內(nèi)壁溝槽相配合，電加熱元件嵌入爐膛襯管外壁溝槽與內(nèi)爐膛管內(nèi)壁溝槽組成的槽孔內(nèi)。所述的爐膛襯管與爐膛管為分體結(jié)構(gòu)，或一體結(jié)構(gòu)。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:
[0012]本實用新型應(yīng)用到焦炭反應(yīng)性或冶金還原爐等具有垂直或水平加熱形式的電阻爐中，可實現(xiàn)完全符合工藝標(biāo)準(zhǔn)要求，可滿足更高要求熱穩(wěn)定性及恒溫區(qū)爐膛的要求，同時提高爐膛橫向溫度的一致性及對被加熱的物體的電氣絕緣的防護(hù)性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是爐膛管的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖2是爐膛襯管的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0015]圖2-1是爐膛襯管的平面展開圖。
[0016]圖3是實施例2分體結(jié)構(gòu)嵌入電加熱元件爐膛管的結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖4是實施例2整體結(jié)構(gòu)嵌入電加熱元件爐膛管的結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖5是實施例1爐膛管內(nèi)設(shè)有爐膛襯管的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖中:1-爐膛管2-管壁3-溝槽4-電加熱元件5-爐膛襯管6_孔7_爐膛襯管溝槽8-爐膛管通孔
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖詳細(xì)敘述本實用新型電加熱元件嵌入式的爐膛構(gòu)造的具體實施例。
[0021]本實用新型爐膛管的基本結(jié)構(gòu):如圖1所示，將耐火材料用模具成型，制成爐膛管1，爐膛管截面形狀可為圓形或方形或呈具有對稱結(jié)構(gòu)的四邊形及多邊形。在爐膛管管壁2的內(nèi)側(cè)均布溝槽3(附圖中給出了圓形溝槽，但溝槽形狀不限于圓形，也可為方形、梯形或其它與電加熱元件可配合的形狀)。將電加熱元件4 (硅碳棒、硅鑰棒或石英管)嵌入到各個溝槽3中即形成基本的嵌入式管狀加熱爐膛。
[0022]實施例1:如圖2、圖2-1、圖5所示，為滿足更高要求熱穩(wěn)定性及恒溫區(qū)爐膛的要求，同時提高爐膛圓周方向(橫向)溫度的一致性及對被加熱的物體的電氣絕緣的防護(hù)性，在這種基本構(gòu)造爐膛管I的基礎(chǔ)上，在管狀的加熱爐膛中再內(nèi)嵌用耐火材料制成的具有一定壁厚的且外形與爐膛管能配合在一起的爐膛襯管5，從而組合成性能更高的符合工藝性能要求的電加熱爐膛。見圖2、圖2-1，爐膛襯管管壁縱向上開有孔狀結(jié)構(gòu)，該孔狀結(jié)構(gòu)為連續(xù)的或不連續(xù)的孔(圖2-1中所示為縱向不連續(xù)的孔，孔的形狀可為長條形、圓形或其它形狀)；見圖5，爐膛襯管管壁未開孔的部位遮擋在內(nèi)爐膛管I嵌入電加熱元件4的溝槽上，而爐膛襯管管壁的開孔部位6與嵌入電加熱元件的溝槽錯開。所述的爐膛襯管與爐膛管為分體結(jié)構(gòu)，或一體結(jié)構(gòu)(圖5所示為分體結(jié)構(gòu))。
[0023]實施例2:如圖3所示，爐膛襯管5制成與爐膛管I對稱式的同樣溝槽的結(jié)構(gòu)，爐膛襯管5的外溝槽7開在管的外側(cè)，爐膛襯管5與爐膛管I的構(gòu)造結(jié)構(gòu)上就是對稱的里外相互配合的構(gòu)造，電加熱元件4嵌入爐膛襯管外壁溝槽7與內(nèi)爐膛管內(nèi)壁溝槽3組成的槽孔內(nèi)?；趫D3的這種結(jié)構(gòu)形式(爐膛襯管與爐膛管為分體結(jié)構(gòu))，也可以選擇直接將爐膛管I與爐膛襯管5制作成一體，然后在管壁2的縱向上開通孔8從而實現(xiàn)一個整體式的爐膛管結(jié)構(gòu)(如圖4所示)。[0024]為了使?fàn)t膛能更好的適宜安裝在加熱電爐中，內(nèi)爐膛管I及爐膛襯管5的兩端均可以根據(jù)需要進(jìn)行結(jié)構(gòu)形式的變化以便與其外部的其他物理構(gòu)造結(jié)合而成為有機(jī)的組合體。
[0025]根據(jù)圖1所示的基本構(gòu)造或其延伸的如圖4的結(jié)構(gòu)形式，爐膛管可根據(jù)實際電加熱爐爐膛大小可以選擇不同的溝槽3或外購槽7的數(shù)量，也就決定了所嵌入的電加熱元件4棒數(shù)(根數(shù))的多少。圖1所示為12棒的典型結(jié)構(gòu)，可以采用硅碳棒、硅鑰棒或石英管等電加熱元件，只要發(fā)熱部件能從溝槽3或外溝槽7的開口處嵌入或穿過爐膛管I就構(gòu)成了發(fā)熱元件4的嵌入式結(jié)構(gòu)。而針對不同類型電加熱器件4在電氣連接上可根據(jù)爐體的結(jié)構(gòu)形式或安裝需要將冷端制作成各種靈活的連接形式。
[0026]下面對本實用新型的具體實施方法作進(jìn)一步詳細(xì)描述:圖1、圖2、圖3或圖4所示內(nèi)爐膛管及爐膛襯管采用材質(zhì)適宜的耐火材料，經(jīng)過模具成型后經(jīng)干燥、高溫爐窯燒制后定型。根據(jù)需要所用的成型模具可以選擇圓形或四邊形或多邊形來成型出所需要的結(jié)構(gòu)形式。耐火材料要求具有耐急冷急熱的特性，同時也要具備良好的導(dǎo)熱系數(shù)材料制做。除圖4的結(jié)構(gòu)形式外，其余結(jié)構(gòu)形式的內(nèi)爐膛管和爐膛襯管可采用不同材質(zhì)的耐火材料制做，當(dāng)然根據(jù)需要也可以采用同種材質(zhì)的耐火材料制成。當(dāng)采用側(cè)壁開孔爐膛襯管時，側(cè)壁所開孔的邊緣不能有毛刺。爐膛襯管與內(nèi)爐膛管最終要進(jìn)行組合配裝，所以二者之間的間隙越小越好，由于燒制完成后耐火材料可能會有一定程度的收縮，所以需要測試材料的收縮率，在配裝過程中使間隙均勻且沒有相互卡阻的現(xiàn)象。
[0027]當(dāng)采用圖4形式結(jié)構(gòu)的一體式爐膛管時，所采用的加熱元件發(fā)熱部的棒體則直接穿過側(cè)壁上的內(nèi)孔。而當(dāng)采用圖1、圖2或圖3結(jié)構(gòu)形式時，加熱元件不僅可以采用穿過溝槽形式還可以可采用U型或L型等結(jié)構(gòu)形式直接由溝槽的側(cè)向嵌入其中。
[0028]上面所述僅是本實用新型的基本原理，凡是依據(jù)本實用新型技術(shù)原理對其進(jìn)行等同變化或替換，均在本實用新型權(quán)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電加熱嵌入式爐膛管，其特征在于，所述的爐膛管內(nèi)側(cè)設(shè)有溝槽結(jié)構(gòu)，在溝槽結(jié)構(gòu)中嵌入電加熱元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電加熱嵌入式爐膛管，其特征在于，所述的爐膛管內(nèi)部設(shè)有爐膛襯管，所述的爐膛襯管由具有一定壁厚的耐火材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電加熱嵌入式爐膛管，其特征在于，所述的爐膛襯管管壁縱向上開有孔狀結(jié)構(gòu)，該孔狀結(jié)構(gòu)為連續(xù)的或不連續(xù)的孔；所述的爐膛襯管管壁未開孔的部位遮擋在內(nèi)爐膛管嵌入加熱元件的溝槽上，而爐膛襯管管壁的開孔部位與嵌入電加熱元件的溝槽錯開。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種電加熱嵌入式爐膛管，其特征在于，所述的爐膛襯管與爐膛管為分體結(jié)構(gòu)，或一體結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種電加熱嵌入式爐膛管，其特征在于，所述的爐膛襯管外壁設(shè)有溝槽，該溝槽形狀與爐膛管內(nèi)壁溝槽相配合，電加熱元件嵌入爐膛襯管外壁溝槽與內(nèi)爐膛管內(nèi)壁溝槽組成的槽孔內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種電加熱嵌入式爐膛管，其特征在于，所述的爐膛襯管與爐膛管為分體結(jié)構(gòu)，或一體結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電加熱嵌入式爐膛管，其特征在于，所述的爐膛管及爐膛襯管的兩端構(gòu)造與其外部的爐膛物理構(gòu)造結(jié)合成為組合體。
【文檔編號】F27D1/00GK203798175SQ201420161163
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】項恩廣 申請人:鞍山星源達(dá)科技有限公司