Печь для графитации и рафинирования углеграфитовых материалов и изделий

Печь для графитации и рафинирования углеграфитовых материалов и изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Ъ !1 ф :.а 1ъ. к!

СПИ .НИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (I) 456569

Са!оз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.11.71 (21) 1716564/23-26

151) М. Кл.- Е 27В 9 22

С 0113 3104 с присоед!ьнсиисм заягки ¹

Государственный комитет

Совета Министров СССР (23) Приоритет

Опубликовано 15.03.76. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 10.05.76 (53) УДК 661.666." (0SS.S) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения А. С. Фиалков, А. И. Бавср, Н. Д. Сенин, Г. А. Буряков, В. П. Лебедев, В. А. Воробьев, А. И. Жаворонков и Л. В. Федин (71) Заявитель (54) ПЕЧЬ ДЛЯ ГРАФИТАЦИИ И РАФИНИРОВАНИЯ

УГЛЕГРАФИТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИИ

Изобретение относится к химической промышленности.

Известные печи для графиTàöèè 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 и 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 фиг. 3 — высокотемпературная камера.

Предлагаемая печь выполпе!!а в виде герметизированной двухканальной толкательной проходной камеры с загрузкой каналов термообрабатываемыми изделиями в графитовых контейнерах. Каналы 1 и 2 печи выполнены из граа)ита и имеют следующие температурные зоны: зоны 3 и 4 подогрева от 20 до

800 и от 800 до 1500 С соотвстственно, высокотемпературная зона 5 нагрева до 2500-3000 С, зоны 6, 7 и 8 охлаждения с 3000 до

1800, с 1800 до 800 и с 800 до 100 С соответственно. Изделия в канале 1 нагревгпотся до температуры от 20 до 800""С за счет тепла охлаждаемых изделий в канале 2 путем рецир10 куляции газовой среды жаропрочпым вентилятором 9. Контейнеры и изделия в них нагреваются в том же канале до те»пеpаrуpt, от

800 до 1500 С за счет отдачи тепла стенками канала 2 и с помощью дополнительных гра15 фитовых электрических нагревателей 10, распо70>êåííûõ под каналом. За пределами каналов печи, но в непосредственной близости и ним расположены камеры вь!сокотсмпср;-пурного аг17ев;>,70 3000 С, теплоизол;Ip,ç:!а!!!!!!е

20 0T lioplll cB IIc ll! !I Top!!301!T2льпых капа 70!7 угольными элементами и войлоко;I пз гр",фитового волокна, с графи)овыз)и крып и!)7)и 11.

К пОследпих! подае cH нап17яжси!!с !70 Tol оподводящим электродам 12 !ерсз элсктричс25 скпе г17афиToBLIc !I;1!pcB;ll е.!и 13. 13 нижней асти камер на уго7! II! Ix сч!орах 14 ус;аповле! a тОКОп1>овОдя!!!а !! и.! пта 15, 3;!.;! ь!и;!!01!та!! электрическу!0 цепь графитовых 117ãpcâ;ITå7åé обеих камер. Плита имеет ггросмы, через ко3) торые с -.îìîùüþ графитовых иод7я з!пиков 16

456569

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 †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 кана,l0B зольными примесями.

Преимуществами предлагаемой печи являются быстрый нагрев изделий в температурном интервале от 1500 до 2500 — 3000 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, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности печи и обеспечения равномерности нагрева, участок графитации и рафинирования выполнен в виде отдельного термоизолированпого нагревателя впе туннеля печи, а узел удаления продуктов термообработки — в виде труоы, снабженной элементом продувки.

2. Печь по и. 1, î".ëè÷àþùàÿñÿ тем, что транспортные узлы снабжены термопзолированнымп экранами.

456569

Составпгсль М. Мовчан

Редактор 3. Горбунова

Техред T. Дмитриева Корректор М. Лейзерман

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1273/9 Изд. № 1239 Тираж 752 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5