專利名稱：坩堝熱體電爐的制作方法
技術領域：
本實用新型坩堝熱體電爐涉及工業(yè)爐窯領域，是一種工業(yè)節(jié)能電爐。工業(yè)電爐是工業(yè)生產(chǎn)中的主要用電設備，耗電多、效率低，有耗電老虎之稱，工業(yè)電爐有感應爐和電阻爐二大類。電阻爐熱效率低、造價高；感應爐金屬材料用量多，功率因素低，熱效率不夠高、價格昂貴。提高工業(yè)電爐熱能利用效率成為節(jié)約用電中迫切需要解決的課題。
本實用新型的目的是提供一種熱能利用效率高于工頻感應爐，造價低于坩堝電阻爐的工業(yè)節(jié)能電爐；以取代坩堝電阻爐，井式熱處理電爐，部份取代工頻感應金屬熔化爐。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的它將電熱絲安裝在坩堝外壁槽內(nèi)，通電發(fā)熱對坩堝內(nèi)的物體加熱熔化和進行熱處理，它把凹底、凸底、平底坩堝外壁和底部下層加工成羅紋狀分布的槽，槽內(nèi)安裝帶絕緣層的電熱絲，電熱絲在坩堝上方的頭接高電壓，下方的頭接低電位，坩堝外設保溫層，坩堝與保溫層置于金屬外殼內(nèi)；外殼中部下方設金屬臺座，上方設保溫蓋，還沒有配電柜和用電安全裝置。且其中的熔化坩堝為敝口厚壁寬邊園桶形，用生鐵，需熱鋼或非金屬材料加工，坩堝內(nèi)底部的形狀有凹、凸底二種；金屬熱處理為擴口厚壁寬邊平底敝口形，用生鐵或需熱鋼加工而成；上述的羅紋狀分布的槽為從坩堝外壁上方起始繞坩堝外壁延伸至底下部終止，槽的橫斷面為長方形或半個園形，三相設三條槽，二相為二條槽，單相為一條槽；上述的電熱絲不繞曲加絕緣層安裝在坩堝外壁和底下部槽內(nèi)，坩堝上方起端的電熱絲接火線，下部終端的電熱絲接中線。電熱絲套瓷管或加搪瓷絕緣層直接安裝在坩堝外壁和底部下層羅紋狀分布的槽內(nèi)，槽的深度、幾何形狀、充填物能把電熱絲熱量的絕大部分傳遞給坩堝，傳送到坩堝內(nèi)被加熱物；坩堝外采用新的保溫材料硅酸鋁纖維和硅酸鎂保溫隔熱；坩堝口上方設有保溫蓋，坩堝底下方有保溫隔熱層。由于上述技術措施。本實用新型坩堝熱體電爐(內(nèi)熱保溫式)較工頻感應電爐(電磁感應渦流發(fā)熱式)散熱少、熱效率高；較坩堝電阻爐井式電阻爐(外熱烘烤式)熱效率提高一倍左右。本實用新型坩堝熱體電爐，電熱絲用量
同功率井式電阻爐電熱絲用量的約三十分之一，保溫材料、金屬材料用量少一半左右，所以造價比井式電爐低一半，只有同功率工頻感應爐造價的四分之一。
以下結(jié)合附圖對本實用新型加以說明附


圖1為本實用新型坩堝熱體電爐的線路原理圖。
附圖2左圖為本實用新型坩堝熱體電爐，爐體外形示意圖。
附圖2右圖為本實用新型坩堝熱體電爐配電柜示意圖。
附圖3為本實用新型中低溫坩堝熱體電爐結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖4為本實用新型高溫坩堝熱體電爐結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖5為本實用新型熱處理坩堝熱體電爐結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖6為本實用新型中低溫坩堝熱體電爐，坩堝上視圖。
附圖7為本實用新型中低溫坩堝熱體電爐，坩堝壁上電熱絲分布圖。
附圖8為本實用新型中低溫坩堝熱體電爐，坩堝底部電熱絲分布圖。
見附
圖1中R1、R2、R3為發(fā)熱體，由電熱絲套瓷管安裝在坩堝外壁羅紋狀和底部環(huán)狀分布的槽內(nèi)，如圖3、4、5中R及圖7、8中R1、R2、R3所示；坩堝的形狀根據(jù)電爐用途不同金屬熔化坩堝有圖3中5b所示的凹底和圖4中5g所示的凸底二種；熱處理坩堝為圖5所示的平底5i，坩堝外設保溫層如圖3、4、5中14、13、8、9安裝在金屬外殼2、18內(nèi)，放在金屬臺座12上方的絕緣耐熱板11上，圖3、4、5中1為電爐口上方的保溫蓋，爐體外形如圖2中左圖所示。
圖1中電源A、B、C經(jīng)開關DW到保險絲L1、L2、L3，后經(jīng)電流表A1、A2、A3，后到交流接觸器J1、J2各觸點，再經(jīng)坩堝上方邊部的發(fā)熱體引線a、b、e。在R1、R2、R3上發(fā)熱作功，再到中線變壓器T，再接地到零。開關DW電流指示表A1、A2、A3，電壓表V，溫控毫伏計M，工作停起開關K1、K2，電壓轉(zhuǎn)換開關K3，工作指示燈D1、D2安裝在圖2右圖配電柜的面極上；中線變壓器T，阻抗二極管D4，降壓二極管D1、D2、D3，保險絲L1、L2安裝在配電柜內(nèi) 熱電偶DW安裝爐體內(nèi)。
見附圖3、4中5和圖6、7所示為金屬熔化坩堝，以中線對稱成敞口寬邊厚壁圓桶形坩堝為敞口形便于放入金屬取出金屬液；5a為寬邊有加固坩堝和安裝電源接線座的作用，坩堝的內(nèi)壁容器層，應有足夠的強度；發(fā)熱體R的安裝層應能把熱量的絕大部分傳遞到坩堝內(nèi)，圖3、6中5b為中低溫金屬熔化坩堝的凹底，便于淘金屬液。圖4中5g為高溫熔化坩堝的凸底，有自保溫作用，可提高熱效率。圖5中14為熱處理容器坩堝，5為熱源坩堝兩者大面積接觸配套使用；熱源坩堝除敞口稍大和5c為平底外，其余同中低溫坩堝。熱處理容器坩堝應有多個與熱源坩堝配套使用。
見附圖3中17所示為安裝電熱絲的槽，它的斷面為半圓形；圖4、5、7、8中槽的斷面為方形，附圖7中17所示的槽從坩堝外壁上方邊子5a瓷座3處開始，經(jīng)坩堝外壁上部繞外壁多圈至外壁下部到圖8所示底部發(fā)熱體R1R2R3所在位置的槽子，終于一點15，圖7、8中R1R2R3安裝的槽子為三相電爐的三條槽，若設計成二相電爐用二條槽，單相一條槽。
見附圖7右側(cè)的小圖所示為發(fā)熱體R在槽內(nèi)的安裝情況，它由電熱絲6d不繞曲套瓷管bc安裝于槽子17內(nèi)，圖3、4、5、7、8中6為發(fā)熱體即
圖1、7、8中R1R2R3，它起始于圖4、5、7中坩堝上方邊部接電源火線的瓷座3處，分布于坩堝外壁槽內(nèi)多圈再至底部回旋幾圈終于一點15接中線低電位。
見附圖4高溫電爐在坩堝外用耐火泥層13貼子坩堝壁外作降溫層，使耐火泥外溫度降至九百度以下，后用硅酸鋁纖維氈7.8保溫，再用硅酸鎂9作隔熱層，使爐殼降至室溫。附圖3.5所示為中低溫電爐和熱處理電爐，用硅酸鋁纖維氈貼于坩堝外壁作保溫層如圖3.5中7.8所示，再用硅酸鎂圖3.5中9作隔熱層，使爐殼降至室溫，圖3、4、5中10為電爐金屬外殼，2為爐殼蓋，4為電源引線。
為了解決電熱絲安裝在坩堝上的安全用電，
圖1中三條電熱絲R1R2R3用三相丫形聯(lián)接；電熱絲在坩堝上方邊部接電源高電位如圖3、4、5中3，中線低電位接坩堝底部于一點圖8中15；附
圖1中中線與零線之間接短路斷電裝置變壓器T；電源選用自動空氣開關DW，三條火線接保險絲L3L4L5，附圖3、4、5中坩堝5與臺座12之間設絕緣板11，以便安裝短路斷電裝置。
見附
圖1中中線與零線之間接中線變壓器T，變壓器次級接保險絲L1和半導體二極管D4，保險絲L1再接入交流接觸器J1、J2線圈電路中；中線變壓器變壓比可用10.8，匝數(shù)和線徑的選擇以不影響中線接地效果，中線帶電30伏即可熔斷保險絲L1為原則；半導體二極管D4起加大保險絲L1并聯(lián)回路阻抗之作用，當L1熔斷時D4串入交流接觸器線圈電路中，因D4反向電阻的降壓，J1J2不能工作而切斷電源，
圖1中D1D2D3為降壓二極管。
本實用新型坩堝熱體電爐，以提高工業(yè)電爐熱能利用效率為課題，以減少熱傳遞環(huán)節(jié)和縮小散熱面為思路，利用新型保溫材料保溫隔熱；該電爐熱能利用效率高于工頻感應爐，比井式電爐節(jié)電一半左右。造價只有同功率井式電爐的二分之一，還具有重量輕、體積小、功率因素高、溫升快的特點，是一種完全可以取代坩堝電阻爐，井式熱處理電阻爐，部份取代工頻感應爐的新型工業(yè)電爐。
權(quán)利要求1.坩堝熱體電爐，是一種電熱絲安裝在坩堝外壁槽內(nèi)，通電發(fā)熱對坩堝內(nèi)物體加熱熔化和進行熱處理的裝置，該裝置其特征在于把凹底、凸底、平底坩堝外壁和底部下層加工成羅紋狀分布的槽，槽內(nèi)安裝帶絕緣層的電熱絲，電熱絲在坩堝上方的頭接高電位，下方的頭接低電位，坩堝外設保溫層，坩堝與保溫層置于金屬外殼內(nèi)；外殼中部下方設金屬臺座，下方設保溫蓋，還設有配電柜和用電安全裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坩堝熱體電爐，其特征在于金屬熔化坩堝為敞口厚壁寬邊園桶形，用生鐵、耐熱鋼或非金屬材料加工，坩堝內(nèi)底部的形狀有凹底和凸底二種；金屬熱處理坩堝為擴口厚壁寬邊平底敞口形，用生鐵或耐熱鋼加工而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坩堝熱體電爐，其特征在于羅紋狀分布的槽，從坩堝外壁上方起始繞坩堝外壁延伸至底下部終止，槽的橫斷面為長方形或半個園形，三相設三條槽，二相為二條槽，單相為一條槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坩堝熱體電爐，其特征在于電熱絲不繞曲加絕緣層安裝在坩堝外壁和底下部槽內(nèi)，坩堝上方起端的電熱絲接火線，下部終端的電熱絲接中線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坩堝熱體電爐，其特征在于高溫電爐坩堝外設耐火泥降溫層，硅酸鋁纖維保溫層，硅酸鎂隔熱層。中低溫電爐和熱處理電爐坩堝外設硅酸鋁纖維保溫層，硅酸鎂隔熱層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的坩堝熱體電爐，其特征在于三條電熱絲接成三相丫形，電熱絲在坩堝上部接電源高電位。底部接中線低電位，中線與零線之間接短路斷電裝置，電源選用自動空氣開關，三條火線接保險絲。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的短路斷電裝置，其特征在于中線與零線之間接中線變壓器，變壓器次級接保險絲和半導體二極管，該保險絲再串入交流接觸器線圈電路中。
專利摘要本實用新型涉及工業(yè)爐窯領域，是一種坩堝熱體電爐。它把凹底、凸底、平底坩堝外壁和底部下層加工成螺紋狀分布的槽，槽內(nèi)安裝有帶絕緣層的電熱絲，電熱絲在坩堝上方的部分接高電位，下方接低電位，坩堝外設保溫層，還設有配電柜和用電安全裝置。它的熱能利用效率高于工頻感應爐，比井式電爐節(jié)電一半左右。它還具有重量輕、體積小、溫升快、加熱均勻、功率因素高的特點，是一種經(jīng)濟效益很好的節(jié)能產(chǎn)品。
文檔編號F27B14/06GK2081959SQ8921970
公開日1991年7月31日 申請日期1989年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1989年11月13日
發(fā)明者楊任德 申請人:楊任德