[实用新型]一种还原生产海绵锆的井式电阻加热炉

说明书

技术领域

本实用新型属于电加热热处理设备行业，具体涉及一种还原生产海绵锆的井式电阻加热炉。

背景技术

在国内生产海绵锆的行业内，用于对还原甑加热的加热设备普遍为井式电阻加热炉，其炉衬采用耐火纤维压缩折叠块，用锚固件固定在炉壳上；加热元件多为高温电阻带，悬挂在上下两排交错拧入纤维块中的瓷螺钉；无冷却装置来辅助控制下区还原反应加热区温度，且下区还原反应的加热区与中、上面保温区相通；热电偶位置固定不动，测量所在区域炉膛温度，此种结构虽然结构较简单，但存在以下缺点：

1.   在生产海绵锆的厂房内，存在腐蚀性的四氯化锆、氯化氢气体，电阻带与腐蚀性气体接触的表面积大，截面厚度薄，腐蚀后局部电阻变大，加热过程中会熔断，不仅使用寿命受到影响，如果在使用过程中出现问题，还会造成更大的损失。另外，电阻带的宽与厚的比值较大，热变形向截面小的方向发展，加热后变形情况比较严重，易造成短路。

2.   利用瓷螺钉固定电阻带，为了将瓷螺钉固定在炉衬里，瓷螺钉粗、长，且数量大，热导很高，易造成大面积热短路 ；安装的随意性大，易造成电热元件电短路；瓷螺钉为脆性材料，在极冷极热的工作状态下，寿命短；瓷螺钉拧入炉衬后造成不可恢复的损害，无法更换维修。另外耐火纤维折叠块高温下容易收缩，在几次加热后，拧入折叠块中的瓷螺钉会出现松弛脱落。

3.   因为金属镁与气态四氯化锆的反应是放热反应，所以如果温度控制不好，加之反应放热，温度如果高于934℃，在此温度下，铁锆低共熔混合物便可形成，这样还原生产的海绵锆便被污染，并结于铁坩埚壁上，普通的还原炉仅靠控制四氯化锆（气）在氩气或氦气中的浓度来控制反应速度，进而控制反应过热。

4.   在正常工艺中，下区和中、上区所需温度不同，（下区温度高达900℃，中、上区最高温度为650℃），如果下区还原反应的加热区与中、上面保温区相通，就难以精确控制下区与中、上区的温度，对整个工艺过程进行不利。

5.热电偶位置固定不动，测量所在区域炉膛温度，然而内部发生反应的还原甑自身的温度与炉膛温度存在一些差异，因此不利于精确控温。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是提供一种辐射效率高、使用寿命长、安全可靠、维修更换十分方便的还原生产海绵锆的井式电阻加热炉。

为解决上述的技术问题，本实用新型采取的技术方案：

一种还原生产海绵锆的井式电阻加热炉，其特殊之处在于：包括底部设置有可拆卸炉底的炉壳、炉衬、加热体、可动隔热装置、可动热电偶装置、冷却系统、可拆卸炉底，加热体为圆形镍铬合金制成的波形结构，炉衬设置在炉壳的内壁上，炉衬上设置设置有陶瓷管，加热体通过S型挂钩与炉衬上的陶瓷管连接，炉壳的中段部分和下段之间设置有四个90度的弧形密封块，每个弧形密封块外设置有可动隔热装置，四个可动热电偶装置设置在炉壳的下部；所述的炉壳的下段部分与冷却系统连接。

上述的可动热电偶装置包括带磁性开关的第一微型气缸、热电偶、第一气缸固定座，第一微型气缸设置在炉壳外的第一气缸固定座上，第一微型气缸的活塞杆与焊在连接杆上的螺母连接，热电偶从连接杆另一端的圆筒内穿过并通过紧定螺钉固定。

上述的可动隔热装置包括第二微型气缸、第二气缸固定座，第二微型气缸设置在炉壳外的第二气缸固定座上，第二微型气缸的活塞杆通过连接头与长螺杆的一端连接，长螺杆的另一端与弧形密封块连接。

上述的弧形密封块的下方设置有托板。

上述的炉壳的下段部分设置有观察窗。

上述的冷却系统由进风系统及出风管道构成，进风系统由鼓风机、阀门、管道组成，鼓风机通过环形管道及沿圆周方向均布的支管进入炉膛。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

1. 使用合适直径的电阻丝替代电阻带，因为同样的截面积，圆的表面积最小，电阻丝的截面不存在厚薄差异，耐腐蚀性好，使用寿命较长。同样的原因电阻丝的截面均匀，受热后除长度方向外，其它方向的变性量基本相同，变形较小，有实验表明，在高温下，同样的波节高度，丝与带的变形呈现了很大的不同，丝变形很小，伸长和扭曲基本可以忽略；而带变形非常大，尤其是扭曲很大，容易直接接触从而造成短路。

2.   电阻丝的固定方式采用通过在耐火纤维折叠块中穿Φ20XΦ10的陶瓷管，并在陶瓷管上固定“S”型耐热钢挂钩，用来悬挂电阻丝，此种结构辐射效率高、使用寿命长、安全可靠、维修更换十分方便。避免了使用瓷螺钉悬挂电阻带所带来的问题。