专利名称:红外全反射式工业炉的制作方法
本实用新型涉及一种红外全反射式工业炉，属于冶金、机械、轻工、化工、建材等行业用于熔炼、加热、保温、热处理等工艺的工业用炉。
目前国内用于熔炼、加热、保温、热处理等工艺的工业炉，是RJ2系列井式电阻丝加热元件炉。这种炉子热能利用率低，只有40％左右，最高只达50％；由于热源布置不均匀，造成温度场和功率分配的不均匀；热源结构与物质吸收性能没合理匹配，影响了物质形态的变化，从而浪费了能源；加热温度控制系统尚未实现自动化控制。
本实用新型的目的在于提供一种可以快速加热、节省能源、减少被加热材料的氧化损耗和环境污染、具有较高热能利用率、可实现自动控制、以红外辐射加热元件为加热元件的红外全反射式工业用炉。
本实用新型是这样实现的根据物质的物理匹配吸收，建立工业系统有效匹配吸收原理和几何模型，即利用导热谐振腔阻止纵向辐射。使温度场均匀；同时，根据电磁波的全反射定律，找出炉内腔界面的全反射特性曲线，并使该界面形成全反射面，使得红外电磁波遇到该反射面后进行全反射以减少热能损失。
红外全反射式工业炉，主要由炉体、加热元件、保温层、加热容器组成。炉体内腔有热反射面和导热谐振腔，并设置有温度传感器，炉体外设置有温度变送器；加热元件采用红外辐射加热元件；保温层采用全棉结构；加热容器上设置有加热容器封盖。
炉体内腔的反射面是圆弧曲面，每一个加热元件都有一个圆弧曲面反射面，在反射面上涂有低吸收系数的高温陶瓷釉反射涂料。导热谐振腔通过凸台来实现，称该凸台为谐振板。红外辐射加热元件可以是涂有反射性红外涂料的炭化硅或二硅化钼。将红外辐射加热元件绕加热容器周围按一定间隔距离设置，最佳间隔距离是加热元件当量直径的3～4倍。全棉结构的保温层采用低导热系数的耐火材料，可以是高铝硅纤维棉或硅酸铝耐火纤维棉或硅酸铝耐火纤维毡。加热方式采用封闭式加热，即在加热容器上设置了用非金属材料制成的加热容器封盖，有效地阻止了被加热物质的氧化损耗并增加了热利用率。加热容器封盖所用的非金属材料可以是轻质耐火材料，比如轻质高铝硅纤维板或轻质泡沫砖。利用炉体内部设置的温度传感器和炉体外设置的温度变送器可以实现计算机自动控制。
本实用新型的优点是由于炉体内腔有热反射面和导热谐振腔，使提高了热利用率可达65％～70％；缩短了加热时间，由原来RJ2系列产品的3～4小时缩短到了1.5～2小时，同时由于采用全棉式耐火材料保温结构，使保温时间增加了3倍以上。本实用新型可节约能源，减少原材料的氧化损耗和环境污染，并可实现计算机自动控制。
下面是
图1是红外全反射式工业炉内部结构图和俯视图。
图中1是金属防热罩，便于安全操作；2、3是保温层，所用材料是硅酸铝耐火纤维棉；4是炉顶板，采用重质耐火材料，可以是高铝砖；5是钢板炉体；6是保温层，采用硅酸铝耐火纤维棉；7是炉体内衬，所用材料是高铝硅耐火纤维板；8是红外辐射加热元件，可以是炭化硅棒或二硅化钼棒；9是加热容器，可以是钢坩锅或石墨坩锅；10是加热容器支承座，用重质高铝耐火材料制成；11是炉下板，用重质高铝耐火材料制成；12是重质耐火材料炉下板支承座；13是钢板炉体支承座；14是高铝耐火纤维板组成的凸台即谐振板，二块谐振板即可构成一谐振腔，15是加热容器封盖，用轻质泡沫砖或高铝硅纤维板制成，16是圆弧曲面状全反射面；17是温度变送器；18是温度传感器。温度变送器17可以把热传感器18的温度信号转变成电信号输入到计算机，以实现计算机自动控制。
权利要求
1.一种红外全反射式工业炉，主要由炉体5、加热元件8、保温层2、3、6、加热容器9组成，其特征在于炉体5内腔有涂有反射涂料、一定形状的全反射面16，由二块谐振板14构成的谐振腔并设置有温度传感器18，炉体外设置有温度变送器17，红外辐射加热元件8按一定间隔距离绕加热容器周围设置，保温层2、3、6采用全棉结构，加热容器9上设置有用非金属材料制成的加热容器封盖15。
2.根据权利要求
1所述的炉子，其特征在于炉体5内腔的反射面16是圆弧曲面，每一个加热元件8都有一个圆弧曲面反射面。
3.根据权利要求
1所述的炉子，其特征在于圆弧曲面反射面16上涂有低吸收系数的高温陶瓷釉反射涂料。
4.根据权利要求
1所述的炉子，其特征在于红外辐射加热元件8可以是涂有高反射性红外涂料的炭化硅或二硅化钼。
5.根据权利要求
1所述的炉子，其特征在于所设置的红外辐射加热元件8的最佳间隔距离是加热元件当量直径的3～4倍。
6.根据权利要求
1所述的炉子，其特征在于全棉结构保温层2、3、6、采用低导热系数耐火材料。
7.根据权利要求
6所述的炉子，其特征在于所用低导热系数耐火材料可以是高铝硅纤维棉或硅酸铝耐火纤维棉或硅酸铝耐火纤维毡。
8.根据权利要求
1所述的炉子，其特征在于加热容器封盖15用非金属材料可以是轻质耐火材料。
9.根据权利要求
1所述的炉子，其特征在于，利用炉体内部设置的温度传感器18和炉体外设置的温度变送器17把热传感器18的温度信号转变成电信号输入到计算机，以实现计算机自动控制。
专利摘要
本实用新型提供了一种红外全反射式工业用炉。它采用红外辐射加热元件做为加热元件，并采用全棉结构保温层，封闭式加热方式，炉体内腔有热反射面和导热谐振腔，并设置有温度传感器和温度变送器，可实现计算机自动控制。本实用新型可快速加热、节省能源，减少被加热材料的氧化损耗和环境污染，具有较高的热利用率。本实用新型可用于冶金、机械、轻工、化工、建材等行业熔炼、加热、保温、热处理等工艺。
文档编号F27B3/00GK87201904SQ87201904
公开日1988年1月27日 申请日期1987年2月9日
发明者陈自强 申请人:陈自强导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan