专利名称：坩埚热体电炉的制作方法
技术领域：
本实用新型坩埚热体电炉涉及工业炉窑领域，是一种工业节能电炉。工业电炉是工业生产中的主要用电设备，耗电多、效率低，有耗电老虎之称，工业电炉有感应炉和电阻炉二大类。电阻炉热效率低、造价高；感应炉金属材料用量多，功率因素低，热效率不够高、价格昂贵。提高工业电炉热能利用效率成为节约用电中迫切需要解决的课题。
本实用新型的目的是提供一种热能利用效率高于工频感应炉，造价低于坩埚电阻炉的工业节能电炉；以取代坩埚电阻炉，井式热处理电炉，部份取代工频感应金属熔化炉。
本实用新型的目的是这样实现的它将电热丝安装在坩埚外壁槽内，通电发热对坩埚内的物体加热熔化和进行热处理，它把凹底、凸底、平底坩埚外壁和底部下层加工成罗纹状分布的槽，槽内安装带绝缘层的电热丝，电热丝在坩埚上方的头接高电压，下方的头接低电位，坩埚外设保温层，坩埚与保温层置于金属外壳内；外壳中部下方设金属台座，上方设保温盖，还没有配电柜和用电安全装置。且其中的熔化坩埚为敝口厚壁宽边园桶形，用生铁，需热钢或非金属材料加工，坩埚内底部的形状有凹、凸底二种；金属热处理为扩口厚壁宽边平底敝口形，用生铁或需热钢加工而成；上述的罗纹状分布的槽为从坩埚外壁上方起始绕坩埚外壁延伸至底下部终止，槽的横断面为长方形或半个园形，三相设三条槽，二相为二条槽，单相为一条槽；上述的电热丝不绕曲加绝缘层安装在坩埚外壁和底下部槽内，坩埚上方起端的电热丝接火线，下部终端的电热丝接中线。电热丝套瓷管或加搪瓷绝缘层直接安装在坩埚外壁和底部下层罗纹状分布的槽内，槽的深度、几何形状、充填物能把电热丝热量的绝大部分传递给坩埚，传送到坩埚内被加热物；坩埚外采用新的保温材料硅酸铝纤维和硅酸镁保温隔热；坩埚口上方设有保温盖，坩埚底下方有保温隔热层。由于上述技术措施。本实用新型坩埚热体电炉(内热保温式)较工频感应电炉(电磁感应涡流发热式)散热少、热效率高；较坩埚电阻炉井式电阻炉(外热烘烤式)热效率提高一倍左右。本实用新型坩埚热体电炉，电热丝用量
同功率井式电阻炉电热丝用量的约三十分之一，保温材料、金属材料用量少一半左右，所以造价比井式电炉低一半，只有同功率工频感应炉造价的四分之一。
以下结合附图对本实用新型加以说明附
图1为本实用新型坩埚热体电炉的线路原理图。
附图2左图为本实用新型坩埚热体电炉，炉体外形示意图。
附图2右图为本实用新型坩埚热体电炉配电柜示意图。
附图3为本实用新型中低温坩埚热体电炉结构示意图。
附图4为本实用新型高温坩埚热体电炉结构示意图。
附图5为本实用新型热处理坩埚热体电炉结构示意图。
附图6为本实用新型中低温坩埚热体电炉，坩埚上视图。
附图7为本实用新型中低温坩埚热体电炉，坩埚壁上电热丝分布图。
附图8为本实用新型中低温坩埚热体电炉，坩埚底部电热丝分布图。
见附
图1中R1、R2、R3为发热体，由电热丝套瓷管安装在坩埚外壁罗纹状和底部环状分布的槽内，如图3、4、5中R及图7、8中R1、R2、R3所示；坩埚的形状根据电炉用途不同金属熔化坩埚有图3中5b所示的凹底和图4中5g所示的凸底二种；热处理坩埚为图5所示的平底5i，坩埚外设保温层如图3、4、5中14、13、8、9安装在金属外壳2、18内，放在金属台座12上方的绝缘耐热板11上，图3、4、5中1为电炉口上方的保温盖，炉体外形如图2中左图所示。
图1中电源A、B、C经开关DW到保险丝L1、L2、L3，后经电流表A1、A2、A3，后到交流接触器J1、J2各触点，再经坩埚上方边部的发热体引线a、b、e。在R1、R2、R3上发热作功，再到中线变压器T，再接地到零。开关DW电流指示表A1、A2、A3，电压表V，温控毫伏计M，工作停起开关K1、K2，电压转换开关K3，工作指示灯D1、D2安装在图2右图配电柜的面极上；中线变压器T，阻抗二极管D4，降压二极管D1、D2、D3，保险丝L1、L2安装在配电柜内 热电偶DW安装炉体内。
见附图3、4中5和图6、7所示为金属熔化坩埚，以中线对称成敞口宽边厚壁圆桶形坩埚为敞口形便于放入金属取出金属液；5a为宽边有加固坩埚和安装电源接线座的作用，坩埚的内壁容器层，应有足够的强度；发热体R的安装层应能把热量的绝大部分传递到坩埚内，图3、6中5b为中低温金属熔化坩埚的凹底，便于淘金属液。图4中5g为高温熔化坩埚的凸底，有自保温作用，可提高热效率。图5中14为热处理容器坩埚，5为热源坩埚两者大面积接触配套使用；热源坩埚除敞口稍大和5c为平底外，其余同中低温坩埚。热处理容器坩埚应有多个与热源坩埚配套使用。
见附图3中17所示为安装电热丝的槽，它的断面为半圆形；图4、5、7、8中槽的断面为方形，附图7中17所示的槽从坩埚外壁上方边子5a瓷座3处开始，经坩埚外壁上部绕外壁多圈至外壁下部到图8所示底部发热体R1R2R3所在位置的槽子，终于一点15，图7、8中R1R2R3安装的槽子为三相电炉的三条槽，若设计成二相电炉用二条槽，单相一条槽。
见附图7右侧的小图所示为发热体R在槽内的安装情况，它由电热丝6d不绕曲套瓷管bc安装于槽子17内，图3、4、5、7、8中6为发热体即
图1、7、8中R1R2R3，它起始于图4、5、7中坩埚上方边部接电源火线的瓷座3处，分布于坩埚外壁槽内多圈再至底部回旋几圈终于一点15接中线低电位。
见附图4高温电炉在坩埚外用耐火泥层13贴子坩埚壁外作降温层，使耐火泥外温度降至九百度以下，后用硅酸铝纤维毡7.8保温，再用硅酸镁9作隔热层，使炉壳降至室温。附图3.5所示为中低温电炉和热处理电炉，用硅酸铝纤维毡贴于坩埚外壁作保温层如图3.5中7.8所示，再用硅酸镁图3.5中9作隔热层，使炉壳降至室温，图3、4、5中10为电炉金属外壳，2为炉壳盖，4为电源引线。
为了解决电热丝安装在坩埚上的安全用电，
图1中三条电热丝R1R2R3用三相丫形联接；电热丝在坩埚上方边部接电源高电位如图3、4、5中3，中线低电位接坩埚底部于一点图8中15；附
图1中中线与零线之间接短路断电装置变压器T；电源选用自动空气开关DW，三条火线接保险丝L3L4L5，附图3、4、5中坩埚5与台座12之间设绝缘板11，以便安装短路断电装置。
见附
图1中中线与零线之间接中线变压器T，变压器次级接保险丝L1和半导体二极管D4，保险丝L1再接入交流接触器J1、J2线圈电路中；中线变压器变压比可用10.8，匝数和线径的选择以不影响中线接地效果，中线带电30伏即可熔断保险丝L1为原则；半导体二极管D4起加大保险丝L1并联回路阻抗之作用，当L1熔断时D4串入交流接触器线圈电路中，因D4反向电阻的降压，J1J2不能工作而切断电源，
图1中D1D2D3为降压二极管。
本实用新型坩埚热体电炉，以提高工业电炉热能利用效率为课题，以减少热传递环节和缩小散热面为思路，利用新型保温材料保温隔热；该电炉热能利用效率高于工频感应炉，比井式电炉节电一半左右。造价只有同功率井式电炉的二分之一，还具有重量轻、体积小、功率因素高、温升快的特点，是一种完全可以取代坩埚电阻炉，井式热处理电阻炉，部份取代工频感应炉的新型工业电炉。
权利要求1.坩埚热体电炉，是一种电热丝安装在坩埚外壁槽内，通电发热对坩埚内物体加热熔化和进行热处理的装置，该装置其特征在于把凹底、凸底、平底坩埚外壁和底部下层加工成罗纹状分布的槽，槽内安装带绝缘层的电热丝，电热丝在坩埚上方的头接高电位，下方的头接低电位，坩埚外设保温层，坩埚与保温层置于金属外壳内；外壳中部下方设金属台座，下方设保温盖，还设有配电柜和用电安全装置。
2.根据权利要求1所述的坩埚热体电炉，其特征在于金属熔化坩埚为敞口厚壁宽边园桶形，用生铁、耐热钢或非金属材料加工，坩埚内底部的形状有凹底和凸底二种；金属热处理坩埚为扩口厚壁宽边平底敞口形，用生铁或耐热钢加工而成。
3.根据权利要求1所述的坩埚热体电炉，其特征在于罗纹状分布的槽，从坩埚外壁上方起始绕坩埚外壁延伸至底下部终止，槽的横断面为长方形或半个园形，三相设三条槽，二相为二条槽，单相为一条槽。
4.根据权利要求1所述的坩埚热体电炉，其特征在于电热丝不绕曲加绝缘层安装在坩埚外壁和底下部槽内，坩埚上方起端的电热丝接火线，下部终端的电热丝接中线。
5.根据权利要求1所述的坩埚热体电炉，其特征在于高温电炉坩埚外设耐火泥降温层，硅酸铝纤维保温层，硅酸镁隔热层。中低温电炉和热处理电炉坩埚外设硅酸铝纤维保温层，硅酸镁隔热层。
6.根据权利要求1所述的坩埚热体电炉，其特征在于三条电热丝接成三相丫形，电热丝在坩埚上部接电源高电位。底部接中线低电位，中线与零线之间接短路断电装置，电源选用自动空气开关，三条火线接保险丝。
7.根据权利要求6所述的短路断电装置，其特征在于中线与零线之间接中线变压器，变压器次级接保险丝和半导体二极管，该保险丝再串入交流接触器线圈电路中。
专利摘要本实用新型涉及工业炉窑领域，是一种坩埚热体电炉。它把凹底、凸底、平底坩埚外壁和底部下层加工成螺纹状分布的槽，槽内安装有带绝缘层的电热丝，电热丝在坩埚上方的部分接高电位，下方接低电位，坩埚外设保温层，还设有配电柜和用电安全装置。它的热能利用效率高于工频感应炉，比井式电炉节电一半左右。它还具有重量轻、体积小、温升快、加热均匀、功率因素高的特点，是一种经济效益很好的节能产品。
文档编号F27B14/06GK2081959SQ8921970
公开日1991年7月31日 申请日期1989年11月13日 优先权日1989年11月13日
发明者杨任德 申请人:杨任德