专利名称：发热棒单元体、发热棒及干燥炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种干燥炉及发热装置，尤其是一种用于中空物体干燥的干燥炉、发 热棒及发热棒单元体。
背景技术：
钛及钛合金的熔炼工艺是先将海绵钛和中间合金混合均勻后，压制成所需的电 极块，电极块拼焊成电极，所焊成的电极需要烘干处理，去除电极中的水分，然后吊装入真 空自耗炉，经过二次或三次重熔成成品锭。通常的电极烘干处理方法是采用自控温度烘 干箱烘干，吊装电极进入烘干箱，箱内电阻丝通电发热而加热电极，箱内温度范围设定在 100°C 160°c，一股烘干时间为5 24小时。由于电极经过了烘干处理，可以减少真空自 耗炉抽真空时间，缩短钛及钛合金熔炼时间，减少铸锭有害杂质。现有用于干燥中空钛及钛合金熔炼电极的自控温烘干箱的结构是其包括箱体， 箱体具有长方体形内腔，内腔的壁一股为绝热材料，箱体上连接有覆盖所述内腔的透气箱 盖，有时箱体长度方向的两个侧壁也做成透气结构，所述内腔一股可容纳多根电极，在所述 内腔四周的箱体内壁设置有发热装置，一股是均勻布置的多根电阻丝。干燥处理时，将一钛 及钛合金熔炼电极放入其内腔中，如果是同时处理多个，则该多个电极是摞放的，然后通电 加热。一股来说，钛及钛合金熔炼电极直径和重量都比较大，电极尺寸一股在 Φ 400mm Φ800πιπι之间，长度4m 10m，采用传统自控温烘干箱烘干钛熔炼电极时，由于 热量是从箱体内壁散发出来，是从电极外周向电极内部幅射，热效率低，能耗大。
发明内容
为了克服现有自控温烘干箱能耗大的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一 种更加节能的发热棒单元体，由这种发热棒单元体组成的发热棒，以及利用这种发热棒的 干燥炉。本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下。发热棒单元体，包括电发热元件，所述电发热元件固定在棒形支撑件上，该棒形支 撑件两端分别连接有插头端本体和插座端本体，插头端本体和插座端本体上分别设置有相 互匹配的导电插头件和导电插座件，所述电发热元件与导电插头件和导电插座件均导电连接。所述导电插头件和导电插座件分别与插头端本体和插座端本体可转动连接。所述棒形支撑件外壁涂覆有耐火层。所述电发热元件为均勻缠绕在棒形支撑件上的电阻丝。所述电阻丝有1 3根。所述棒形支撑件及电发热元件由内壁涂覆有绝缘层的保护罩包裹，所述保护罩与 插头端本体和插座端本体固定连接。
由上述发热棒单元体组成的发热棒，所述发热棒包括至少两个依次连接的所述发 热棒单元体，相邻两个发热棒单元体中，其中一个的导电插头件插入另一个的导电插座件。利用上述发热棒的干燥炉，包括设置有炉腔的炉体和连接在炉体上且位置与炉腔 相对应的活动、透气上盖，以及炉体内的发热装置，所述发热装置为沿炉腔长度方向设置的 所述发热棒，发热棒与电源及开关电连接。所述上盖为分体式结构，其由至少两个并排相邻的上盖单元组成，每一上盖单元 均与炉体活动连接。所述上盖内空部分的形状与炉腔的形状是上下对称的。本发明的有益效果是用不同长度的发热棒单元体相互连接成所需长度的发热 棒，利用发热棒实现对电极等中空待干燥物品由中心向外周方向的热幅射，其热量散失小， 热效率更高，更节能，并且发热棒的长度可以调整，干燥炉的炉腔覆盖长度也可以通过改变 盖下的上盖单元的个数进行调整，从而适应不同长度的待干燥物品，本发明加工方便，热量 散失小，尤其适合用作中空钛及钛合金熔炼电极的烘干装置。
图1是本发明的发热棒单元体的主视图。图2是发热棒单元体插头端的局部放大剖视图。图3是发热棒单元体插座端的局部放大剖视图。图4是本发明的发热棒的示意图。图5是本发明的干燥炉炉盖打开状态的俯向示意图。图6是本发明的干燥炉炉盖打开状态的左向示意图。图7是本发明的干燥炉工作状态的示意图。图中标记为，1-发热棒单元体，2-干燥炉，3-电极，4-发热棒，5-温度检测装置， 6-温度控制器，7-电源，8-开关，9-通孔，11-棒形支撑件，12-电发热元件，13-插头端本 体，14-插座端本体，15-导电插头件，16-导电插座件，17-耐火层，18-绝缘层，19-保护罩， 21-炉体，22-上盖，23-炉腔，24-上盖单元。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。如图1 图4所示，本发明的发热棒单元体包括电发热元件12，所述电发热元件 12固定在棒形支撑件11上，该棒形支撑件11两端分别连接有插头端本体13和插座端本体 14，插头端本体13和插座端本体14上分别设置有相互匹配的导电插头件15和导电插座件 16，所述电发热元件12与导电插头件15和导电插座件16均导电连接，可将一个发热棒单 元体1的导电插头件15插入另一个发热棒单元体1的导电插座件16，如此，就可将多个发 热棒单元体1相互串接成需要长度的发热棒4，以适应不同的加热要求，当需要较长的发热 棒4时，可采用制作多根短的发热棒单元体1再连接的方式，从而减小加工困难，并减小整 个发热棒4的挠性变形。如图2、图3所示，所述导电插头件15和导电插座件16分别与插头端本体13和插 座端本体14可转动连接，这样，当连接成较长的发热棒4时，可利用导电插头件15、导电插座件16分别相对于插头端本体13、插座端本体14的转动来适应其挠性变形，保证相互配合 插接的一对导电插头件15、导电插座件16之间可靠的电连接。如图2、图3所示，这种可转 动连接一种最简单的实现方式是，所述的转动指导电插头件15、导电插座件16分别与插头 端本体13、插座端本体14之间为活动球面接触，则导电插头件15、导电插座件16可以以插 头端本体13、插座端本体14的中心线为轴线作运动轨迹为“锥面”的回转，一股而言，当导 电插头件15、导电插座件16分别相对于插头端本体13、插座端本体14能够有0 30°的 空间自由转动角度，亦即所述的“锥面”的顶角能在0 60°范围内变化时即可达到上述目 的，可转动角度也不宜做得过大。当然，也可以采用其它的连接方式，如间隙套接的方式来 实现可转动连接。为安全起见，所述棒形支撑件11外壁涂覆有耐火层17。优选地，所述电发热元件12为均勻缠绕在棒形支撑件11上的电阻丝，有利于简便 地实现电发热元件12沿发热棒单元体1的轴向均布，实现均勻加热，所述的缠绕方式一股 为螺旋式。当然，电阻丝等电发热元件12也可是通过在棒形支撑件11外壁上开设轴向容 纳槽来固定，但加工稍嫌复杂。所述电阻丝可以仅仅是1根，为保证发热棒单元体1能够可靠地工作，所述电阻丝 宜采用2根以上，例如3根，这样，当其中一根电阻丝烧断后或者与导电插头件15、导电插座 件16之间的导电连接松脱后，其余的电阻丝还能继续工作。为保证安全，所述棒形支撑件11及电发热元件12由内壁涂覆有绝缘层18的保护 罩19包裹，所述保护罩19与插头端本体13和插座端本体14固定连接。插头端本体13和插座端本体14 一股采用绝缘材料制作。如图4所示，本发明的发热棒4包括至少两个依次连接的上述发热棒单元体1，相 邻两个发热棒单元体1中，其中一个发热棒单元体1的导电插头件15插入另一个发热棒单 元体1的导电插座件16。由于发热棒4是由两个以上的发热棒单元体1导电连接而成，其 长度调整方便，适合于各种场合下应用。如图5、图6和图7所示，本发明的干燥炉包括设置有炉腔23的炉体21和连接在 炉体21上且位置与炉腔23相对应的活动、透气上盖22，以及炉体21内的发热装置，所述发 热装置为沿炉腔23长度方向设置的上述发热棒4，发热棒4与电源7及开关8电连接，所述 发热棒4可穿过中空待干燥物体的内部，则其热幅射散失小，热效率高，更加节能，并且所 述发热棒4是可拆分的，毫不影响将物品放入炉腔23或取出的操作。一股地，所述炉腔23 的内壁宜采用绝热材料制作，减少热量散失。为适应不同长度物品的加热需要，可将所述上盖22设计为分体式结构，其由至少 两个并排相邻的上盖单元24组成，每一上盖单元24均与炉体21活动连接，可根据烘干物 品的长度，以相邻的若干个上盖单元24覆盖炉腔23，减小热量散失，并且调整方便。为更好地减少热量散失，所述上盖22内空部分的形状与炉腔23的形状是上下对 称的，并且可根据所要干燥的物体的外形来决定这两部分的形状。例如，如图5、图6和图7 所示，用于干燥中空钛及钛合金熔炼电极时，由于所述电极外形为圆柱形，则据此可将所述 炉腔23及上盖22均设计为半圆柱形，既能不影响物品的放入及稳定放置，又能减少受热空 间，更加节能。为便于控制加热温度，最好在所述发热棒4与电源7之间连接有温度控制器6，温度控制器6与温度检测装置5信号连接，温度检测装置5设置于发热棒4旁侧。温度控制 的相关内容属于现有技术，在此不再赘述。可以想见，炉体21与上盖22为达到节能效果均应采用保温材料制作或在其内壁 覆盖保温材料层，相关内容亦属于现有技术，不再赘述。实施例如图1 图7所示，本发明的干燥炉由设置有炉腔23的炉体21和连接在炉体21 上且位置与炉腔23相对应的活动、透气上盖22组成，所述炉腔23及上盖22均为半圆柱形， 所述上盖22设计为分体式结构，其由至少两个并排相邻的上盖单元24组成，每一上盖单元 24均与炉体21活动连接，沿炉腔23长度方向设置有本发明的发热棒4，发热棒4与电源7 及开关8电连接。如图7所示，以上述的干燥炉用于中空纯钛电极的烘干处理。将电极3吊装入炉 腔23中，根据电极的长度，用本发明的发热棒单元体1连接成相应长度的发热棒4，将发热 棒4穿入电极3的通孔9内，并在所述通孔9的一端与发热棒4邻近的位置设置作为温度 检测装置5的热电偶，热电偶与温度控制器6信号连接，并将所述温度控制器6接入由发热 棒4与电源7连接成的回路中，设定发热棒4的温度，合上上盖22，通电并延续设定时间后 断电。实验对Φ470mmX6000mm和0650mmX6000mm纯钛电极各20支分别用上述干燥炉及 现有自控温烘干箱进行加热烘干对比试验。下表1中公开了试验结果。表 权利要求
发热棒单元体，包括电发热元件(12)，其特征是所述电发热元件(12)固定在棒形支撑件(11)上，该棒形支撑件(11)两端分别连接有插头端本体和插座端本体(14)，插头端本体(13)和插座端本体(14)上分别设置有相互匹配的导电插头件(15)和导电插座件(16)，所述电发热元件(12)与导电插头件(15)和导电插座件(16)均导电连接。
2.如权利要求1所述的发热棒单元体，其特征是所述导电插头件(15)和导电插座件 (16)分别与插头端本体(13)和插座端本体(14)可转动连接。
3.如权利要求1或2所述的发热棒单元体，其特征是所述棒形支撑件(11)外壁涂覆 有耐火层(17)。
4.如权利要求3所述的发热棒单元体，其特征是所述电发热元件(12)为均勻缠绕在 棒形支撑件(11)上的电阻丝。
5.如权利要求4所述的发热棒单元体，其特征是所述电阻丝有1 3根。
6.如权利要求1或2所述的发热棒单元体，其特征是所述棒形支撑件(11)及电发热 元件(12)由内壁涂覆有绝缘层(18)的保护罩(19)包裹，所述保护罩(19)与插头端本体 (13)和插座端本体(14)固定连接。
7.由权利要求1或2所述发热棒单元体组成的发热棒，其特征是所述发热棒(4)包 括至少两个依次连接的所述发热棒单元体(1)，相邻两个发热棒单元体(1)中，其中一个的 导电插头件(15)插入另一个的导电插座件(16)。
8.利用权利要求7所述发热棒的干燥炉，包括设置有炉腔(23)的炉体(21)和连接在 炉体(21)上且位置与炉腔(23)相对应的活动、透气上盖(22)，以及炉体(21)内的发热装 置，其特征是所述发热装置为沿炉腔(23)长度方向设置的所述发热棒，发热棒(4)与电源 (7)电连接。
9.如权利要求8所述的干燥炉，其特征是所述上盖(22)为分体式结构，其由至少两 个并排相邻的上盖单元(24)组成，每一上盖单元(24)均与炉体(21)活动连接。
10.如权利要求8所述的干燥炉，其特征是所述上盖(22)内空部分的形状与炉腔 (23)的形状是上下对称的。
全文摘要
本发明公开了一种更加节能的发热棒单元体、发热棒及干燥炉，发热棒单元体包括电发热元件，所述电发热元件固定在棒形支撑件上，该棒形支撑件两端分别连接有插头端本体和插座端本体，插头端本体和插座端本体上分别设置有相互匹配的导电插头件和导电插座件，所述电发热元件与导电插头件和导电插座件均导电连接；所述发热棒包括至少两个依次连接的所述发热棒单元体，相邻两个发热棒单元体中，其中一个的导电插头件插入另一个的导电插座件；所述干燥炉以沿炉腔长度方向设置的所述发热棒为发热装置，发热棒与电源电连接。本发明加工方便、热量散失小，节能效果明显，尤其适合用作中空钛及钛合金熔炼电极的烘干装置。
文档编号H05B3/64GK101977453SQ201010284900
公开日2011年2月16日 申请日期2010年9月17日 优先权日2010年9月17日
发明者杨雄飞, 韦青峰, 黄德明 申请人:攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司;攀钢集团研究院有限公司;攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司;攀钢集团攀枝花钢钒有限公司