一種電加熱嵌入式爐膛管的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種儀器設備用電加熱嵌入式爐膛管，所述的爐膛管內側設有溝槽結構，在溝槽結構中嵌入電加熱元件。將這種爐膛管結構應用到焦炭反應性或冶金還原爐等具有垂直或水平加熱形式的電阻爐中，可實現完全符合工藝標準要求，能夠滿足更高要求熱穩定性及恒溫區爐膛的要求，同時提高爐膛橫向溫度的一致性及對被加熱的物體的電氣絕緣的防護性。
【專利說明】一種電加熱嵌入式爐膛管
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及焦化、冶金領域儀器設備中電阻加熱爐膛的內部結構。
【背景技術】
[0002]隨焦化、冶金行業實驗室儀器設備在技術上的不斷更新和發展，符合工藝性能要求的電加熱結構形式的電阻爐發展雖然也有不同結構形式的變化，但經過實際應用的驗證均沒有很好符合工藝標準要求或甚至根本是不符合要求的。特別在針對焦炭反應性(塊焦反應性)、冶金性能還原爐等設備中，爐膛結構上沒有實質性的突破。
[0003]由于常規應用中多數采用電阻絲螺旋纏繞方式的爐絲管形成加熱爐膛，但由于電阻絲壽命較短，所以使用頻繁的電爐需經常更換爐絲管或電阻絲，這給日常實驗室的生產工作帶來了較為麻煩的問題，同時也增加了備件消耗費用。
[0004]而近幾年為了提高加熱元件壽命，逐漸開始采用硅碳棒或硅鑰棒等加熱元件進行改進爐膛，但由于這種棒形的加熱元件在爐膛中的物理結構限制相對于電阻絲纏繞方式而言具有很大的離散性，特別在要求有一定垂直長度恒溫區的電加熱爐中，近幾年在市場上所常見要求具有一定長度的恒溫區電加熱爐根本沒有建立起恒溫區，即便某個時刻看似有恒溫區，但經過一定時間穩定加熱后恒溫區便消失無存。那么這些主因就是爐膛結構與電加熱元件在組合應用時沒有掌握爐膛設計中的熱特性所致。在相關此類爐膛的GB中雖給出了某種結構形式，但事實依據這種不嚴謹的結構形式根本無法獲得符合此GB所要求的工藝特性，反而使在依據此GB的應用中造成了無法獲得的結果。
【發明內容】
[0005]本實用新型提供一種電加熱嵌入式爐膛管，將這種爐膛管應用到焦炭反應性或冶金還原爐等具有垂直或水平加熱形式的電阻爐中，可實現完全符合工藝標準要求，能夠滿足更高要求熱穩定性及恒溫區爐膛的要求，同時提高爐膛橫向溫度的一致性及對被加熱的物體的電氣絕緣的防護性。
[0006]為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現:
[0007]一種電加熱嵌入式爐膛管，所述的爐膛管內側設有溝槽結構，在溝槽結構中嵌入電加熱元件。
[0008]所述的爐膛管內部設有爐膛襯管，所述的爐膛襯管由具有一定壁厚的耐火材料制成。所述的爐膛襯管的形狀為與其外部爐膛管相匹配的形狀。所述的爐膛襯管分為以下兩種形式:
[0009]I)所述的爐膛襯管管壁縱向上開有孔狀結構，該孔狀結構為連續的或不連續的孔；所述的爐膛襯管管壁未開孔的部位遮擋在內爐膛管嵌入加熱元件的溝槽上，而爐膛襯管管壁的開孔部位與嵌入電加熱元件的溝槽錯開。所述的爐膛襯管與爐膛管為分體結構，或一體結構。
[0010]2)所述的爐膛襯管外壁設有溝槽，該溝槽形狀與爐膛管內壁溝槽相配合，電加熱元件嵌入爐膛襯管外壁溝槽與內爐膛管內壁溝槽組成的槽孔內。所述的爐膛襯管與爐膛管為分體結構，或一體結構。
[0011]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:
[0012]本實用新型應用到焦炭反應性或冶金還原爐等具有垂直或水平加熱形式的電阻爐中，可實現完全符合工藝標準要求，可滿足更高要求熱穩定性及恒溫區爐膛的要求，同時提高爐膛橫向溫度的一致性及對被加熱的物體的電氣絕緣的防護性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是爐膛管的結構圖。
[0014]圖2是爐膛襯管的結構剖視圖。
[0015]圖2-1是爐膛襯管的平面展開圖。
[0016]圖3是實施例2分體結構嵌入電加熱元件爐膛管的結構圖。
[0017]圖4是實施例2整體結構嵌入電加熱元件爐膛管的結構圖。
[0018]圖5是實施例1爐膛管內設有爐膛襯管的結構圖。
[0019]圖中:1-爐膛管2-管壁3-溝槽4-電加熱元件5-爐膛襯管6_孔7_爐膛襯管溝槽8-爐膛管通孔
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖詳細敘述本實用新型電加熱元件嵌入式的爐膛構造的具體實施例。
[0021]本實用新型爐膛管的基本結構:如圖1所示，將耐火材料用模具成型，制成爐膛管1，爐膛管截面形狀可為圓形或方形或呈具有對稱結構的四邊形及多邊形。在爐膛管管壁2的內側均布溝槽3(附圖中給出了圓形溝槽，但溝槽形狀不限于圓形，也可為方形、梯形或其它與電加熱元件可配合的形狀)。將電加熱元件4 (硅碳棒、硅鑰棒或石英管)嵌入到各個溝槽3中即形成基本的嵌入式管狀加熱爐膛。
[0022]實施例1:如圖2、圖2-1、圖5所示，為滿足更高要求熱穩定性及恒溫區爐膛的要求，同時提高爐膛圓周方向(橫向)溫度的一致性及對被加熱的物體的電氣絕緣的防護性，在這種基本構造爐膛管I的基礎上，在管狀的加熱爐膛中再內嵌用耐火材料制成的具有一定壁厚的且外形與爐膛管能配合在一起的爐膛襯管5，從而組合成性能更高的符合工藝性能要求的電加熱爐膛。見圖2、圖2-1，爐膛襯管管壁縱向上開有孔狀結構，該孔狀結構為連續的或不連續的孔(圖2-1中所示為縱向不連續的孔，孔的形狀可為長條形、圓形或其它形狀)；見圖5，爐膛襯管管壁未開孔的部位遮擋在內爐膛管I嵌入電加熱元件4的溝槽上，而爐膛襯管管壁的開孔部位6與嵌入電加熱元件的溝槽錯開。所述的爐膛襯管與爐膛管為分體結構，或一體結構(圖5所示為分體結構)。
[0023]實施例2:如圖3所示，爐膛襯管5制成與爐膛管I對稱式的同樣溝槽的結構，爐膛襯管5的外溝槽7開在管的外側，爐膛襯管5與爐膛管I的構造結構上就是對稱的里外相互配合的構造，電加熱元件4嵌入爐膛襯管外壁溝槽7與內爐膛管內壁溝槽3組成的槽孔內。基于圖3的這種結構形式(爐膛襯管與爐膛管為分體結構)，也可以選擇直接將爐膛管I與爐膛襯管5制作成一體，然后在管壁2的縱向上開通孔8從而實現一個整體式的爐膛管結構(如圖4所示)。[0024]為了使爐膛能更好的適宜安裝在加熱電爐中，內爐膛管I及爐膛襯管5的兩端均可以根據需要進行結構形式的變化以便與其外部的其他物理構造結合而成為有機的組合體。
[0025]根據圖1所示的基本構造或其延伸的如圖4的結構形式，爐膛管可根據實際電加熱爐爐膛大小可以選擇不同的溝槽3或外購槽7的數量，也就決定了所嵌入的電加熱元件4棒數(根數)的多少。圖1所示為12棒的典型結構，可以采用硅碳棒、硅鑰棒或石英管等電加熱元件，只要發熱部件能從溝槽3或外溝槽7的開口處嵌入或穿過爐膛管I就構成了發熱元件4的嵌入式結構。而針對不同類型電加熱器件4在電氣連接上可根據爐體的結構形式或安裝需要將冷端制作成各種靈活的連接形式。
[0026]下面對本實用新型的具體實施方法作進一步詳細描述:圖1、圖2、圖3或圖4所示內爐膛管及爐膛襯管采用材質適宜的耐火材料，經過模具成型后經干燥、高溫爐窯燒制后定型。根據需要所用的成型模具可以選擇圓形或四邊形或多邊形來成型出所需要的結構形式。耐火材料要求具有耐急冷急熱的特性，同時也要具備良好的導熱系數材料制做。除圖4的結構形式外，其余結構形式的內爐膛管和爐膛襯管可采用不同材質的耐火材料制做，當然根據需要也可以采用同種材質的耐火材料制成。當采用側壁開孔爐膛襯管時，側壁所開孔的邊緣不能有毛刺。爐膛襯管與內爐膛管最終要進行組合配裝，所以二者之間的間隙越小越好，由于燒制完成后耐火材料可能會有一定程度的收縮，所以需要測試材料的收縮率，在配裝過程中使間隙均勻且沒有相互卡阻的現象。
[0027]當采用圖4形式結構的一體式爐膛管時，所采用的加熱元件發熱部的棒體則直接穿過側壁上的內孔。而當采用圖1、圖2或圖3結構形式時，加熱元件不僅可以采用穿過溝槽形式還可以可采用U型或L型等結構形式直接由溝槽的側向嵌入其中。
[0028]上面所述僅是本實用新型的基本原理，凡是依據本實用新型技術原理對其進行等同變化或替換，均在本實用新型權利保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種電加熱嵌入式爐膛管，其特征在于，所述的爐膛管內側設有溝槽結構，在溝槽結構中嵌入電加熱元件。
2.根據權利要求1所述的一種電加熱嵌入式爐膛管，其特征在于，所述的爐膛管內部設有爐膛襯管，所述的爐膛襯管由具有一定壁厚的耐火材料制成。
3.根據權利要求2所述的一種電加熱嵌入式爐膛管，其特征在于，所述的爐膛襯管管壁縱向上開有孔狀結構，該孔狀結構為連續的或不連續的孔；所述的爐膛襯管管壁未開孔的部位遮擋在內爐膛管嵌入加熱元件的溝槽上，而爐膛襯管管壁的開孔部位與嵌入電加熱元件的溝槽錯開。
4.根據權利要求3所述的一種電加熱嵌入式爐膛管，其特征在于，所述的爐膛襯管與爐膛管為分體結構，或一體結構。
5.根據權利要求2所述的一種電加熱嵌入式爐膛管，其特征在于，所述的爐膛襯管外壁設有溝槽，該溝槽形狀與爐膛管內壁溝槽相配合，電加熱元件嵌入爐膛襯管外壁溝槽與內爐膛管內壁溝槽組成的槽孔內。
6.根據權利要求5所述的一種電加熱嵌入式爐膛管，其特征在于，所述的爐膛襯管與爐膛管為分體結構，或一體結構。
7.根據權利要求1所述的一種電加熱嵌入式爐膛管，其特征在于，所述的爐膛管及爐膛襯管的兩端構造與其外部的爐膛物理構造結合成為組合體。
【文檔編號】F27D1/00GK203798175SQ201420161163
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月3日 優先權日:2014年4月3日
【發明者】項恩廣 申請人:鞍山星源達科技有限公司