[發明專利]浸漬式加熱器

無效

• 申請號: 201110333693.2
• 申請日: 2011-10-28
• 公開（公告）號: CN102932978A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 齋藤信一;鈴木勝洋;高橋學
• 申請（專利權）人: 日本重化學工業株式會社
• 主分類號: H05B3/78
• 分類號: H05B3/78;H05B3/64
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 雒運樸

技術領域

本發明涉及一種投入到鋁、鋅等非鐵金屬熔液中對熔融金屬進行加熱的溶融金屬用浸漬式加熱器，尤其涉及一種能夠適合作為輔助加熱源使用的小型溶融金屬用浸漬式加熱器。

背景技術

用于對鋁及鋅等非鐵金屬熔液進行加熱保持的非鐵金屬熔液保持爐在爐內熔融金屬中具備將發熱體裝備于陶瓷等耐火材料制保護管(外筒管)內的浸漬式加熱器。

這種浸漬式加熱器通常為了防止利用通電加熱而被加熱的發熱體與熔融金屬的反應且與熔融金屬隔絕而由具有高絕緣性的陶瓷管構成。以往，公知有氮化硅等耐熱性絕緣件材料內收容有發熱體的鋁熔融金屬用浸漬式加熱器。公知收容于陶瓷管內的發熱體為棒狀加熱器、U字型加熱器、螺旋或者線圈狀加熱器之類的各種形狀的加熱器。作為加熱器原料可使用碳化硅質、鎳鉻耐熱合金線及二硅化鉬之類的金屬發熱體等各種材料。

作為這樣的浸漬式加熱器，公知有將上部懸垂支承于熔融金屬容器的上蓋而將其下部浸漬于熔融金屬中使用的直筒形加熱器、貫通所述保持爐的熔融金屬容器的側壁且靠近容器內的底而水平架設使用的加熱器等。這樣的浸漬式加熱器構成保持爐的一部分。

這些浸漬式加熱器作為熱源要求有比較大的電容，其結果是，需要采用比較大的尺寸的浸漬式加熱器和大電源。浸漬式加熱器的容量對保持熔融金屬的爐體的大小和隔熱性具有很高的依賴性。

即，越是隔熱性差、熱容量大的爐體，則越是需要大容量的加熱器。近年來，正在提高爐體自身的隔熱性，作為必要的加熱器容量也正在變小，期待有小型且易操作的浸漬式加熱器。

另一方面，在保持爐及電鍍槽等內，為了補充因來自汲出口等開口部的散熱而引起的熔融金屬的溫度下降，希望有在局部對金屬熔液加熱、保溫的輔助浸漬式加熱器。

作為小型且易操作，特別是用于輔助加熱的浸漬式加熱器優選只是加熱器容易移動的小型且高輸出，另外，作為電源不需要大的變壓器，要求容易布線。另外，重要的是根據需要能夠靈活對應輸出及形狀而廉價地提供。

關于電源，優選在100V或者200V的普通電源中不使用特別的變壓器等，可以例如只用晶體閘進行輸出控制。將鎳鉻耐熱合金線及鐵鉻鋁耐熱合金線之類的普通金屬電熱線材卷成線圈狀并將其收容于絕緣性陶瓷管內的結構符合上述目的。

在這種浸漬式加熱器中，將電熱線材卷成線圈收容于管內，但是，由于電熱線材自身的耐熱性、抗氧化性的制約，因此，若電熱線材自身的溫度過度上升，則加熱器壽命極短。因此，在這種浸漬式加熱器中測量加熱器內部溫度，以不超過允許溫度的方式控制電力負荷。從而，若電熱線材產生的熱不能有效地傳導到熔融金屬，則只能負荷實際的使用環境中遠小于根據電熱線材的總電阻值和最大負荷電壓計算出的設計輸出容量的輸出。以后，將在該實際環境可負荷的輸出容量記為“有效輸出”。現已公知的這種浸漬式加熱器還不能充分適應小型且有效輸出為高輸出這一要求。

作為這種浸漬式加熱器，例如專利文獻1提出了一種在耐熱性陶瓷管內將發熱體埋設并收容于高的熱傳導性粉末的浸漬式加熱器。金屬護套型加熱器可用相同的方法制作，而在金屬護套型中，在金屬護套內充填電熱線和高熱傳導性的粉末之后，使金屬護套縮小，將充填于其中的粉末做成壓密狀態，實現提高電熱線產生的熱向被加熱物的熱移動(熱傳導效率)的目的。

另外，專利文獻2提出了一種外筒管由輻射效率優異的導電性陶瓷材料形成，使在因對外筒自身通電而發熱的外筒管產生的熱直接向金屬熔液散熱，對該金屬熔液有效地加熱或者保溫的浸漬式加熱器。

專利文獻1：日本特開平11-176564號公報

專利文獻2：日本特開2008-269808號公報

但是，在專利文獻1所述的浸漬式加熱器中，由于相當于護套的管為陶瓷制，因而無法將埋設發熱體的粉末壓密，粉體層在含有許多氣孔的狀態下存在，因粉末粒度及充填率而有時反倒使粉體層作為保溫材料發揮作用，難以實現提高熱傳導效率的目的。另外，在專利文獻2所述的浸漬式加熱器中，沒有具有導電性且對溶融金屬溶液耐腐蝕性高的陶瓷材料，另外，由于熔融金屬也具有導電性，因而易發生觸電事故，不具有現實性。

發明內容

本發明為了適應上述要求，以提供一種小型且易操作，尤其適合用作輔助加熱器的浸漬式加熱器為課題。

另外，本發明的課題在于，廉價地提供一種可有助于鋁及鋅等非鐵鑄造部件的制造及電鍍的穩定作業的有效輸出高的小型浸漬式加熱器。