[發明專利]一種組合式石墨發熱體

有效

• 申請號: 201410249346.5
• 申請日: 2014-06-06
• 公開（公告）號: CN104048513A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 盧杰;朱繼泉;劉海平;崔鵬;張曉偉;任金偉
• 申請（專利權）人: 西安航空制動科技有限公司
• 主分類號: F27D11/02
• 分類號: F27D11/02;H05B3/10;H05B3/02
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

技術領域

本發明涉及一種電阻爐發熱體，具體是真空電阻爐的石墨發熱體。?

背景技術

石墨發熱體是高溫真空爐廣泛采用的一種發熱體材料，但由于大尺寸石墨材料價格高昂，導致加工大型整體式石墨發熱體成本很高，而且該類發熱體十分容易損壞，且難以修復。因此目前絕大部分大型真空爐的石墨發熱體采用小尺寸部件拼接式結構。?

目前應用最為廣泛的組合式石墨發熱體是用石墨連接片、石墨(或碳/碳)連接件將石墨棒連接起來，組合成較大型的石墨發熱體。?

喏莫里克株式會社在申請號為201110303273.X的發明創造中提出了一種石墨加熱器爐，該石墨加熱器爐采用了上述結構，這種發熱體具有成本低、加工方便的優點，但由于該真空石墨電阻爐運行電流大，發熱體石墨棒之間會產生很大的互感力，在普通交流電的作用下會產生嚴重的震蕩，從而導致連接頭松動，進而引起接頭部位電阻過大而打火損壞。又由于該類發熱體連接點很多，所以這類發熱體故障率很高，使用壽命較短。?

另外，該類發熱體需與爐體保溫支架、爐底座等進行連接，連接點之間的發熱體與支架的漲縮特性不同，也會導致接頭松動從而損壞發熱體。?

發明內容

為克服現有技術中存在的連接點多、故障率很高和使用壽命較短的不足，本發明提出了一種組合式石墨發熱體。?

本發明包括電極棒、兩塊發熱板、爐殼、卡環、底盤和保溫筒。其中：兩塊發熱板均包括固定端、發熱區、插接端三部分，由一整塊石墨板整體加工而成；所述發熱區為多個菱形構成的鏤空結構，所述菱形的數量≥2，并且水平對稱排布；在各菱形的兩個對稱角之間均加工有水平的加強板，并且該加強板的兩端為等電位點。保溫筒位于爐殼內。兩塊發熱板和卡環均位于保溫筒內，并使發熱板位于卡環和所述保溫筒的底盤之間。各發熱板中的插接端與卡環連接；電極棒上端穿過底盤上的電極棒過孔與各發熱板中的固定端連接，電極棒的下端穿出爐殼底板上的電極棒過孔伸出爐殼之外。在電極棒中部有限位臺，并且該限位臺上表面與底盤下表面之間有絕緣套，在限位臺?下表面與爐殼底板上表面之間亦有絕緣套。所述絕緣套套裝在電極棒上。?

所述電極棒伸出底盤上表面的長度為50～200mm，電極棒伸出爐殼下表面的長度為100～200mm。?

所述底盤直徑比爐體內腔直徑小200～400。電極棒過孔與爐體預置電極孔同心。?

所述發熱板的厚度為30～100mm；發熱板中的固定端的寬度為發熱板寬度的0.6～0.8倍，高度為50～200mm；所述發熱板底表面的幾何中心有電極棒插接孔，該電極棒插接孔的深度為50～200mm；該電極棒插接孔具有和電極棒相同的直徑和拔模斜度。?

當所述發熱區由多層菱形構成時，下一個奇數層各菱形的上頂點均與上一個的奇數層各菱形的下頂點整體連接；相互整體連接的各菱形之間構成了偶數層的菱形；并且所述發熱區第一層的各菱形的下頂點均與發熱板固定端上表面的兩端整體連接，發熱區頂層的各菱形的上頂點均與插接端下表面的兩端整體連接。?

所述發熱板的插接端包括發熱板限位臺和發熱板插接端子，其中發熱板限位臺的寬度與固定端寬度相等，高度為25-100mm。插接端子為楔形，其表面有1～3°的拔模斜度，插接端子的寬度為20～100mm，高度為25～100mm。?

在所述卡環的端面均布有多個貫通卡環上下表面的發熱板卡槽，所述發熱板卡槽的數量與發熱板的數量相同。卡環上的發熱板卡槽具有和插接端子相同的尺寸和拔模斜度。卡環的內徑小于各發熱板插接在卡環上后，由所述各發熱板內表面之間形成的內切圓的直徑。卡環的外徑等于所述插接在卡環上的各發熱板外表面之間形成的外接圓的直徑。卡環厚度為10～80mm。?

所述穩固絕緣套的軸向長度為6～12mm。穩固絕緣套的內徑與電極棒的直徑相同。穩固絕緣套的外形為階梯狀，其中該穩固絕緣套小外徑段的外徑≤爐殼底孔或底盤上的電極棒過孔內徑。?

由于采取上述技術方案，本發明具有以下有益效果：?

1、本發明采用石墨板加工發熱體材料來源豐富、制造成本低。?

2、本發明采用數塊整體石墨板銑削加工成鏤空三角形網格狀發熱體，較石墨棒組合式發熱體減少了零件數量75％以上，相應減少了發熱體之間的連接點數量，因此大幅降低了連接點易松動打火引起的故障。所述發熱體的三角形單元格結構穩固，可靠性更高。?

3、本發明中，各零部件之間采用錐度連接，各零部件利用自身重量，通過拔模斜?度實現了自鎖緊連接，使發熱板與電極棒、發熱板與卡環之間始終連接緊密，提高了連接可靠性。?