[其他]熔融金屬插入式電阻加熱器

無效

• 申請號: 86202256
• 申請日: 1986-04-14
• 公開（公告）號: CN86202256U
• 公開（公告）日: 1987-01-21
• 發明（設計）人: 高欽;陳育芹;劉國臣
• 申請（專利權）人: 大連工學院
• 主分類號: H05B3/62
• 分類號: H05B3/62;F27D11/02
• 代理公司: 大連工學院專利代理事務所
• 代理人: 修德金

本實用新型屬于冶金、鑄造領域。

冶金及鑄造生產過程存在著大量的熔融金屬液的加熱及保溫工序，如金屬液的精煉去氣或合金化處理，鑄造球墨鑄鐵件時的鐵液球化處理，以及澆注前金屬液鎮靜處理都需要對熔融金屬加熱保溫。國內外目前普遍采用下列方法和裝置對金屬液進行保溫加熱。

（1）電感應加熱保溫裝置；

（2）電阻加熱保溫爐；

（3）電弧加熱保溫裝置；

（4）火焰式加熱保溫裝置；

上述裝置適用于不同金屬，不同容量與生產條件的熔化與冶煉，但作為金屬液的保溫加熱裝置都存在一些缺點，如①熱源自金屬液保溫容器外部或表面傳導至金屬液內部，熱效率不高，散熱損失也大。②感應加熱，電弧加熱，火焰加熱用于金屬液保溫時由于引起金屬液面翻騰；或其它原因會導致金屬液表面氧化。③加熱系統與保溫容器固定在一起，因此成本高，裝置復雜，操作也不方便。

國內外為了提高熔融金屬的保溫熱效率，降低成本，減少氧化做了不少改進研究。目前最具有典型性的是“工頻無芯短線圈感應保溫裝置”。它的特點是其線圈比一般感應爐的線圈少，高度低，表面金屬液氧化亦小其保溫熱效率較高，結構簡單，成本較低。但是就上述三方面講與上述裝置相比無本質上的差別。

本實用新型裝置的目的是提出一種熱效率高，價格便宜，保溫時金屬液無氧化，加熱系統與金屬液保溫容器分離的插入式熔融金屬電阻加熱器。

本實用新型的基本特征在于它由一個內部的電阻加熱器〔1〕及一個外部的加熱器外套〔2〕所組成，電阻加熱器〔1〕與加熱器外套〔2〕間有一個間隙，用上絕緣套〔3〕及下絕緣套〔4〕及下墊〔5〕固定電阻加熱器〔1〕；熔融金屬插入式電阻加熱器與金屬液保溫熔器是分離的。電阻加熱器〔1〕使用0－220V可控電源，當通電后，電阻加熱器升溫，並靠幅射與對流加熱外套。工作時通過外套把熱量傳給金屬液。電阻加熱器〔1〕可用市售不同尺寸不同功率的碳化硅加熱管或加熱棒，也可用其它材料的電阻加熱器。其最高溫度可分別達到1500℃及1650℃，加熱器外套〔2〕用結晶型碳化硅管或金屬陶瓷管，其最高使用溫度分別可達1500℃或1650℃，因此本實用新型可用于對鋼、鐵、銅、鋁等合金液體的保溫。

本實用新型與一般液體金屬的保溫裝置相比具有下列優點。

1）保溫時，電阻加熱器〔1〕和加熱器外套〔2〕處于液體金屬內部，所發出的熱量幾乎全部被液體金屬所吸收，故保溫熱效率高，可大量節能，以1噸鑄鐵熔液保溫為例，用工頻感應短線圈保溫爐需功率120瓩，而本實用新型保溫1噸鑄鐵液的功率僅為40－50瓩。

2）本實用新型采用電阻加熱，因而避免了感應式、火焰式及電弧式加熱器保溫時造成的金屬液的表面氧化。

3）本加熱器與液體金屬的保溫容器是分離式的，各自獨立，因此操作方便，成本低廉，例如1噸鑄鐵液用短線圈工頻感應保溫爐需投資人民幣18萬元而用本實用新型電阻加熱保溫器只需投資人民幣1萬元。

圖1為熔融金屬插入式電阻加熱保溫器的結構圖，由電阻加熱器〔1〕與外部的加熱器外套〔2〕組成本實用新型，電阻加熱器〔1〕與加熱器外套〔2〕之間用上絕緣套〔3〕，下絕緣套〔4〕及下墊〔5〕絕緣和固定。電阻加熱器〔1〕使用0－220V可控電源靠夾頭〔6〕及接線柱〔7〕接電源，並用保護罩〔8〕隔電。為防止短路事故設接地線〔9〕，支撐架〔10〕與加熱器外套〔2〕之間用螺釘聯結。

下面是本實用新型的實施例；

例一、澆包中鑄鐵液的保溫（圖2）

熔融的金屬液〔14〕注入具有保溫層的澆包〔13〕中后，加入液體金屬保溫層〔11〕，在插入式電阻加熱保溫器〔1〕插入液體金屬〔14〕前先予熱10～20分鐘，使加熱器外套〔2〕溫度逐步升高到液體金屬〔14〕的溫度（1380℃～1450℃）然后插入金屬液中，通過熱電偶〔12〕（鉑銠－鉑偶）及控溫器〔15〕，對液體金屬進行自動控溫。為了防止短路事故，線路上加設過流保護器〔16〕及地線〔9〕以及保護罩〔8〕，插入式電阻加熱保溫器〔1〕靠支撐架〔10〕固定于澆包〔13〕上，並靠支撐架取出插入式加熱保溫器。

例二、大型銅鑄件冒口保溫（圖3）

當大型銅鑄件澆注完畢，冒口〔17〕中金屬液達到規定液面高度后，在冒口面上放置保溫層〔11〕，插入式電阻加熱保溫器〔1〕在插入金屬液前先通電予熱10～20分鐘，使加熱器外套〔2〕溫度逐步升高到金屬液溫度。（1000～1100℃）然后插入冒口金屬液〔14〕中。通過熱電偶（NiCr－NiSi）〔12〕及控溫器〔15〕對冒口銅液進行自動保溫，插入式電阻加熱保溫器〔1〕的單支功率及數量由冒口大小決定。為了防止短路事故，線路上加設過流保護器〔16〕及地線〔9〕，以及保護罩〔8〕。應用本實用新型對冒口液進行保溫可把原有鑄件冒口體積減少一半。