專利名稱：節能型雙功能電極快速啟動鹽浴爐的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于熱處理領域電加熱式鹽浴爐，分類號F27B14/06、C21D1/46。
目前在熱處理領域，正逐步采用較為先進的埋入式電極鹽浴爐，將電極埋在爐體內，其側面與鹽浴接觸，以導電加熱，如專利公報于1991年1月9日公開了一種隱藏式可換電極鹽浴爐，公開號CN1048450A，它由鋼制外殼、鋼制爐膽、爐膛砌體、電極、電極柄、引出柄、保溫層、爐鹽、啟動銅排、工作銅排組成，在爐膛砌體下部爐壁上，設有電極隱藏在內的環形電極存放槽，各電極的兩端設有垂直的引出柄，引出柄分別同一長一短，水平擺在爐面上的電極柄相連，電極柄之間既互相絕緣又彼此緊固在一起，在其上側設有銅排壓緊裝置，長電極柄和鹽爐變壓器的輸出相連接，短電極柄能用啟動銅排，銅排壓緊裝置將其互相接通，同一電極的二個電極柄可用工作銅排、銅排壓緊裝置接通。它有爐膛使用率高、熱損失小、爐溫較均勻等特點。其缺點是耗電量大，耗鋼材，即開一爐需報廢一副啟動電極，啟動化爐時間長達3-4小時，且需要兩種電極啟動電極和主電極。
本實用新型的目的是提供一種耗電量小、節約材料、啟動化爐時間短，僅需一副電極的節能型雙功能電極快速啟動鹽浴爐。
本實用新型的目的是這樣實現的一種節能型雙功能電極快速啟動鹽浴爐，由外殼3、爐膽4、外殼3與爐膽4之間設置的保溫層5、爐膛8、電極10、電極柄12、1，啟動銅排21組成，電極10的兩端與主、副電極柄12、1的引出柄23、2連接，引出柄23、2分別同水平設置在爐面上的主、副電極柄12、1相連，主電極柄12和鹽浴爐變壓器19的輸出相接通，其特征在于設置于爐膛8內的兩組電極11、13由不等截面積片狀電極串聯構成，其形狀為多層馬蹄形，電極板與電極板之間設置絕緣層16，兩組電極11、13蹄口處14的截面積小于不相鄰電極板的截面積，電極板的截面積小于電極柄12、1截面積。電極板蹄口處14的形狀為梯形柱體。兩組電極11、13由上電極板15、中電極板17、下電極板18串聯組成，電極板之間設置相同形狀的云母片16；上電極板15通過引出柄23與主電極柄12連接，中電極板17由多層片狀電極板組成，下電極板18通過引出柄2與副電極柄13連接。電極板轉角處為圓弧。副電極柄1一端上設置可壓緊啟動銅排21的偏心壓緊機構22。
由于在副電極柄處采用偏心輪壓緊裝置，使副電極柄與啟動銅排的轉換操作方便、快捷，其連通、斷開使電極具備啟動電阻、主電極加熱的功能，僅需一副電極，節約材料。由于電極蹄口處截面積最小、電阻最大，同時由于兩組電極蹄口處距離最小，鄰近效應顯著，進一步增大蹄口處電阻，因而通電后在蹄口處產生大量熱量，實現快速啟動，既提高勞動生產率，而且也提高了熱效率，減少熱損失，降低耗電量。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。
圖1是本實用新型的電極連接原理圖。
圖2是本實用新型的結構示意圖。
圖3是圖2的俯視圖。
圖4是圖2的側視圖。
圖5是右電極組裝示意圖。
圖6是圖5的俯視圖。
圖7是圖5的側視圖。
圖8是右電極中電極板的主視圖。
圖9是圖8的A向剖視圖。
圖10是圖8的B向剖視圖。
圖11是右電極右下電極板示意圖。
圖中1、副電極柄，2、副電極柄的引出柄，3、外殼，4、內膽，5、保溫層，6、耐火磚，7、槽鋼，8、爐膛，9、焊縫，10、電極，11、右電極，12、主電極柄，13、左電極，14、蹄口，15、上電極板，16、云母片，17、中電極板，18、下電極板，19、變壓器，20、主電極柄與變壓器連接處，21、啟動銅排，22、偏心壓緊機構，23、主電極柄的引出柄。
鹽浴爐底部設置槽鋼7作支撐腳，爐體的鋼制外殼3與爐膽4之間設置保溫層，用珍珠膨脹巖或硅酸鋁耐火纖維制成。爐膽4由高溫耐火磚6砌成，爐膽4圍成的空間為爐膛8，電極10埋入爐膽內，電極離爐底一般100-120mm，使少量沉渣不會腐蝕電極，同時也便于撈渣。電極10的內腔尺寸與爐膛8尺寸相同。電極10分為左、右兩組電極13、11，其形狀為U形或馬蹄形，它由不等截面積片狀電極板串聯構成多層狀開口電極，每單個電極板與電極板之間用云母片16隔開。兩組電極11、13分別由上電極板15、中電極板17、下電極板18串聯組成，互相重疊在一起，各首尾焊接后再引出主、副電極柄12、1。電極10的兩端與主、副電極柄12、1的引出柄23、2連接，引出柄23、2分別同水平設置在爐面上的主、副電極柄12、1相連。
電極柄的截面尺寸約為主電極板的2.5-5倍，而主電極蹄口處14和截面積小于其他部位的截面積。蹄口處14的形狀為梯形柱體。副電極柄1一端上設置偏心輪壓緊裝置22，其下方設置啟動銅排21。鹽浴爐化爐時，將主電極柄12和變壓器19連接，壓緊偏心輪機構22，使副電極柄1互相連接，組成一個串聯的加熱體。有電流輸入時，電極就起著啟動電阻的作用。由于蹄口處截面積最小，最阻最大，同時，由于兩組電極蹄口處14距離最小，鄰近效應顯著，進一步增大蹄口處電阻，因而通電后在蹄口處產生大量熱量，約20分鐘左右，其周圍固態鹽逐漸熔化，變成導電的液態鹽，此時電極起著原啟動電極的作用，實現快速啟動。由于電極各處設計為圓弧，避免了尖角效應，從而延長了電極的使用壽命。
兩組電極間的固態氯化鹽熔化導通后，迅速斷開啟動銅排21，利用熔鹽作為導體發熱，熔化爐中的固態鹽，約需時間53分鐘。在啟動長溫過程中，絕大部分時間里爐口一直被凝鹽覆蓋著，且溫度又較低，有效地減少了爐口液面的輻射散熱造成的熱損失。由于通入交流電，引出電磁場攪拌作用，使熔鹽產生強烈的循環，因此爐內溫度的均勻性較好。
通過測試，本實用新型與傳統升溫相比，其節時節電效果均十分明顯，具體體現為(1)升溫時間由255分鐘減少到53分鐘，縮短79.2％。
(2)啟動升溫過程耗電量由96.4kw.h，減少到37.1kw.h節電達61.6％。
(3)熔鹽電能單耗由2.08kw.h/L降為0.81KW.h/L，減少了61.1％。
(4)熔鹽熱效率提高了114％。
(5)每加熱1Kg工件的電能可比單耗減少57％。
權利要求1.一種節能型雙功能電極快速啟動鹽浴爐，由外殼(3)、爐膽(4)、外殼(3)與爐膽(4)之間設置的保溫層(5)、爐膛(8)、電極(10)、電極柄(12、1)、啟動銅排(21)組成，電極(10)的兩端與主、副電極柄(12、1)的引出柄(23、2)連接，引出柄(23、2)分別同水平設置在爐面上的主、副電極柄(12、1)相連，主電極柄(12)和鹽浴爐變壓器(19)的輸出相接通，其特征在于設置于爐膛(8)內的兩組電極(11、13)由不等截面積片狀電極串聯構成，其形狀為多層馬蹄形，電極板與電極板之間設置絕緣層(16)，兩組電極(11、13)蹄口處(14)的截面積小于電極板的截面積，電極板的截面積小于電極柄(12、1)截面積。
2.根據權利要求1所述的節能型雙功能電極快速啟動鹽浴爐，其特征在于電極板蹄口處(14)的形狀為梯形柱體。
3.根據權利要求1或2所述的節能型雙功能電極快速啟動鹽浴爐，其特征在于兩組電極(11、13)由上電極板(15)、中電極板(17)、下電極板(18)串聯組成，電極板之間設置相同形狀的云母片(16)；上電極板(15)通過引出柄(23)與主電極柄(12)連接，中電極板(17)由多層片狀電極板組成，下電極板(18)通過引出柄(2)與副電極柄(13)連接。
4.根據權利要求1所述的節能型雙功能電極快速啟動鹽浴爐，其特征在于電極板轉角處為圓弧。
5.根據權利要求1所述的節能型雙功能電極快速啟動鹽浴爐，其特征在于副電極柄(1)一端上設置可壓緊啟動銅排(21)的偏心壓緊機構(22)。
專利摘要一種熱處理領域用的節能型雙功能電極快速啟動鹽浴爐,由外殼、爐膽、保溫層、爐膛、電極、電極柄、啟動銅排組成,設置于爐膛內的兩組電極由不等截面積片狀電極板串聯構成,其形狀為多層馬蹄形,蹄口處截面積小于電極板的截面積,主電極柄與鹽浴爐變壓器連接,副電極柄通過啟動銅排連通,構成啟動加熱回路。斷開啟動銅排,則形成主電極加熱回路。具有耗電量小、節約材料、啟動化爐時間短,僅需一副電極等優點。
文檔編號F27B14/00GK2300873SQ97240850
公開日1998年12月16日 申請日期1997年5月22日 優先權日1997年5月22日
發明者周遠志, 毛治家 申請人:國營第六一二廠