Вакуумные печи

      Вакуумная герметизация места соединения достигается с помощью резиновой прокладки. После окончания нагрева печь отключается и садка остывает вместе с печью. В низкотемпературных печах, если садка это разрешает, допускается разгружать разогретую садку из неостывшей печи.

      В отличие от элеваторных печей  других типов, печи с подъемным подом не имеют холодильной камеры, что для.случаев, когда требуется ускоренное охлаждение садки, является большим недостатком конструкции.

      К числу элеваторных электропечей с подъемным подом относится  электропечь СЭВ-11.8/13 МО4 (рис. 5-18).

      Электропечь рассчитана на нагрев изделий как  в вакууме, так и в среде водорода.

      Печь  снабжена мощной откачной системой, состоящей  из двух насосов БН-4500, одного ДВН-1500 и четырех насосов ВН-6Г. 

      

      

      

      К отквчнои системе

 
       
 
        

 
      228 

      Рис. 5-18. Элеваторная вакуумная электропечь  СЭВ-11.8/13 М04.

      / — крышка; 2—кожух; 3 — опора; 4 — платформа; 5 — механизм подъема пода; 6, 7 — тепловые экраны; 8 — нагреватель; 9 — вывод нагревателя.

 

      

      При работе печи с водородной атмосферой перед заполнением печи газом ее откачивают одним из форвакуумных насосов.

      Электропечь имеет нагревательную камеру, стационарно закрепленную на раме. Днище камеры отъемное и с помощью гидравлического плунжера может быть опущено и установлено на тележку, передвигающуюся гидроприводом по рельсовому пути, проложенному под печью.

      Вывезенная  из-под печи тележка с установленным на ней днищем загружается с помощью цехового крана.

      Футеровка днища, выполненная электрокорундовым  или высокоглиноземистым кирпичом, образует под печи, на который устанавливается садка. В каналах, имеющихся в футеровке, уложены нагревательные элементы из молибденовой проволоки.

      Сверху  нагревательная камера закрыта сферической  крышкой, которая снимается только во время ремонта, смены нагревателей или осмотра камеры. К крышке подвешиваются теплоизоляционные экраны. Первые несколько экранов выполнены из молибдена, за ними следуют экраны из жароупорной стали. Весь набор экранов крепится к наружному несущему экрану, выполненному из толстого листа жароупорной стали. Сводовые нагреватели подвешиваются на изоляторах, одетых на штыри, укрепленные на несущем экране.

      В качестве теплоизоляции боковых  стенок камеры служат также металлические экраны, установленные концентрично. Экраны вместе с нагревателями, укрепленными аналогично сводовым, подвешиваются на кронштейнах к боковым стенкам кожуха.

      Печь  разделена на четыре независимо регулируемые тепловые зоны. Напряжение в каждой зоне подается от понижающего трансформатора, обмотки высокого напряжения которого питаются от индукционного регулятора, чем достигается возможность плавного регулирования мощности.

      Замер температуры производится термопарами, для ввода которых на крышке, днище и кожухе имеется ряд штуцеров.

      Подача  давления в гидроцилиндры механизма  подъема и механизма выкатки тележки производится от маслонапорной установки. К числу электропечей с подъемным подом относится и вакуумная элеваторная электропечь СЭВ-2.4/20 МО2 (рис. 5-19).

      Садка помещается на вольфрамовой подставке, а теплоизоляция пода, боковых стен и свода выполнена из листов вольфрама, молибдена и жаропрочной стали.

      Днище печи имеет загрузочный люк с крышкой, закрепленной на консольной балке механизма винтового типа подъема и опускания садки. Последний представляет собой колонну, по которой перемещается на роликах каретка с загрузочным столом. В нижнем положении стол поворачивается, выдвигая садку из-под печи, благодаря чему обеспечивается удобство съема или установки садки.

      Этот  же механизм прижимает крышку загрузочного люка к нижнему фланцу кожуха печи, обеспечивая герметичное запирание нагревательной камеры.

      Верхняя крышка имеет гляделку, предназначенную для наблюдения за садкой и замера температуры оптическим или цветовым пирометром.

      Нагреватель — трехфазный, вольфрамовый, в виде беличьей клет 
ки, причем система токоподвода к нагревателю и детали его крепле 
ния выполнены из массивных вольфрамовых брусков и поэтому не 
имеют водяного охлаждения. 
15* 227

 

      

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
      

      

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
      Рис. 5-19. Элеваторная     вакуумная    электропечь

      СВЭ-2.4/20

      МО2.

      / — опора; 2 — подвижной кронштейн с крышкой; 3 — к откач-ной системе; 4 — подставка; 5, 7 — теплоизоляционные экраны; 6 — нагреватель; 8 — верхняя ремонтная крышка; 9 — кожух; 10 — вывод

      нагревателя.

 

      

      190    Огнеупорные материалы

       Оксид иттрия с хлором в присутствии  углерода образует хлорид, с водой он практически не взаимодействует. В среде водорода оксид иттрия восстанавливается начиная с 2000 "С, углеродом восстанавливается при 1800—1900 °С до карбидов, которые быстро окисляются на воздухе и легко взаимодействуют с водой. Оксид иттрия поглощает диоксид углерода и легко растворяется в кислотах.

      Он применяется при изготовлении тиглей как высокотемпературный электроизолятор, для изготовления чехлов термопар в качестве стабилизирующей добавки к ZrO2. Изделия из Y2O3 могут применяться в вакуумных электропечах, для защиты индуктора, в качестве смотровых окон, а также при контакте с изделиями из АЬОз, MgO, ZrO2 — до i700^oC.

      4.2.8. Керамика из диоксида кремния,

      муллитокорундового, кордиеритового

      и других составов

      Эта группа материалов по своему химико-минеральному составу я огнеупорности не относится к оксидным высокоогнеупорным материалам, но по технологии изготовления и области применения соответствует керамическим материалам.

      Диоксид кремния S1O2 — распространенный и широко применяемый тугоплавкий оксид. Он имеет три основные кристаллические модифика-

      Таблица 4.46. Изделия из диоксида кремния [35] 

 

      

      Таблица 4.47. Керамические материалы  муллитокорундовые, кордиеритовые и  фарфоровые 

 
 
 

       ■ П_РН 20—1GM "С-

 

      

      192    Огнеупорные материалы

       ции кварц, кристобалит, тридимит и  их низко- и высокотемпературные  разновидности (см. п. 4.4.2), а также  бывает в виде стекла. В зависимости от модификации ЭЮг имеет различные плотность, температуру плавления и другие показатели.

      Истинная  теплоемкость а-кварца, Дж/(моль-К), описывается уравнением

      С„=43,9+38,8 • Ю-³Г—9,67-10⁵7"-².

      Теплоемкость  кварцевого стекла дана в п. 4.3.3. Некоторые  свойства кварца приведены в табл. 4.35. Характер взаимодействия с различными газами и материалами описан в п. 4.1.1.

      Кварцевая керамика применяется для изготовления стаканов, шиберных затворов электропечей. В табл. 4.46 представлены свойства -изделий из диоксида кремния.

      Из  огнеупорного материала марки КГ-82 муллитокорундового состава изготовляют различные трубки и чехлы для защиты термопар, соответствующие ОСТ 11.027.001-73, Из муллитокремнеземистого материала марки МКР выпускают также трубки для защиты термопар по ТУ 14-8-447-83 (табл. 4.8).

      Кордиеритовая керамика содержит в качестве основной кристаллической фазы (около 80%) кордиерит 2MgO-2AbO₃-5SiO₂, имеющий температуру плавления 1435 °С; выпускается главным образом в виде изделий марки К-2 (трубки, втулки, шайбы, изоляторы, стержни, пластины, бусы).

      По  ТУ 16.757.001-83 изготавливают бусы кордиеритовые  чешуйчатые БКЧ, бусы фарфоровые электроизоляционные цилиндрические БФЦ я чешуйчатые БФЧ. Физико-химические показатели указанных керамических материалов представлены в табл. 4.47, теплопроводность — в табл. 4.48.

      Таблица 4.48. Теплопроводность керамических материалов муллитокорундовых, кордиеритовых и фарфоровых