Способ высокотемпературного нагрева на воздухе

(72) Авторы изобретения

Ю.Б. Петров, А.Е. Слухоцкий и А.В. Шкульков

Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им. В.И. Ульянова (Ленина) (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО НАГРЕВА

НА ВОЗДУХЕ

Изобретение относится к электро- термическим способам высокотемпературного (выше 2000 С) нагрева в окислительной среде и может быть использовано для термообработки изделий и плавки материалов.

Известен способ высокотемпературного нагрева на воздухе с помощью электрической дуги, при котором нагреваемый объект является одним из электродов дуги 1.1 .

Недостатком данного способа нагре. ва является то, что объект нагрева загрязняется материалом электродов, между которыми поддерживается дуговой разряд.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ высокотемпературного нагрева на воздухе путем формирования лучистого потока с no"" мощью источника излучения и направления потока на нагреваемый объект, причем в качестве источника излучения используются дуговые лампы (2).

Недостатком этого вида высокотемпературного нагрева на воздухе является то, что площадь нагреваемой поверхности невелика (не превышает

2-3 см ).

Цель изобретения — увеличение площади поверхности нагрева.

Поставленная цель достигается тем, 10 .что в качестве источника излучения используют зеркало расплава окисла алюминия или иттрия.

На чертеже показана схема реализа15 ции предлагаемого способа.

При нагреве образца 1 для формирования зеркала 2 расплава окисла алюминия или иттрия используют индукционную плавку окисла в водоохлаждаемом разрезном металлическом тигле 3, окруженном индуктором 4. Для получения зеркала расплава в тигель 3 загружают порошок окисла. Поскольку порошок не электропроводен и не может

Формула изобретения

Составитель В. Каминский

Редактор М. Товтин Техред Т.Маточка . Корректор М. Коста

Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, И-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 11026/87

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 89056 ,быть нагрет индукционно, то с помощью ! вспомогательного источника тепла, например при индукционном плавлении стружки алюминия или иттрия, разогревают до плавления часть порошка в тигле. Полученный расплав окисла уже электропроводен и его разогревают индукционно в поле индуктора 4 до тех пор, пока не расплавится весь порошок в тигле. 1О

Для получения открытого зеркала расплава его необходимо перегреть относительно температуры плавления окисла на 300-500 С в зависимости от природы окисла и площади зеркала ° 15

При использовании для плавки стандартных высокочастотных генераторов мощностью 60 кВт и при выборе для плавления окиси алюминия (Т „, = 2050 С, Т! „и —— 2980 С) или окиси иттрия(Тп

= 2400 С, Т„„п = 4300 С) получают ванны расплава с открытым зеркалом диаметром 80-100 мм и мощностью излучения с поверхности зеркала 15-25 кВт

Данный способ высокотемпературного р5 нагрева на воздухе позволяет получить температуру выше 2000 С на большой площади поверхности нагреваемого объекта, обеспечивает широкий диапазон регулирования рабочей температуры за счет изменения как мощности генератора, так и взимного расположе- ния тигля и нагреваемого объекта, 0 4 обеспечивает высокую повторяемость результатов нагрева, что объясняется стабильностью свойств расплавов при постоянной температуре. Способ позволяет реализовать ряд технологических процессов, которые до сих пор были невозможны или реализовывались с трудом, например высокотемпературный обжиг керамики из окислов высшей огнеупорности или термообработка огнеупорных нитей.

Способ высокотемпературного нагрева на воздухе путем формирования лучистого потока с помощью источника излучения и направления потока на нагреваемый объект, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью увеличения площади поверхности нагрева, в качестве источника излучения используют зеркало расплава окисла алюминия или иттрия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Свенчанский А.Д. и Смелянский М.Я. Электрические промышленные печи, ч, 2, "Дуговые печи", М,,"Энергия", 1970, с. б.

2. Ласло Т. "Оптические высокотемпературные печи". М., "Мир", 1968, с. 10-11 (прототип).