專利名稱：硅碳棒中低溫電加熱爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電加熱爐，主要涉及玻璃行業(yè)使用的電加熱退火爐、烤花爐及800℃以下的中低溫電加熱爐。
現(xiàn)有技術(shù)的退火爐、烤花爐，特別是玻璃制品行業(yè)使用的電加熱退火爐、烤花爐，其加熱元件均采用金屬加熱絲間接加熱，通過強制循環(huán)風(fēng)來加熱制品。國際上著名的生產(chǎn)玻璃制品退火爐和烤花爐的公司，美國“波門”公司、德國“凱尼派姆”公司、意大利“安東尼尼”、“肯尤特”公司，國內(nèi)的“山東輕工機械廠”、“沈陽輕工設(shè)備廠”、“煙臺熱工設(shè)備廠”、“成都南光機械廠”、“河南水利機械廠”等生產(chǎn)的電加熱爐、烤花爐，其加熱元件均是金屬加熱絲，如Cr20Ni80、Cr15Ni60等，均為在兩側(cè)內(nèi)室加熱，通過循環(huán)風(fēng)機，將熱風(fēng)鼓入爐膛的內(nèi)循環(huán)方式(見附

圖1)。由于金屬加熱絲的負荷密度小，同樣功率所需的加熱器體積大，壽命短，熱效率低，成本高，安裝不方便。硅碳棒作為電加熱元件，在800℃以上區(qū)域呈現(xiàn)正阻特性，而在800℃以下呈現(xiàn)負阻特性，隨溫度升高電阻減小(見附圖2)。在800℃以下的負阻區(qū)使用時，在恒定的電壓下，功率呈現(xiàn)正反饋，導(dǎo)致溫度自動升高，出現(xiàn)不穩(wěn)定。而且由于溫度不能穩(wěn)定，甚至由于功率的急驟增大而使硅碳棒炸裂，所以，現(xiàn)有技術(shù)的退火爐、烤花爐以及其它800℃以下的低溫加熱爐均沒有采用硅碳棒作為電加熱元件。國內(nèi)外對硅碳棒的應(yīng)用，均用于1000℃以上的正阻特性區(qū)的爐溫中。
本實用新型的目的是提供一種溫度控制精度高、負荷密度大、熱效率高、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、成本低、加熱均勻、壽命長、用硅碳棒作為加熱元件的中低溫電加熱爐。
本實用新型包括控制裝置、電加熱元件、傳動裝置和爐體，其特征在于電加熱元件硅碳棒設(shè)置在爐體前端退火區(qū)的上部傳動網(wǎng)帶的周圍，控制裝置采用可控硅閉環(huán)控制系統(tǒng)，由儀表、熱電偶、可控硅控制裝置及熔斷器和連接線路組成，可控硅與硅碳棒和儀表通過連接線連接，熔斷器連接在可控硅控制裝置與電源之間，熱電偶通過連接線與儀表連接。
本實用新型在爐體的末端設(shè)置冷卻正壓自控裝置，其是由冷卻電機帶動的風(fēng)機、熱電偶、溫控表、變頻器和正壓調(diào)節(jié)器組成，熱電偶一端插入爐體內(nèi)，另一端聯(lián)接溫控表，變頻器一端聯(lián)接電機，另一端與溫控表相聯(lián)，正壓調(diào)節(jié)器安裝在爐體內(nèi)的風(fēng)機出風(fēng)口部。爐體內(nèi)上部傳動網(wǎng)帶頂部、底部設(shè)置的硅碳棒中間設(shè)置支撐，硅碳棒兩端由耐火纖維氈包裹，并由耐火磚支撐。爐體內(nèi)上部傳動網(wǎng)帶由網(wǎng)格式的鑄鐵蓖支撐。
本實用新型利用硅碳棒作為電加熱元件，并采用可控硅閉環(huán)控制系統(tǒng)，即溫度與輸出的負反饋閉環(huán)系統(tǒng)，可截止由于硅碳棒工作在0～800℃負阻區(qū)功率急劇上升的可能，同時，可控硅控制器所具有的限壓、限流功能，也限制了硅碳棒的最大電流和最大功率，二者雙重作用，保證了本實用新型硅碳棒在0～800℃負阻區(qū)的安全性和穩(wěn)定性，在智能調(diào)節(jié)表PID的調(diào)節(jié)作用下，保證了系統(tǒng)溫度控制的高精度。
本實用新型充分利用了硅碳棒在低溫下的獨特優(yōu)點，對制品直接進行輻射加熱，因此熱效率高、加熱均勻、而且硅碳棒壽命長、負荷密度大、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、成本低，開拓了硅碳棒在800℃以下溫區(qū)的應(yīng)用范圍。利用硅碳棒作為電加熱元件的退火爐、烤花爐與傳統(tǒng)的金屬加熱絲內(nèi)循環(huán)式退火爐、烤花爐相比，具有以下特點1、單位時間能耗降低40％以下。
2、溫控精度提高5～6倍。
3、制造成本降低40％以上。
4、使用壽命提高2～3倍。
5、安裝維護簡單，運行可靠。
本實用新型可廣泛用于玻璃瓶、罐的退火爐，玻璃瓶、罐制品的烤花爐，平板玻璃退火爐，顯象管退火爐，以及用于烘干的烘干爐?？蛇m宜的網(wǎng)帶規(guī)格為長5m～34m，寬0.3m～3.6m?？梢詫崿F(xiàn)800℃以下上述各種爐的溫度精確控制。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明圖3是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，以硅碳棒電加熱退火爐為例，將爐體分為三部分1為加熱段，II為緩冷段，III為急冷段。在加熱段內(nèi)的傳動網(wǎng)帶4上部安裝電加熱硅碳棒1，在傳動網(wǎng)帶4下部安裝電加熱硅碳棒3，在爐體側(cè)部安裝三相硅碳棒2；在緩冷段內(nèi)的末端安裝冷卻及爐膛壓力自控裝置8；在急冷段內(nèi)安裝網(wǎng)帶漲緊輥和導(dǎo)向輥5及由電機和變速箱組成的驅(qū)動機構(gòu)6。
圖4是圖3的A～A剖視圖；圖中，7是爐體中填充的保溫材料。其可采用優(yōu)質(zhì)耐高溫綿填充，良好的保溫能達到節(jié)能降耗的效果。
圖5是控制系統(tǒng)原理圖；圖中，11是熱電偶，分度號K型，溫度范圍0-1000℃；12是可控硅控制裝置，具有移相觸發(fā)調(diào)壓和過零觸發(fā)調(diào)功兩種控制方式，可采用TY3-220/160A三相可控硅調(diào)壓器或TG3-220/1604三相可控硅調(diào)功器；13是溫控表即智能調(diào)節(jié)儀，可采用日本理化公司(RKC)C900型調(diào)節(jié)表；14是硅碳棒，可采用SH型Φ20mm-Φ30mm的等直徑硅碳棒。
圖6是冷卻及正壓裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，15是熱電偶，16是溫控表，17變頻器，18正壓調(diào)節(jié)器，溫控表16一端連接變頻器17，另一端連接熱電偶15，通過熱電偶測溫，由溫控表16控制變頻器17，可改變電機轉(zhuǎn)速，從而達到控制風(fēng)量目的。
圖7是圖3中傳動網(wǎng)帶的頂部和底部硅碳棒與爐體安裝及支撐示意圖；圖中，9是耐火磚，10是耐火纖維氈。硅碳棒兩端由耐火纖維氈10包裹，并由耐火磚9支撐，如果爐體跨度較長，則應(yīng)在硅碳棒中部設(shè)置支撐，防止其變形過大。
將需要退火或烤花或粘接的玻璃制品放置在傳動網(wǎng)帶4上，傳動網(wǎng)帶由鑄鐵蓖支撐，驅(qū)動機構(gòu)6帶動傳動網(wǎng)帶在爐體內(nèi)緩慢移動，網(wǎng)帶的松緊由漲緊輥和導(dǎo)向輥5調(diào)節(jié)。玻璃制品隨網(wǎng)帶在爐體內(nèi)移動，被安裝在上部傳動網(wǎng)帶4頂端、底部和側(cè)面硅碳棒1、2和3直接輻射加熱，在I段加熱到退火溫度后，進入II段緩冷；在緩冷段，由變頻器17控制的電機帶動風(fēng)機旋轉(zhuǎn)，通過正壓調(diào)節(jié)器18調(diào)節(jié)進入該段的風(fēng)量，使?fàn)t膛內(nèi)保持正壓，消除因過膛風(fēng)造成的能耗損失，當(dāng)制品從II段緩冷進入到III段急冷時，制品得到進一步冷卻，最后從爐體另一側(cè)的傳動網(wǎng)帶輸出，完成制品退火或烤花或粘接過程。
實施例以一臺爐膛網(wǎng)帶寬1.8m，爐體長24m的玻璃制品退火爐為例，用于一臺六組制瓶機生產(chǎn)640ml啤酒瓶的退火，啤酒瓶生產(chǎn)率為39只/分，爐體I段的退火溫度為Tmax550℃，II段緩冷的溫度范圍為485℃——300℃，III段急冷的溫度為室溫，傳動網(wǎng)帶的移動速度為5——50cm/分，各項經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)如下
本實用新型是現(xiàn)有技術(shù)的替代產(chǎn)品，也是燒油、燒煤、燒氣退火爐、烤花爐的替代產(chǎn)品，也是節(jié)能型、環(huán)保型的產(chǎn)品，具有顯著的經(jīng)濟和社會效益。
權(quán)利要求1.一種硅碳棒中低溫電加熱爐，包括控制裝置、電加熱元件、傳動裝置和爐體，其特征在于電加熱元件硅碳棒設(shè)置在爐體前端退火區(qū)的上部傳動網(wǎng)帶的周圍，控制裝置采用可控硅閉環(huán)控制系統(tǒng)，由儀表、熱電偶、可控硅控制裝置及熔斷器和連接線路組成，可控硅與硅碳棒和儀表通過連接線連接，熔斷器連接在可控硅控制裝置與電源之間，熱電偶通過連接線與儀表連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅碳棒中低溫電加熱爐，其特征在于在爐體的末端設(shè)置冷卻正壓自控裝置，其是由冷卻電機帶動的風(fēng)機、熱電偶、溫控表、變頻器和正壓調(diào)節(jié)器組成，熱電偶一端插入爐體內(nèi)，另一端聯(lián)接溫控表，變頻器一端聯(lián)接電機，另一端與溫控表相聯(lián)，正壓調(diào)節(jié)器安裝在爐體內(nèi)的風(fēng)機出風(fēng)口下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅碳棒中低溫電加熱爐，其特征在于爐體內(nèi)上部傳動網(wǎng)帶頂部、底部設(shè)置的硅碳棒中間設(shè)置支撐，硅碳棒兩端由耐火纖維氈包裹，并由耐火磚支撐。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硅碳棒中低溫電加熱爐，其特征在于爐體內(nèi)上部傳動網(wǎng)帶由網(wǎng)格式的鑄鐵蓖支撐。
專利摘要本實用新型主要涉及玻璃行業(yè)使用的退火爐,烤花爐及800℃以下的中低溫電加熱爐。其包括控制裝置、電加熱元件、傳動裝置和爐體,特征是電加熱元件硅碳棒設(shè)置在爐體前端退火區(qū)的上部傳動網(wǎng)帶的周圍,控制裝置采用可控硅閉環(huán)控制系統(tǒng)。本實用新型利用了硅碳棒在低溫下的獨特優(yōu)點,溫度控制精度高、負荷密度大、熱效率高、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、成本低、加熱均勻、壽命長。
文檔編號H05B3/40GK2382191SQ9921989
公開日2000年6月7日 申請日期1999年2月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月8日
發(fā)明者王承堯 申請人:王承堯