ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПЕЧЕЙ
ИЗ УГЛЕРОД-УГЛЕРОДНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ
В.П. Гриценко, С.А. Уваров, А.М. Шостак
Описаны результаты опыта использования углерод-углеродных композиционных материалов при модернизации теплоизоляции электровакуумных печей.
От выбора материалов для теплоизоляции средне и высокотемпературных электровакуумных печей в значительной степени зависит их работоспособность. Основными требованиями к материалам являются стабильность служебных свойств, совместимость с окружающей средой (контактные реакции и взаимодействие с парами нагреваемых материалов и остаточными газами).
В средне и высокотемпературных электроваку-умных печах для теплоизоляции обычно применяются тугоплавкие металлы, такие как вольфрам и молибден (ТМ), и углеродные материалы, как из различных сортов графита, так и из углерод-углеродных композитов (УУКМ). Довольно высокие физико-химические свойства последних позволили сделать выводы о перспективности их использования в качестве материала теплоизоляции средне и высокотемпературных электровакуумных печей.
По конструкции теплоизоляции электровакуумных печей, обычно бывают экранными, объемными, либо смешанного – экранно-объемного типов. Из УУКМ возможно изготовить все перечисленные типы теплоизоляции.
Преимущества УУКМ в качестве теплоизоляции перед войлоками и сажей состоит в том, что изделия из УУКМ могут использоваться в качестве самостоятельного элемента конструкции, а войлоки и особенно сажа требуют специальных конструктивных решений для их размещения – внутренние и наружные экраны, торцевые элементы. Войлоки, как правило, дают усадку, легко пропитываются испаряющимися парами садки. Сажа кроме усадки и сложности с загрузкой легко переносится потоками газов.
Термоокислительнная способность УУКМ ни-же, чем у ТМ, и при их применении остаточное давление в печи может быть повышено до 1-10 Па, притом, что работа с блоками из ТМ должна производиться в вакууме 10-1-10-2 Па. Пе-чи с блоками УУКМ могут эксплуатироваться с форвакуумными насосами, а печам с блоками из ТМ необходимы высоковакуумные насосы.
Теплоизоляция из УУКМ:
1-материал ОЛКАРБ; 2-материал УКПМ-К
Низкий коэффициент линейного расширения УУКМ позволяет упростить конструкцию и исключить компенсационные элементы. Конструк-ции из УУКМ технологичны, легко обрабатываются, что также их выгодно отличает от конструкций из ТМ.
Проверка работоспособности использования УУКМ в качестве материала теплоизоляции вакуумных печей была проведена на ряде печей раз-личных производителей. Конкретно наиболее перспективной оказалась конструкция теплоизоляции экранно-объемного типа, в которой несущая и одновременно экранная часть теплоизоляции выполнена материала типа УКПМ-К (1,35 г/см3), а объемная часть теплоизоляции из материала типа ОЛКАРБ (0,25 г/см3). Испытания подтвердили приведенные выше преимущества УУКМ в сравнении с традиционными материалами, продемонстрировали необходимость дальнейшего совер-шенствования конструкций тепловых блоков на их основе.
.
ЛИТЕРАТУРА
1.О.С.Гуревич, Ю.П.Ляхин, С.И. Соболев Высокотемпературные электропечи с графитовыми элементами. М.: «Энергия», 1974.
2. Э.Н. Мармер, С.Г. Мурованная, Ю.Э. Васильев Электропечи для термовакуумных процессов. М: «Энергоатомиздат», 1991.
3. Э.Н. Мармер Вакуумные электропечи с нагревательными блоками из углеродных компози-ционных материалов // Электротехника.1995, №11.
|