CN212609595U - 一种氟化炉升温保温装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种氟化炉升温保温装置，包括炉体，所述炉体由外炉壁和内炉璧固定连接构成侧壁为空腔且上端开口的中空结构，所述炉体的上端开口位置安装有密封盖，炉体安装有进气口和排气口，所述炉体内壁设有第一电加热元件，所述炉体侧壁的空腔内设有第二电加热元件，所述炉体的空腔内设有散热箱，所述散热箱安装有进气管和排气管，所述进气管与进气口连接，所述排气管延伸出炉体与废气处理装置连接，本新型的效果为：通过两组电机加热元件位于不同的位置能够对炉体快速升温；通过炉体产生的高温废气进入散热箱内，能够在炉体的空腔内散发热量同时配合第二电加热元件对炉体进行保温，具有节能的效果。
Description
技术领域
本实用新型是一种氟化炉升温保温装置，属于氟化炉设备技术领域。
背景技术
无水氟化稀土是提取稀土金属的必备原料，其制备方法一般分为湿法转化和火法转化两种。火法转化通常是在恒温高温下采用氟化氢(HF)气体对氧化稀土进行氟化处理。
由于氟化氢气体有较强的腐蚀性，因而不能在氟化炉的封闭的炉内壁内部设置发热体进行直接加热，而是在氟化炉的炉内壁与保温层之间设置硅碳棒或电阻合金(如铁铬铝合金)作为发热体，对炉内的稀土材料进行间接加热，采用硅碳棒作为发热体，由于硅碳棒易断及存在电阻匹配的问题，一般六个月要全部更换，使用寿命短，成本高；采用电阻合金(如铁铬铝合金)作为发热体的氟化炉，存在电热效率低、使用成本高的问题。
另外，传统的氟化炉的加热装置加热时间较长，不能满足快速加热的需求，进而会降低工作效率，而且传统氟化炉在保温过程中和加热过程中采用同一380V三相电源，由于保温时间过长，且保温提供的温度远小于加热提供的温度，因此继续采用380V的高电压，会存在浪费电能的现象，同时会增加生产成本。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种氟化炉升温保温装置，解决了现有技术中氟化炉升温保温装置加热效率低、浪费能源、生产成本高的问题。
本实用新型采用的技术方案如下：一种氟化炉升温保温装置，包括炉体，所述炉体由外炉壁和内炉璧固定连接构成侧壁为空腔上端开口的中空结构，所述炉体上端开口安装有密封盖，所述炉体安装有进气口和排气口，所述炉体内壁安装有第一电加热元件，所述炉体侧壁的空腔内安装有第二电加热元件，所述炉体的空腔内安装有与外炉璧固定连接的散热箱，所述散热箱安装有进气管和排气管，所述进气管与进气口连接，所述排气管延伸出炉体。
所述第一电加热元件包括环状蛇形结构的第一石墨发热体，所述第一石墨发热体连接有第一石墨电极，所述第一石墨电极连接有第一导电装置，所述第一石墨发热体卡固连接有环形结构的安装板，所述安装板上下对称分布，安装板与内炉璧固定连接，所述第一石墨电极固定在保温箱内底部，第一导电装置镶嵌固定在保温箱底部，并延伸出保温箱。
所述第二电加热元件包括螺旋结构的第二石墨发热体，所述第二石墨发热体连接有第二石墨电极，所述第二石墨电极连接有导电装置，所述第二石墨发热体底部固定有安装环，所述安装环与内炉璧套接固定连接，所述第二石墨电极固定在安装环底部，第二导电装置镶嵌固定在保温箱底部，并延伸出保温箱。
所述第一电加热元件和第二电加热元件通过控制***分别与380V电源和220V电源连接，其中第一电加热元件与380V电源连接，第二电加热元件与220V电源连接，所述控制***由控制器、总电源开关、两个固态继电器、温度设定模块、两个温度传感器电性连接构成，所述两个固态继电器的电路输入端分别与380V电源和220V电源连接，两个固态继电器的电路输出端与分别与第一导电装置和第二导电装置连接，所述两个温度传感器安装在炉体内壁。
进一步，所述炉体的外炉璧和密封盖均采用保温材质。
进一步，所述第一导电装置和第二导电装置均为导电铜排。
进一步，所述第一石墨电极和第一导电装置均包裹有耐高温绝缘材料。
进一步，所述第二石墨电极和第二导电装置均包裹有耐高温绝缘材料。
进一步，所述安装板和安装环均为耐高温绝缘材质。进一步，所述控制***设有防护箱，控制器、总电源开关、两个固态继电器、温度设定模块安装在防护箱内，所述防护箱固定在炉体侧方。
本实用新型的有益效果在于：
本实用新型通过第一电加热元件和第二电加热元件同时工作，能够使得炉体快速升温到实际生产中做需要的温度，且第一电加热装置直接对炉体内部进行加热，加热速度快，第二电加热元件配合第一电加热元件，能够显著提高炉体的加热效率。
本实用新型设有围绕在炉体空腔四周的散热箱，炉体内产生的高温废弃气进入散热箱内，然后再从散热箱排出，使得高温废气流经炉体空腔能够均匀散发出一部分热量，对炉体进行保温，实现了废气再次利用的目的，降低了能源损耗，具有节能的效果。
本实用新型第一电加热元件和第二电加热元件的加热体均为石墨加热体，石墨发热体加热速度快且能耗低，不仅能够提高生产效率，而且还具有节能的效果，同时石墨加热体化学性质稳定不与氟化氢气体发生反应，可以直接暴露在炉体内部，进行对物料进行之间加热。
本实用新型通过控制***，自动控制第一电加热元件和第二电加热元件的工作状态，先通过温度设定模块设置实际生产所需的温度，当炉体升温至实际生产所需温度时，其中一个温度传感器，向控制器发送命令，控制器控制第一电加热元件连接的固态继电器断开，第一点加热元件停止工作，其中另一温度传感器、控制器、第二电加热元件连接的固态继电器构成的控制电路自动调整第二电加热元件的工作状态，控制炉体的温度，使炉体的温度一直处于适宜的状态。
本实用新型使用220V电源连接代替380V电源对炉体进行保温，同时配合高温废气对炉体的保温，不仅能够降低能源损耗，而且保温质量高，能够降低生产成本，提高经济效益。
附图说明
图1为本新型立体结构示意图。
图2为本新型主视剖面结构示意图。
图3为本新型侧视剖面结构示意图。
图4为本新型第二石墨发热体立体结构示意图。
图5为本新型控制器的连接控制结构示意图。
图中：炉体1、外炉壁1-1、内炉璧1-2、密封盖1-3、进气口1-4、排气口1-5、第一电加热元件2、第一石墨发热体2-1、第一石墨电极2-2、第一导电装置2-3、安装板2-4、第二电加热元件3、第二石墨发热体3-1、第二石墨电极3-2、第二导电装置3-3、安装环3-4、散热箱4、进气管4-1、排气管4-2、控制器5、固态继电器6、温度设定模块7、温度传感器9。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍，以下所述，仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1-5所示，所述的一种氟化炉升温保温装置，包括炉体1，所述炉体1由外炉壁1-1和内炉璧1-2焊接固定连接构成侧壁为空腔上端开口的中空结构，所述炉体1上端开口可拆装固定有密封盖1-3，所述炉体1密封焊接固定有与炉体1内部连通的进气口1-4和排气口1-5，其中，进气口1-4位于炉体1底部，排气口1-5位于炉体1上端，所述炉体1内壁固定安装有第一电加热元件2，所述炉体1侧壁的空腔内固定安装有第二电加热元件3，所述炉体1的空腔内安装有与外炉璧焊接固定连接的散热箱4，所述散热箱4密封焊接固定有与散热箱4连通的进气管4-1和排气管4-2，所述进气管4-1与进气口1-4密封固定连接，所述排气管4-2延伸出炉体1连接有废气处理装置（图中未示出）。
在本实施例中，所述第一电加热元件2包括环状蛇形结构的第一石墨发热体2-1，所述第一石墨发热体2-1连接有第一石墨电极2-2，所述第一石墨电极2-2连接有第一导电装置2-3，所述第一石墨发热体2-1可拆装卡固连接有环形结构的安装板2-4，所述安装板2-4上下对称分布，安装板2-4与内炉璧1-2焊接固定连接，所述第一石墨电极2-2通过耐高温材质的紧固螺栓固定在保温箱内底部，第一导电装置2-3镶嵌固定在保温箱底部，并延伸出保温箱。
在本实施例中，所述安装板2-4采用耐高温绝缘材质。
在本实施例中，所述第二电加热元件3包括螺旋结构的第二石墨发热体3-1，所述第二石墨发热体3-1连接有第二石墨电极3-2，所述第二石墨电极3-2连接有导电装置，所述第二石墨发热体3-1底部通过耐高温螺栓固定有安装环3-4，所述安装环3-4与内炉璧1-2套接焊接固定连接，所述第二石墨电极3-2通过耐高温螺栓固定在安装环3-4底部，第二导电装置3-3镶嵌固定在保温箱底部，并延伸出保温箱。
在本实施例中，所述安装环3-4为耐高温绝缘材质。
在本实施例中，所述第一电加热元件2和第二电加热元件3通过控制***分别与380V电源和220V电源连接，其中第一电加热元件2与380V电源连接，第二电加热元件3与220V电源连接，所述控制***设有防护箱（图中未示出），控制***由控制器5、总电源开关、两个固态继电器6、温度设定模块7、两个温度传感器9电性连接构成，所述两个固态继电器6的电路输入端分别与380V电源和220V电源连接，两个固态继电器6的电路输出端与分别与第一导电装置2-3和第二导电装置3-3连接，所述两个温度传感器9固定安装在炉体1内壁。
在本实施例中，所述控制器5、总电源开关、两个固态继电器6、温度设定模块7通过紧固螺栓安装在防护箱内，所述防护箱固定在炉体1侧方。
在本实施例中，所述炉体1的外炉璧和密封盖1-3均采用保温材质。
在本实施例中，所述第一导电装置2-3和第二导电装置3-3均为导电铜排。
在本实施例中，所述第一石墨电极2-2和第一导电装置2-3均包裹有耐高温绝缘材料。
在本实施例中，所述第二石墨电极3-2和第二导电装置3-3均包裹有耐高温绝缘材料。
本实用新型的工作原理和使用方法：
使用时，启动总电源开关，根据温度设定模块7设定设计生产所需的温度，两个温度传感器9监测炉体1的温度，炉体1温度小于实际生产所需的温度，两个温度传感器9同时向控制器5发送命令，控制器5接收到命令后，同时控制启动两个固态继电器6，第一加热元件和第二加热元件同时启动，为炉体1快速升温，当炉体1升温至实际生产所需温度时，其中一个温度传感器9，向控制器5发送命令，控制器5控制第一电加热元件2连接的固态继电器6断开，第一点加热元件停止工作，其中另一温度传感器9、控制器5、第二电加热元件3连接的固态继电器6构成的控制电路自动调整第二电加热元件3的工作状态，控制炉体1的温度，同时第二电加热元件3配合高温废气在炉体1空腔内散发的热量控制炉体1的温度，使炉体1的温度一直处于适宜的状态。
尽管参照前述实例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行和修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种氟化炉升温保温装置，包括炉体，其特征是：所述炉体由外炉壁和内炉璧固定连接构成侧壁为空腔且上端开口的中空结构，所述炉体的上端开口位置安装有密封盖，炉体安装有进气口和排气口，所述炉体内壁设有第一电加热元件，所述炉体侧壁的空腔内设有第二电加热元件，所述炉体的空腔内设有散热箱，所述散热箱安装有进气管和排气管，所述进气管与进气口连接，所述排气管延伸出炉体。
2.根据权利要求1所述的一种氟化炉升温保温装置，其特征在于：所述炉体的外炉壁和密封盖均采用保温材质。
3.根据权利要求1所述的一种氟化炉升温保温装置，其特征在于：所述第一电加热元件包括环状蛇形结构的第一石墨发热体，所述第一石墨发热体连接有第一石墨电极，所述第一石墨电极连接有第一导电装置，第一石墨发热体卡固连接有环形结构的安装板，所述安装板上下对称分布，安装板与内炉璧固定连接，所述第一石墨电极固定在保温箱内底部，第一导电装置镶嵌固定在保温箱底部，并延伸出保温箱。
4.根据权利要求3所述的一种氟化炉升温保温装置，其特征在于：所述第一石墨电极第一导电装置均包裹有耐高温绝缘材料；所述安装板为耐高温绝缘材质。
5.根据权利要求1所述的一种氟化炉升温保温装置，其特征在于：所述第二电加热元件包括螺旋结构的第二石墨发热体，所述第二石墨发热体连接有第二石墨电极，所述第二石墨电极连接有导电装置，所述第二石墨发热体底部固定有安装环，所述安装环与内炉璧套接固定连接，所述第二石墨电极固定在安装环底部，第二导电装置镶嵌固定在保温箱底部，并延伸出保温箱。
6.根据权利要求5所述的一种氟化炉升温保温装置，其特征在于：所述第二石墨电极和第二导电装置均包裹有耐高温绝缘材料；所述安装环为耐高温绝缘材质。
7.根据权利要求1所述的一种氟化炉升温保温装置，其特征在于：所述第一电加热元件和第二电加热元件通过控制***分别与380V电源和220V电源连接，其中第一电加热元件与380V电源连接，第二电加热元件与220V电源连接。
8.根据权利要求7所述的一种氟化炉升温保温装置，其特征在于：所述控制***设有防护箱，控制***由控制器、总电源开关、两个固态继电器、温度设定模块、两个温度传感器电性连接构成，所述两个固态继电器的电路输入端分别与380V电源和220V电源连接，两个固态继电器的电路输出端与分别与第一导电装置和第二导电装置连接，所述两个温度传感器安装在炉体内壁，所述控制器、总电源开关、两个固态继电器、温度设定模块通过紧固螺栓安装在防护箱内，所述防护箱固定在炉体侧方。
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| CN117963971A (zh) * | 2024-03-29 | 2024-05-03 | 三明睿鑫新材料有限公司 | 一种高产能稀土氟化炉 |
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