專利名稱：焦炭反應(yīng)試驗(yàn)電爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及煉焦、煉鐵領(lǐng)域中的模擬試驗(yàn)設(shè)備，更具體地說(shuō)，涉 及一種焦炭反應(yīng)試驗(yàn)電爐，該試驗(yàn)電爐能夠確保電爐溫度場(chǎng)的均勻性。
背景技術(shù)：
模擬焦炭在高爐中的反應(yīng)，剖析其劣化的根本原因是煉焦、煉鐵工作的重要內(nèi)容，目前常用的是測(cè)量焦炭反應(yīng)性與反應(yīng)后強(qiáng)度(CRI/CSR)的試 驗(yàn)。該測(cè)定試驗(yàn)是在試驗(yàn)電爐中進(jìn)行的，試驗(yàn)時(shí)，將反應(yīng)器放置在電爐內(nèi)， 溫度控制裝置根據(jù)從反應(yīng)器內(nèi)測(cè)溫點(diǎn)的實(shí)測(cè)溫度來(lái)控制供給電爐的電流， 從而達(dá)到試驗(yàn)要求的溫度控制的要求。該試驗(yàn)電爐為豎爐，電爐的爐芯與 地面垂直。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，爐膛內(nèi)溫度在1100士5。C的恒溫區(qū)域不小 于150mm，即要求該試驗(yàn)要在一個(gè)均勻、穩(wěn)定的溫度場(chǎng)中進(jìn)行。目前，標(biāo) 準(zhǔn)電爐的加熱介質(zhì)是直徑為2.8mm、材質(zhì)為鐵鉻鋁的電熱絲，由于電爐功 率大，該電熱絲比較粗，無(wú)法預(yù)先制成像民用電爐一樣的螺旋型電熱絲來(lái) 避免殘余膨脹帶來(lái)的危害。請(qǐng)參閱圖l所示，為了保證電熱絲ll在電爐(圖 中未示出)的爐芯IO外壁分布均勻，預(yù)先在爐芯IO外壁上均勻開(kāi)設(shè)單螺 旋狀的布線凹槽，電熱絲11以相應(yīng)的螺旋狀繞置在該布線凹槽12內(nèi)，在 電爐被加熱后，該電熱絲ll會(huì)產(chǎn)生膨脹，其表現(xiàn)就是電熱絲ll長(zhǎng)度變長(zhǎng), 從而使電熱絲ll纏繞而成螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑變大，不再緊貼爐芯IO外壁的 布線凹槽12內(nèi)。由于電熱絲ll殘余膨脹的存在，該電熱絲ll螺旋結(jié)構(gòu) 的內(nèi)徑會(huì)隨試驗(yàn)次數(shù)增加而逐漸變大，當(dāng)電熱絲11螺旋結(jié)構(gòu)的內(nèi)徑大于爐 芯IO外徑的時(shí)候，熱態(tài)的電熱絲ll就會(huì)脫離爐芯IO外壁的布線凹槽12 的約束，在重力作用下發(fā)生下垂，導(dǎo)致電熱絲ll在爐芯IO外壁的分布不 再均勻，溫度場(chǎng)的均勾性遭到破壞，影響了試驗(yàn)數(shù)據(jù)，嚴(yán)重時(shí)相鄰兩圈的 電熱絲ll搭接在一起，發(fā)生短路現(xiàn)象，導(dǎo)致電熱絲ll熔斷，造成電爐的 損壞，降低了電爐的使用壽命。實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述電熱絲易脫離布線凹槽，電爐溫度場(chǎng)的均 勻性易破壞，電熱絲易熔斷以及電爐使用壽命低的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目 的是提供一種焦炭反應(yīng)試驗(yàn)電爐，該試驗(yàn)電爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便，不但 能夠有效的吸收電熱絲的殘余膨脹，而且還能夠確保電爐溫度場(chǎng)的均勻性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型釆用如下技術(shù)方案該焦炭反應(yīng)試驗(yàn)電爐包括爐芯和電熱絲，爐芯外壁表面設(shè)有布線凹槽， 電熱絲設(shè)置在布線凹槽內(nèi)，所述的布線凹槽設(shè)計(jì)成數(shù)個(gè)容置電熱絲的豎型 凹槽，豎型凹槽沿爐芯徑向均勻分布并與爐芯的中心軸平行，豎型凹槽上、 下端均設(shè)有連接凹槽，豎型凹槽之間通過(guò)連接凹槽首尾連接并相通；所述的電熱絲沿布線凹槽豎向均勻設(shè)置，其兩端分別從布線凹槽中穿出。所述的連接凹槽均為弧形凹槽。所述的豎型凹槽下端的弧形凹槽的容置空間大于豎型凹槽上端的弧形 凹槽的容置空間。所述的電熱絲設(shè)于弧形凹槽內(nèi)的彎曲端的長(zhǎng)度均相等。所述的設(shè)于豎型凹槽下端的弧形凹槽內(nèi)的電熱絲彎曲端與該弧形凹槽 的底端內(nèi)壁之間保持有容置空間。在上述技術(shù)方案中,本實(shí)用新型的焦炭反應(yīng)試驗(yàn)電爐包括爐芯和電熱 絲，爐芯外壁表面設(shè)有布線凹槽，電熱絲設(shè)置在布線凹槽內(nèi)，布線凹槽設(shè) 計(jì)成數(shù)個(gè)容置電熱絲的豎型凹槽，豎型凹槽沿爐芯徑向均勻分布并與爐芯 的中心軸平行，豎型凹槽上、下端均設(shè)有連接凹槽，豎型凹槽之間通過(guò)連接凹槽首尾連接并相通；電熱絲沿布線凹槽豎向均勻設(shè)置，其兩端分別從 布線凹槽中穿出。該試驗(yàn)電爐結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、性能穩(wěn)定，能夠在試 驗(yàn)過(guò)程中確保電爐溫度場(chǎng)的均勻性始終不被破壞，減少了試驗(yàn)誤差，保證 了試驗(yàn)的真實(shí)性；另外通過(guò)豎型凹槽下端的連接凹槽能夠有效的吸收電熱 絲的殘余膨脹，防止電熱絲分布不均勻，并且避免了電熱絲發(fā)生短路及熔 斷，延長(zhǎng)了電熱絲及電爐的使用壽命，降低了試驗(yàn)成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)的焦炭反應(yīng)試驗(yàn)電爐的爐芯的結(jié)構(gòu)剖視示意圖； 圖2是本實(shí)用新型的焦炭反應(yīng)試驗(yàn)電爐的爐芯外表面沿垂直方向剖開(kāi) 后展開(kāi)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。 請(qǐng)參閱圖2所示，本實(shí)用新型的焦炭反應(yīng)試驗(yàn)電爐(圖中未示出)包 括爐芯20和電熱絲21，爐芯20的外壁201表面設(shè)有布線凹槽22，電熱 絲21設(shè)置在布線凹槽22內(nèi)，布線凹槽22設(shè)計(jì)成數(shù)個(gè)容置電熱絲21的豎 型凹槽221,豎型凹槽221沿爐芯20徑向均勻分布并與爐芯20的中心軸 平行，豎型凹槽221上、下端均設(shè)有連接凹槽，豎型凹槽221之間通過(guò)連 接凹槽首尾連接并相通。連接凹槽均為弧形凹槽222。電熱絲21沿布線凹 槽22豎向均句設(shè)置，并且電熱絲21兩端分別從布線凹槽22中穿出。由 于布線凹槽22在爐芯20的外壁201上分布均勻，所以布線凹槽22內(nèi)容 置的電熱絲21分布也均勻，同時(shí)電熱絲21采用質(zhì)量均衡穩(wěn)定的電熱絲， 即單位長(zhǎng)度的電熱絲21的電阻是恒定的，通過(guò)電流時(shí)電熱絲21產(chǎn)生的熱 量也相等，因此保證了電爐溫度場(chǎng)的均勻性。請(qǐng)?jiān)趨㈤唸D2所示，豎型凹 槽221下端的弧形凹槽222b的容置空間大于豎型凹槽221上端的弧形凹 槽222a的容置空間。電熱絲21設(shè)于豎型凹槽221上、下端的弧形凹槽 222a、 222b內(nèi)'的彎曲端211a、 211b的長(zhǎng)度均相等。電熱絲21設(shè)于豎型 凹槽221下端的弧形凹槽222b內(nèi)的彎曲端211b與該弧形凹槽222b的底 端內(nèi)壁之間保持有容置空間。在此需要說(shuō)明的是在設(shè)置電熱絲21時(shí)，確保 電熱絲21的上、下彎曲端211a、 211b的長(zhǎng)度相等，并且使電熱絲21的 下彎曲端211b與相應(yīng)的弧形凹槽222b的底端內(nèi)壁之間保持有較大的容置 空間，該空間足夠容置因膨脹而向下延長(zhǎng)的電熱絲21。因此，該豎型凹槽 221下端的弧形凹槽222b為電熱絲21的膨脹預(yù)留了空間，由于電熱絲21 的主體是沿豎型凹槽221內(nèi)設(shè)置的，所以在加熱過(guò)程中產(chǎn)生的殘余膨脹會(huì) 只會(huì)使電熱絲21在重力的作用下向下延伸，當(dāng)電熱絲21的下彎曲端211b向下延伸時(shí)，豎型凹槽221下端的弧形凹槽222b所預(yù)留的容置空間正好 完全容納該部分膨脹的電熱絲21，避免了膨脹后電熱絲21發(fā)生脫離布線 凹槽22甚至發(fā)生短路和熔斷的現(xiàn)象，確保了電熱絲21在爐芯20的外壁 201的分布不會(huì)隨著試驗(yàn)次數(shù)的增加而發(fā)生不利的變化，從而保證了溫度 場(chǎng)的穩(wěn)定，同時(shí)也大大延長(zhǎng)電爐和電熱絲21的使用壽命。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō) 明本實(shí)用新型，而并非用作為對(duì)本實(shí)用新型的限定，只要在本實(shí)用新型的 實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)，對(duì)以上所述實(shí)施例的變化、變型都將落在本實(shí)用新型的 權(quán)利要求書(shū)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種焦炭反應(yīng)試驗(yàn)電爐，該電爐包括爐芯和電熱絲，爐芯外壁表面設(shè)有布線凹槽，電熱絲設(shè)置在布線凹槽內(nèi)，其特征在于所述的布線凹槽設(shè)計(jì)成數(shù)個(gè)容置電熱絲的豎型凹槽，豎型凹槽沿爐芯徑向均勻分布并與爐芯的中心軸平行，豎型凹槽上、下端均設(shè)有連接凹槽，豎型凹槽之間通過(guò)連接凹槽首尾連接并相通；所述的電熱絲沿布線凹槽豎向均勻設(shè)置，其兩端分別從布線凹槽中穿出。
2. 如權(quán)利要求l所述的焦炭反應(yīng)試驗(yàn)電爐，其特征在于 所述的連接凹槽均為弧形凹槽。
3. 如權(quán)利要求l或2所述的焦炭反應(yīng)試驗(yàn)電爐，其特征在于 所述的豎型凹槽下端的弧形凹槽的容置空間大于豎型凹槽上端的弧形凹槽的容置空間。
4. 如權(quán)利要求l所述的焦炭反應(yīng)試驗(yàn)電爐，其特征在于 所述的電熱絲設(shè)于弧形凹槽內(nèi)的彎曲端的長(zhǎng)度均相等。
5. 如權(quán)利要求1或2或4所述的焦炭反應(yīng)試驗(yàn)電爐，其特征在于 所述的設(shè)于豎型凹槽下端的弧形凹槽內(nèi)的電熱絲彎曲端與該弧形凹槽的底端內(nèi)壁之間保持有容置空間。
6. 如權(quán)利要求3所述的焦炭反應(yīng)試驗(yàn)電爐，其特征在于 所述的設(shè)于豎型凹槽下端的弧形凹槽內(nèi)的電熱絲彎曲端與該弧形凹槽的底端內(nèi)壁之間保持有容置空間。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種焦炭反應(yīng)試驗(yàn)電爐，該試驗(yàn)電爐包括爐芯和電熱絲，爐芯外壁表面設(shè)有布線凹槽，電熱絲設(shè)置在布線凹槽內(nèi)，布線凹槽設(shè)計(jì)成數(shù)個(gè)容置電熱絲的豎型凹槽，豎型凹槽沿爐芯徑向均勻分布并與爐芯的中心軸平行，豎型凹槽上、下端均設(shè)有連接凹槽，豎型凹槽之間通過(guò)連接凹槽首尾連接并相通；電熱絲沿布線凹槽豎向均勻設(shè)置，其兩端分別從布線凹槽中穿出。該試驗(yàn)電爐能夠在試驗(yàn)過(guò)程中確保電爐溫度場(chǎng)的均勻性始終不被破壞，減少了試驗(yàn)誤差，保證了試驗(yàn)的真實(shí)性；另外通過(guò)豎型凹槽下端的連接凹槽能夠有效的吸收電熱絲的殘余膨脹，防止電熱絲分布不均勻，并且避免了電熱絲發(fā)生短路及熔斷，延長(zhǎng)了電熱絲及電爐的使用壽命，提高了經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)F27B17/02GK201096453SQ200720074648
公開(kāi)日2008年8月6日 申請(qǐng)日期2007年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日
發(fā)明者曹清華, 曹銀平, 沈風(fēng)雷, 程樂(lè)意 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司