技术领域 本发明涉及一种高效节说能、绿色环保的高温 箱式电炉， 适用于陶 瓷、 玻璃等无机非金属材料的烧成， 以及金属材料的高温热处理等。 书

背景技术 工业及科研用高温箱式电炉一般是指工作温度 为 1000~2000°C 的间歇式电炉， 是广泛用于陶瓷、 玻璃、 粉末冶金、 化工、 机械、 能 源等众多领域的重要实验和生产设备。高温箱 式电炉是以电流通过导 体所产生的热量为热源来加热工件， 主要由炉体、 发热体、测控温系 统几大部分组成， 其炉体一般则是由炉膛、 隔热层和金属外壳构成。

现有的高温箱式电炉按炉体结构和材料可分为 两大类。一类是由 普通高温耐火材料制成的电炉，其特点是炉膛 由重质的高温耐火材料 制成， 如高铝耐火材料、 刚玉或刚玉 莫来石质耐火材料， 以及氧化 铝或氧化锆空心球耐火材料等； 其隔热层大多采用轻质耐火材料， 如 多孔的高铝轻质砖或轻质粘土砖等。此类普通 高温箱式电炉的优点是 结构简单、 使用温度高（最高可达 ~1800°C )、 制造成本较低， 但其最 大的缺点在于：材料热容大且炉体较厚，故蓄 热量很高；导热系数高， 因而隔热性能不够理想。 由于蓄热及散热的损失， 导致烧成过程的能 耗很高， 并且升降温速度缓慢， 无法满足实验或生产对快速升降温的 工艺要求。

另一类高温箱式电炉是近年来出现的全耐火纤 维炉，其炉体全部 由耐火纤维材料制成的。这种电炉的结构通常 是由耐火度高的高温耐 火纤维材料制成整体式炉膛，由耐火度相对较 低的耐火纤维材料作为 隔热层。这种全耐火纤维炉由于隔热效果好、 蓄热量小， 因而具有很 好的节能效果和良好的升降温操控性。但全耐 火纤维炉也存在以下一 些突出的缺点： 首先， 耐火纤维的粉尘被人吸入后会对呼吸系统产生 危害， 并有可能致癌。 当其在高温下长期使用后会逐渐失去弹性， 从 而断裂粉化， 产生纤维粉尘。其次， 目前耐火纤维的耐火度较传统的 非纤维类耐火材料仍然有很大差距， 其最高使用温度一般限于 1500 °C以下， 造价极其昂贵的超高温耐火纤维（如高纯氧化 铝、氧化锆纤 维） 一般也不超过 1700°C， 无法满足生产及实验的广泛需求。 此外， 全耐火纤维高温箱式电炉的另一缺点是炉膛强 度很低，容易在使用中 被匣钵、坩埚和火钳等刮伤和磨损； 其纤维质的炉膛较一般重质耐火 材料的炉膛更容易吸附被烧物挥发出的物质， 导致高温融蚀， 其寿命 因此会大幅缩短。 发明内容

为解决现有的普通高温箱式电炉和全耐火纤维 高温箱式电炉的 上述缺点和问题，本发明提供了一种高效节能 环保的复合型高温箱式 电炉，其技术特征是采用非纤维耐火材料薄壁 炉膛和耐火纤维隔热层 的复合炉体结构， 最大限度利用两种材料的各自优势， 达到既可大幅 降低能耗、 实现快速升降温， 又可避免耐火纤维对人体的伤害， 并解 决全纤维电炉使用温度低、 易损伤、 易融蚀等问题。 该发明的关键在 于设计最优的非纤维耐火材料薄壁炉膛的厚度 ，即在保证使用性能和 制备工艺的条件下， 最大限度的降低非纤维耐火材料炉膛壁的厚度 。

本发明的技术方案是：

一种高效节能环保的复合型高温箱式电炉，它 由耐火材料炉膛及 其发热体状和耐火纤维隔热层组成，所述耐火 材料炉膛为非纤维耐火 材料薄壁炉膛， 耐火纤维隔热层采用耐火纤维材料； 非纤维耐火材料 薄壁炉膛的厚度与耐火纤维隔热层的厚度比值 在 1 : 4〜1： 20。

状状所述耐火材料炉膛内设有发热体； 所述发热体为电热丝、 碳棒、 硅碳棒或硅钼棒。

所述发热体为 U型或棒状电加热体或金属电热丝。

所述复合型高温箱式电炉还包括测温热电偶， 测温热电偶设置在 耐火材料炉膛内。

所述耐火材料炉膛的材质为氧化铝、氧化锆空 心球耐火材质或刚 玉-莫来石质耐火材质； 所述耐火纤维隔热层的材质为无机耐火纤维 材质。

所述耐火材料炉膛为组装式结构或整体式结构 。

所述耐火材料炉膛为组装式结构，耐火材料炉 膛各部分间通过高 温粘结剂进行组装。

所述非纤维耐火材料薄壁炉膛的厚度与耐火纤 维隔热层的厚度 比值在 1 : 8〜1 : 12ο

所述耐火材料炉膛外壁设有隔离加强筋。

所述复合型高温箱式电炉还包括炉门，耐火材 料炉膛设有炉门框 架， 炉门设置在炉门框架内。

本发明的节能高温箱式电炉的有益效果是：

1、本发明的高温箱式电炉的能耗仅为普通高� �箱式电炉的 20%， 减少能耗高达 80%。

2、 本发明解决了耐火纤维炉膛不能应用于高温、 粉化后产生有 害纤维粉尘的问题， 本发明在炉体的工作面上没有耐火纤维裸露， 克 服了耐火纤维的粉尘被人吸入后会对人产生危 害的问题。

3、 本发明的高温箱式电炉的最高工作温度可达到 1900°C， 比一 般全耐火纤维电炉的最高工作温度高 200°C-300°C ;

4、 本发明采用薄壁炉膛， 热容小， 解决了厚壁炉膛电炉蓄热损 耗高导致设备能耗大、升降温速度慢的问题， 本发明的非纤维耐火材 料炉膛可同时满足耐火度和强度要求；

5、 本发明的耐火材料炉膛各部分采用无机高温粘 结剂组装， 可 降低炉膛的制造难度， 大幅缩短生产周期， 提高生产效率、产品合格 率， 降低成本。

6、 本发明的耐火材料炉膛外壁设置多条加强筋， 可进一歩加固 支撑炉膛， 减省材料， 加强筋产生间隙， 利用其产生的空腔， 可在耐 火材料炉膛和耐火纤维隔热层之间产生空气隔 热层， 加强隔热效果。

附图说明 图 1为本发明的整体结构示意图。

图 2为本发明的立体结构分解示意图。

图中， 1为耐火材料炉膛， 2为耐火纤维隔热层， 3为发热体， 4 为炉门， 5为隔离加强筋， 6为炉门框架。

具体实 式

下面结合附图对本发明作进一歩描述：

一种节能高温箱式电炉，它包括为耐火材料炉 膛 1和耐火纤维隔 热层 2， 所述耐火材料炉膛 1置于耐火纤维隔热层 2内。

耐火材料炉膛 1内设有发热体 3;所述发热体 3为电热丝、碳棒、 硅碳棒或硅钼棒。

发热体 3为 U型或棒状电加热体或螺旋形电热丝。

节能高温箱式电炉还包括测温热电偶，测温热 电偶设置在耐火材 料炉膛 1内。

耐火材料炉膛 1的材质为非纤维耐火材料。 耐火材料炉膛 （1 ) 的材质可以为氧化铝、氧化锆空心球耐火材质 或刚玉一莫来石质耐火 材料； 所述耐火纤维隔热层 2的材质为耐火纤维。 耐火纤维隔热层 2 的材质可以为氧化铝、 硅酸铝、 莫来石耐火纤维。

耐火材料炉膛 1为组装式结构或整体式结构。

耐火材料炉膛 1为组装式结构，耐火材料炉膛 1各部分间通过无 机高温粘结剂进行组装。

纤维耐火材料炉膛 1的壁厚与耐火纤维隔热层厚度比值在 1 : 4〜1： 20之间， 优选为 1 : 8〜1： 12。 也可以为 1 : 6或者 1 : 10或 者 1 : 16。

耐火材料炉膛 1外壁设有隔离加强筋 5。

节能高温箱式电炉还包括炉门 4， 耐火材料炉膛 1设有炉门框架 6， 炉门 4设置在炉门框架 6内。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施 方式进行描述，并 非对本发明的构思和范围进行限定， 在不脱离本发明设计构思前提 下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技 术方案做出的各种变型 和改进， 均应落入本发明的保护范围， 本发明请求保护的技术内容已 经全部记载在权利要求书中。