Разработка способа и системы ускоренного охлаждения вакуумных печей с теплоизоляцией на основе углерод-углеродного композиционного материала 1 Студент: Шагеев Э.Р.Научный руководитель: Погребисский М.Я.

Материалы 2 Теплоизоляция высокотемпературных вакуумных печей Теплоизоляция высокотемпературных вакуумных печей Тепловые экраны Футеровка низкое значение коэффициента теплопроводности Преимущества: низкое значение степени черноты Тепловые экраны с высокими отражающими свойствами Тепловые экраны с высокими отражающими свойствами Низкоплотные углерод-углеродные композиционные материалы Низкоплотные углерод-углеродные композиционные материалы

Свойства НПУУКМ 3 Открытая пористость от 60 до 80%., плотность в пределах 0,23 ± 0,02 г/см3, теплопроводность 0,25 Вт/м·К.

Применение 4 Использование в качестве теплоизоляции углерод-углеродного композиционного материала позволяет сократить потребление энергии (до 40%) и обеспечивает более высокую и стабильную равномерность температурного поля. [1]

Рис. 1 ВС У Печь предназначена для спекания пористых фильтрующих элементов 5

Рис.2 Рабочая камера Размеры рабочего пространства: 200х400х200 мм Рабочая камера с возможностью ускоренного охлаждения 6

Рис. З Нагреватель Максимальная температура рабочей зоны: 1800 о С Расчетная мощность нагревателя: 40 кВт 7

Техническое противоречие 8 Рис.4 Зависимость показателей технологического процесса от толщины теплоизоляции

Охлаждение крайне ограниченная возможность влияния на скорость охлаждения возникновение деформаций при высоких скоростях охлаждения применимо не во всех технологических процессах неравномерность теплового поля при охлаждении газом возможно появление «застойных» зон 9 Способы охлаждения Охлаждение в вакууме и/или инертном газе Охлаждение в вакууме и/или инертном газе Охлаждение в жидких средах Охлаждение в жидких средах

Решение технического противоречия: Подвижная торцевая стенка теплоизоляции позволяет значительно увеличить скорость охлаждения загрузки 10

Рис.5. Изменение скорости охлаждения камерной печи объемом рабочего пространства 16 дм 3 в зависимости от температуры: - футеровка печи выполнена из низкоплотного (0,3-0,4 г/см 3 ) УУКМ; -теплоизоляция – блок экранов (Мо, сталь 12Х18Н10Т); – футеровка из низкоплотного (0,3-0,4 г/см 3 ) УУКМ с подвижной торцевой теплоизоляцией. Охлаждение в вакууме Па. 11

Предлагаемая конструкция теплоизоляции 12 Рис. 6

Рис. 7 Стенки теплоизоляции сдвинуты (стадия нагрева) 13

Рис. 8 Стенки теплоизоляции раздвинуты (стадия охлаждения) 14

15

16

Выводы Значительный прирост скорости охлаждения Получение «контролируемого» охлаждения Высокая равномерность температурного поля 17