[发明专利]一种远红外辐射电加热装置导热元件的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于加热装置部件的技术领域，涉及一种导热元件的制备方法，特别是一种远红外辐射电加热装置导热元件的制备方法。

背景技术

远红外辐射电加热装置主要应用于对反应釜、蒸馏釜、搪瓷釜、管道、蒸馏塔、导热油炉等化工容器内部化工物料进行直接辐射加热，是化工、炼油、制药、生物和航空等行业高低温加热较理想的加热设备。其原理是将电能转化为热能，再由热能转化成远红外辐射的过程，即由高温电阻带通电产生热能，再通过导热元件作绝缘载热体将热量快速传递，导热元件同时能将热能转化成较强的远红外线光谱辐射，其热功过程包含传导、对流、远红外线光谱辐射过程。远红外辐射电加热装置利用远红外辐射的原理，可增强被加热物料对热量的充分吸收、加快热量的传递。目前通用的远红外辐射电加热装置，其导热元件均为碳化硅制成，由于碳化硅在高温时的绝缘性能较差，通常在温度达到700℃以上时绝缘性能逐渐降低，导热性能也逐渐降低；碳化硅导热元件的机械强度也较低，在安装及维修过程中容易损坏，报废率高，报废率达到20％以上；碳化硅导热元件的耐高温性能较差，一般允许使用温度为600℃以内，如果长期在高温下使用很容易损坏，产生弯曲变形；使用寿命也较短，一般只可使用25000小时左右。

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种远红外辐射电加热装置导热元件的制备方法，经该方法制备的导热元件耐高温性能很好，且在高温时的绝缘性能很高同时具备较高的强度不易损坏。

技术方案

本发明是通过以下技术方案予以实现的。

一种远红外辐射电加热装置导热元件的制备方法，包括如下步骤：(1)将以下各组分按质量百分比配比混合，Al₂O₃：94％-95.2％，SiO₂：0.5％-2.72％，MgO：0.5％-1.7％，CaO：0.1％-0.28％，Fe₂O₃：0.02％-0.08％，K₂O：0.1％，Na₂O：0.2％，然后向其中加入熔化的石蜡和水，并进行均匀搅拌，所述石蜡和水分别占混合体系的质量百分比为1％；(2)将搅拌好的混合料分批注入模具中经过气压机压制，压至密度≥4.14g/cm³，压好后脱模，再将产品装进炉内，进行两次升温烧制：第一次加温，先升温至1100-1300℃，在此温度下烧制20-30小时，这个程序为脱蜡、脱氧过程；第二次加温，继续升温至1400-1800℃，在此温度下烧制12-30小时，烧制停火，停火5-12小时后，先将炉门开一个60cm²的小孔让其放热，然后每隔2小时将孔面积成倍放大一次，最后待炉内温度降低到室温后将产品取出。

上述的一种远红外辐射电加热装置导热元件的制备方法，其中，所述炉为高温窑炉、液化气窑炉或电炉。

上述的一种远红外辐射电加热装置导热元件的制备方法，包括如下步骤：(1)将以下各组分按质量百分比配比混合，Al₂O₃：94.9％，SiO₂：0.95％，MgO：1.7％，CaO：0.1％，Fe₂O₃：0.05％，K₂O：0.1％，Na₂O：0.2％，然后向其中加入熔化的石蜡和水，并进行均匀搅拌，所述石蜡和水分别占混合体系的质量百分比为1％；(2)将搅拌好的混合料分批注入模具中经过气压机压制，压力为9kg，压制后混合料密度为4.24g/cm³，压好后脱模，再将产品装进炉内，进行两次升温烧制：第一次加温，先升温至1100℃，在此温度下烧制30小时，这个程序为脱蜡、脱氧过程；第二次加温，继续升温至1700℃，在此温度下烧制24小时，烧制停火，停火6小时后先将炉门开一个60cm²的小孔让其放热，然后每隔2小时将孔面积成倍放大一次，最后待炉内温度降低到室温后将产品取出。

采取两次升温烧制，第一次升温烧制的目的是要将产品中的蜡和氧气脱去；第二次升温烧制即高温煅烧，目的是将产品最终烧制完成。

烧制停火后，先将炉门开一个60cm²的小孔让其放热，然后每隔2小时将孔面积成倍放大一次，采取这种冷却方式是为了使炉内温度均匀下降，保证了烧制的导热元件结构和性能更加稳定，防止温度骤冷导致产品爆裂变形；同时避免了产品大面积和氧气接触被氧化，导致产品的绝缘性能大大降低。

有益效果