Heizkörper für metallurgische Öfen: Die Erfindung betrifft einen Heizkörper aus Kohlenstoff für metallurgische Öfen. Es kann dazu sowohl amorpher Kohlenstoff (amorphe Kohle) als auch kristallisierter Kohlenstoff (Graphit) verwendet sein.
Der Heizkörper besitzt ein Kohlenstoffrohr, in dessen Innerem ein stabförmiger Kohlenstoff widerstand angeordnet ist; am einen Ende sind diese beiden Heizkörperelemente, zweck mässig durch ein beispielsweise hülsenartiges Verbindungsstück aus Kohle, elektrisch leitend verbunden, während die Stromanschlüsse am andern Ende des Heizkörpers angeordnet sind. Der elektrische Widerstand des innern Heiz- elementes übersteigt denjenigen des Aussen rohres, zweckmässig um mehr als das Dop pelte. Das innere Heizelement kann ein Stab oder ein Rohr sein.
Zweckmässig erhalten inneres Heizelement und Aussenrohr an ihren Enden einen ver stärkten Querschnitt, damit diese Enden in folge geringeren elektrischen Widerstandes weniger heiss werden. Der neue Heizkörper besitzt gegenüber den bekannten mehrere Vorteile, die ihn be sonders für solche metallurgische Öfen geeignet machen, bei denen die eine Seite leicht, zu gänglich sein soll.
Selbstverständlich kann der Kohlestoff- Heizkörper, sobald er die Oxydationstempera tur des Kohlenstoffes erreicht hat, nur in inerter Atmosphäre oder unter stark vermin dertem Druck (Vakuum) verwendet werden, wenn eine starke Verbrennung verhindert werden soll. In vielen metallurgischen Öfen ist aber trotz dieser Vorsichtsmassnahme mit einer langsamen Verbrennung der Aussenteile des Heizkörpers zu rechnen. Aus diesem Grunde wird das innere Heizelement so dimen sioniert, dass sein elektrischer Widerstand höher ist als derjenige des Aussenrohres.
Wenn nun dieses Verhältnis gross genug gewählt wird, so kann das Aussenrohr ziemlich stark abgebrannt sein, bevor der Widerstand des Heizkörpers in seiner Gesamtheit wesentlich geändert wird. Mit andern Worten, man kann es so einrichten, dass der eigentliche Heiz- widerstand vollkommen geschützt ist.
Dadurch, dass der Heizkörper ganz aus Kohlenstoff besteht, fallen Verbindungsschwie rigkeiten, wie sie bei nicht homogenen Heiz körpern auftreten, hinweg. Die verschiedenen Kohlenstoffteile können z. B. mit Schrauben gewinden zusammengefügt werden.
Der neue Heizkörper kann in allen Lagen benützt werden. Besonders vorteilhaft ist die senkrechte Lage, da das freie Ende des Reiz körpers nicht gestützt zu werden braucht, so dass der Raum um den Heizkörper herum vollkommen frei ist.
Beim Öffnen eines Ofens, der mit dem neuen Heizkörper ausgestattet ist, brauchen keine Stromverbindungen gelöst zu werden.
Die Zeichnung zeigt als Beispiel einen Heizkörper nach der Erfindung, und zwar in stehender Ausführung. 1 ist das innere stab- förmige Heizelement, 2 ein Aussenrohr, dessen Querschnitt 2,5mal grösser ist als derjenige des innern Heizelementes, so dass dessen elek trischer Widerstand auf gleicher Länge wie das innere Heizelement 2,5 mal kleiner ist als der jenige des letzteren. Aussenrohr 2 und Innen stab 1 sind oben durch das hülsenartige Stück 3 verbunden. Dieses Stück ist in das Rohr einge schraubt, während der Heizstab mit seinem konisch erweiterten Ende 4 in dieses Stück eingehängt ist und durch sein Eigengewicht eine gute elektrische Verbindung sichert.
Der untere Teil des Rohres ist in einer wasser gekühlten Fassung 5, die als Stromzuführung dient, gefasst. Diese Fassung besteht aus ge schweisstem Eisenblech; der Zwischenraum zwischen Fassung und Kohlerohr ist mit Elektrodenstampfmasse gefüllt. Im untern Teil des Heizstabes 1 ist das Zwischenstück 6 aufgeschraubt und vom Aussenrohr durch die Asbestpapierlage 7 elektrisch isoliert. Das Zwischenstück 6 besteht ebenfalls aus Kohlen stoff und steht mit den biegsamen Kupfer bändern 8 in Verbindung.
Wie ersichtlich, können sich Aussenrohr 2 und Heizstab 1 frei ausdehnen.
Das neue Heizelement ist beispielsweise wertvoll in Öfen für die thermische Herstellung von Magnesium aus Magnesit oder Dolomit durch Reduktion mit Karbid, Ferrosilicium, Silikoaluminium oder dergleichen. Der voll kommen aus Kohlestoff bestehende Heizkörper gestattet die Erreichung von hohen Tempera turen, z. B. 1500-1600", bei welchen Reiz wicklungen aus Nichrom oder dergleichen nicht mehr in Frage kommen.
Der verwen dete gebrannte Magnesit oder Dolomit weist meistens immer noch einen geringen Gehalt an C0<B>."</B> und H20 auf. Im heissen Ofen kann daher der Heizkörper angegriffen werden, was dank dem besonderen Aufbau des Heizkörpers keine Störungen hervorruft. Ist einmal das Aussenrohr zu weit abgebrannt und daher zu dünn geworden, so kann man es auf sehr einfache Weise durch ein neues ersetzen.
Es ist noch zu bemerken, dass der Ge stehungspreis des Heizkörpers gegenüber an dern als sehr niedrig zu bezeichnen ist.
Radiators for metallurgical furnaces: The invention relates to a radiator made of carbon for metallurgical furnaces. Both amorphous carbon (amorphous carbon) and crystallized carbon (graphite) can be used for this purpose.
The heater has a carbon tube, inside which a rod-shaped carbon resistor is arranged; At one end, these two radiator elements are conveniently connected in an electrically conductive manner by, for example, a sleeve-like connector made of carbon, while the power connections are arranged at the other end of the radiator. The electrical resistance of the inner heating element exceeds that of the outer tube, expediently by more than twice. The inner heating element can be a rod or a tube.
It is practical if the ends of the inner heating element and outer tube have a reinforced cross-section so that these ends are less hot as a result of lower electrical resistance. The new radiator has several advantages over the known ones that make it particularly suitable for those metallurgical furnaces in which one side should be easy to access.
Of course, the carbon radiator, as soon as it has reached the oxidation temperature of the carbon, can only be used in an inert atmosphere or under greatly reduced pressure (vacuum) if severe combustion is to be prevented. In many metallurgical furnaces, however, a slow combustion of the outer parts of the radiator can be expected despite this precautionary measure. For this reason, the inner heating element is dimensioned so that its electrical resistance is higher than that of the outer tube.
If this ratio is chosen to be large enough, the outer tube can be burned down quite severely before the resistance of the radiator is significantly changed in its entirety. In other words, it can be set up so that the actual heating resistor is completely protected.
Because the radiator is made entirely of carbon, there are no connection difficulties that occur with non-homogeneous radiators. The various carbon parts can e.g. B. threaded together with screws.
The new radiator can be used in all positions. The vertical position is particularly advantageous because the free end of the stimulus body does not need to be supported, so that the space around the radiator is completely free.
When opening a furnace equipped with the new radiator, no power connections need to be disconnected.
The drawing shows, as an example, a radiator according to the invention, in a standing version. 1 is the inner rod-shaped heating element, 2 an outer tube, the cross-section of which is 2.5 times larger than that of the inner heating element, so that its electrical resistance over the same length as the inner heating element is 2.5 times smaller than that of the latter . Outer tube 2 and inner rod 1 are connected at the top by the sleeve-like piece 3. This piece is screwed into the pipe, while the heating rod is hung with its flared end 4 in this piece and ensures a good electrical connection by its own weight.
The lower part of the tube is held in a water-cooled socket 5, which serves as a power supply. This version consists of welded iron sheet; the space between the socket and the carbon tube is filled with electrode ramming material. In the lower part of the heating rod 1, the intermediate piece 6 is screwed on and electrically isolated from the outer tube by the asbestos paper layer 7. The intermediate piece 6 is also made of carbon and is connected to the flexible copper strips 8.
As can be seen, the outer tube 2 and the heating rod 1 can expand freely.
The new heating element is valuable, for example, in furnaces for the thermal production of magnesium from magnesite or dolomite by reduction with carbide, ferrosilicon, silica-aluminum or the like. The fully come from carbon radiator allows the achievement of high tempera tures, z. B. 1500-1600 ", in which stimulus windings made of nichrome or the like no longer come into question.
The burnt magnesite or dolomite used usually still has a low content of C0 <B>. "</B> and H20. In a hot furnace, the radiator can therefore be attacked, which, thanks to the special design of the radiator, does not cause any problems. If the outer tube has burned too far and has therefore become too thin, it can be replaced with a new one in a very simple way.
It should also be noted that the price of the radiator can be described as very low compared to others.