CH298669A - Elektrisch beheizter Hochtemperaturofen. - Google Patents

Description

  Elektrisch beheizter     Hochtemperaturofen.       Die vorliegende     Erfindung    bezieht sich auf  einen elektrisch     beheizten    Hochtemperatur  ofen, d. h.     einen:        Ofen:    mit Betriebstempe  raturen, die im allgemeinen über 800 bis       1200     C liegen.  



  Zur Glühbehandlung und zum Schmelzen  von Materialien im     Vakuum    oder in einer       Schutzgasatmosphäre    bietet die Anwendung  von     Widerstandsheizkörpern    aus Graphit oder  Kohle besondere Vorteile, da sie in Vergleich       zii    den sonstigen in Frage kommenden Mate  rialien zur Herstellung     d'er    Heizkörper wie       Wolfram,        Tantal    oder     Molybdän    weniger kost       spielig    und gegenüber eventuell vorhandenen       Sauerstoffverbindungen    wenig     empfindlich     sind. Bei der Herstellung von Öfen grösseren  Querschnittes bzw.

   Volumens     stösst    man je  doch auf die Schwierigkeit, dass rohrförmige  Heizkörper aus Graphit nur schwierig und  unter     Materialverlusten    hergestellt     werden     können. Ferner erfordern     diese    Heizkörper  infolge ihres     geringen        OhmschenWiderstand'es     hohe Stromstärken. Man hat diese Schwierig  keit dadurch zu umgehen versucht, dass man  einen     rohrförmigen        Heizkörper    durch Auf  schlitzen in zwei oder mehr hin und her  gehende Strombahnen     aufteilte,    so dass sich  ein höherer Längswiderstand ergibt.

   Dadurch       verliert    jedoch der Rohrheizkörper an  Stabilität.  



  Der Ofen nach vorliegender Erfindung  zeichnet sich diesen bekannten Bauarten ge  genüber dadurch aus, dass er mehrere längs  geschlitzte, Kohlenstoff enthaltende Wider-         standsheizstäbe    aufweist, die     den        Glühraum     stellenweise begrenzen. Vorzugsweise können  sich     Graphit-    oder Kohlestäbe     parallel    zur       Längsmittelachse    des Ofens erstrecken. Fer  ner ist es zweckmässig, wenn die Stäbe min  destens teilweise in Serie     geschaltet    sind, zum  Zwecke, eine     Leistungsaufnahme        des    Ofens  bei relativ hoher Spannung und niedriger  Stromstärke zu erhalten.  



  Auf beiliegender Zeichnung sind zwei Aus  führungsbeispiele des     Erfindungsgegenstan-          des    dargestellt,     und:        zwar    zeigen:       Fig.1        die--        erste        Ausführungsform    der     Er-          findung    im Längsschnitt gemäss der Linie       I-I    in der     Fig.    2,       Fig.    2 einen Querschnitt gemäss der Linie       II-II        in,

      der     Fig.1.        Fig.    3     einen    Längsschnitt der zweiten Aus  führungsform nach der Linie     III-III    in       Fig.    4 und       Fig.    4 einen Querschnitt gemäss der Linie       IV-IV    in der     F.ig.    3.  



  Der Ofenkörper des     Hochofentemperatur-          ofens    ist mit 1 bezeichnet. Derselbe ist zylin  drisch     ausgebildet    und     weist        einen    doppelwan  digen Mantel auf, wobei im     Zwischenraum    ein       Kühlmittel,    zum Beispiel Wasser,     zirkuliert.          Entlang    des     Mantels    ist in bekannter     -Weise     eine Isolierschicht 2:

       vorgesehen.    Im     Innern     des Ofens     sind;    zur     Beheizun@g    desselben       Graphit-    oder Kohlestäbe 3     angeordnet,    die  stellenweise     die        Begrenzung    - des     Glühraumes     bilden. Die     genannten    Graphit- oder Kohle  stäbe     erstrecken:    sich     in.        vertikaler    Richtung      parallel zur     Längsmittelachse    des Ofens und  sind     lun    sie gleichmässig verteilt angeordnet.

    Die Graphit- oder     Kohlestäbe    sind in der  Längsrichtung     nicht.        durchgehend    geschlitzt.  Die     Befestigung    der Stube 3     erfolgt,    am untern  Ende derselben, wo     gleichzeitig    die Strom  zuführung erfolgt.

   Die     Stromzuführungen     4 berühren die     entsprechenden    Enden  der Stäbe mit einem Teil     4a    einer     Zy          linderfläche,    wobei zur     Sicherstellung    einer  einwandfreien     Kontaktgabe        zwischen    den me  tallischen     Anschlussstücken        lind    den beiden  Enden der     geschlitzten    Stäbe konische, elek  trisch isolierende     Druckstücke    5 eingesetzt  sind.

   Die erwähnten Druckstücke sind zweck  mässigerweise aus keramischem Material und  befinden sich in der Mittelebene bzw. in der  Trennebene der     Stabenden    und dienen zum       Auseinanderspreizen    derselben. Zu     diesem     Zweck stehen die genannten     Spreizkörper    5       unter    der     Wirkung    von Druckfedern 6, welche  sich radial in     zylrzndtrischen        Führungen    7  erstrecken     und    am entgegengesetzten Ende  gegen je eine Stellschraube 8 anliegen, mittels  welcher die Kräfte, unter denen die Druck  stücke 5 stehen,     äingestellt    werden können.

    Die Stellschrauben 8 sind in Haltern 9 ge  führt. Die     Stromzuführungen    4 sind über       Vakuumdichtungen    10 durch den Boden des  Heizofens     durchgeführt,    wobei durch diesel  ben Vakuumdichtungen auch Kühlwasserlei  tungen 11 zur Kühlung jedes     einzelnen    der       Elektrodenstäbe        durchgeführt    sind, so dass  deren     Kühlräume        kühlmittelbespült    sind.  



  Die     beschriebene        Anordnung        besitzt    den  Vorteil, dass sich die     Kühlwasserverbindungen     zu und     zwischen        den    Elektroden ausserhalb  des Ofenraumes befinden, wodurch die Gefahr  der Gasabgabe und der     Undichtigkeit    der       Kühlwasserverbindungen    für den Ofeninnen  raum beseitigt ist. Ferner hat man die       Möglichkeit,        .die        elektrische    Schaltung der  Heizelemente jederzeit. von aussen zu ver  ändern.  



  In den     Fig.    3 und 4 ist der Ofenmantel  mit 12     bezeichnet        und        weist    Versteif     iungsrip-          pen    13 auf. Der Ofenmantel 12 ist     zeit    einer  Isolierschicht 14 ausgefüttert.

   Bei diesem Aus-         führungsbeispiel    sind die     wieder-am        stab-          förmig        ausgebildeten    Elektroden     145        gitterartig     im     obern    Teil des     Ofenraumes    auf     gleichem     Niveau angeordnet und bei 16 festgelegt.; hier       befindet    sich auch die     :Stromzuführung,    die in  der beschriebenen Weise ausgeführt ist. Die  Elektroden 15 sind als längsgeschlitzte       Graphit-    oder Kohlestäbe ausgebildet.

   Zur  Sicherung der     Stromzuführung    dienen ko  nische     Druckstücke    17, die eine vertikale       Anordnung    aufweisen und unter Wirkung von  je einer Druckfeder 18 stehen. Jede Druck  feder stützt sich gegen eine     Stellschraube    19  ab, welche von einem     Haltebalken    20 getragen  ist. Sowohl die Stromzuführungen als auch die       Kühlwasserleitungen    21 sind über entspre  chende     IIochvakuumdichtungen    durch eine  Seitenwand des Ofens geführt.  



  Zur Sicherstellung eines guten Stromüber  ganges     zwischen    den     Graphitstabenden    und  den Kontaktstücken sind die Enden des  Graphitstabes zweckmässig galvanisch ver  kupfert oder     versilbert.     



  Der beschriebene Ofen kann. in beliebig  grossen Dimensionen hergestellt     werden,    wobei  die     Betriebsspannung    des Ofens so hoch ge  wählt     werden;        kann,    wie     es    zur Vermeidung  von Gasentladungen zulässig ist. Ferner wird       durch    die vorgeschlagene     Ausbildung    die  Möglichkeit eines     mehrphasigen        Stromau    '       schlusses    gewährleistet, die bei Öfen hoher  Leistung Erfordernis ist.

   Da sich     die    Heiz  körper     weitgehend        spannungsfrei    ausdehnen  können, ist. ihre     Bruchgefahr    herabgesetzt.  Die leichte Auswechselbarkeit der Elektroden  ermöglicht,     die    Betriebskosten der Ofenanlage  niedrig zu halten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektrisch beheizter Hochtemperaturofen, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe mehrere längsgeschlitzte, Kohlenstoff enthaltende Wi- derstandsheizstäbe aufweist, die den Glühraum stellenweise begrenzen. UNTERANSPRÜCHE 1. Hochtemper aturofen nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizstäbe parallel zur Längsmittelachse des Ofens verlaufen.

   2. Hoehtemperaturofen nach Patentan spruch und Unteranspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, dass die geschlitzten Stabenden von Stromzuführungen mit einem Teil einer Zylinderfläche berührt sind, wobei zwischen den Gabelenden der geschlitzten Stäbe ko nische Druckstücke liegen. 3. Hochtemperaturofen nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 und 2, da durch gekennzeichnet, d'ass die Druckstücke aus keramischem Material bestehen -Lind sich in der Mittelebene der Stabend@en senkrecht zur Stabachse befinden.

   4. Hochtemperaturofen nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckstücke unter Wirkung von Druckfedern stehen, welche radial geführt sind und, gegen je eine Stell schraube anliegen. 5. Hochtemperaturofen nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet; dass die Kühlwasserleitungen ,jedes Elektrodenstabes über Vakuiundnchtun- gen durch den Boden des Ofens geführt. sind.

   6. Hochtemperaturofen nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromzuführungen der Heizstäbe über Vakuumdichtungen durch den Boden des Ofens geführt sind. 7. Hochtemperaturofen nach Patentan spruch und Unteransprüchen 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, dass die Elektroden stäbe mindestens teilweise in Serie geschaltet sind, zum Zwecke, eine Leistungsaufnahme des Ofens bei relativ hoher ,Spannung und bei niedriger Stromstärke zu erhalten.

   B. Hochtemperaturofen nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe als rechteckiger Kammerofen ausgebildet und mit in: einer Begrenzungsebene des Ofen rahmes gitterartig angeordneten: Elektroden ausgerüstet. ist. 9. Hochtemperaturofen nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, da.ss die Enden der Graphitstäbe galvanisch verkupfert sind.

   10. Hochtemperaturofen nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Graphitstäbe versilbert sind.