CH520630A - Verfahren zur Herstellung eines Speicherformsteins für Elektrowärmespeicheröfen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Speicherformsteins für ElektrowärmespeicheröfenInfo
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Description
Verfahren zur Herstellung eines Speicherformsteins für Elektrowärmespeicheröfen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Speicherformsteines für Elektrowärmespeicheröfen, der aus einer keramischen Masse besteht und in diese direkt eingebettete Widerstandsdrähte aufweist. Bei der Vervollkommnung elektrischer Speicheröfen treten derzeit zwei Bestrebungen in den Vordergrund: Erzielung unbegrenzt störungsfreier Langlebigkeit der Heizkörper und möglichst geringer Raumbedarf. In Speicheröfen, denen zur Erreichung einer hohen Wärmekapazität sehr hohe Temperaturspitzen und Dauertemperatur-Wechselbeständigkeit zugemutet wird, soll die spezifische Heizleiter-Oberflächenbelastung möglichst nieder bemessen sein und oxydierender Luftzutritt abgehalten werden. Zu hohe Temperaturen werden vorteilhaft durch Einpressen der Heizleiter in die Speichermasse, vorteilhaft mit sehr hohem Druck, vermieden. Niedrige Oberflächenbelastung von Heizleitern wird von langen, nicht zu dünnen Drähten bei niederer Teillast erreicht, die in einzelnen, nicht allzu grossen Formsteinen aus keramischem Isoliermaterial, vorteilhaft in Mäanderwendeln in mehreren Ebenen, eingepresst sind. Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren zur Herstellung eines Speicherformsteines für Elektrowärmespeicheröfen, der aus einer keramischen Masse besteht und in diese direkt eingebettete Widerstandsdrähte aufweist, wobei das wesentliche Kennzeichen darin besteht, dass für die keramische.Masse ein Gemisch aus A. einem oder mehreren der folgenden Materialien: Magnesit, Sintermagnesit, Chromerz und Olivin sowie B. einem oder mehreren der folgenden Materialien: fette Tone, Zement und kaustisch gebrannter Magnesit hergestellt wird, wobei die Komponente A mindestens 80 Gew. % des Gemisches ausmacht. Danach kann das innig gemischte Gemenge in bekannter Weise geformt und gebrannt werden. Eine Ausführungsform des Verfahrens besteht darin, dass für die keramische Masse ein Gemenge von mindestens 80% von mehreren der Materialien Magnesit, Chromerz, Olivin, Rest fette Tone, Zement und Magnesia, d. h. kaustisch gebrannter Magnesit, hergestellt wird. Dann kann man das innig gemischte Gemenge formen und brennen. Eine Ausführungsform des Verfahrens besteht auch darin, dass für die keramische Masse ein Gemenge von mindestens 80% von einem der Materialien Magnesit, Chromerz und Olivin, Rest Zement und Magnesia, hergestellt wird. Der Vorteil der Erfindung ergibt sich aus den folgenden Überlegungen: Um bei geringerer Bautiefe die Speicherkapazität zu erhalten oder fallweise zu erhöhen, wird in den Einzelsteinen als Bettungsmasse schwereres Material oder Material mit höherer spezifischer Wärme (oder besser mit beiden Eigenschaften zugleich) verwendet. Bei der Verwendung von Magnesit, Chromerz und Olivin oder ähnlichen Materialien und Mineralien, deren Verwendung an sich in der Fabrikation von feuerfesten Steinen seit Jahrzehnten bekannt ist, lässt sich der Gewichtsausfall durch kleinere Bautiefe bei sonst unveränderten oder ähnlichen, teils glatt übernehmbaren Längen- und Höhenabmessungen im Sinne der Erfindung ausgleichen. Das kann eine bedeutende Ersparnis an sehr kostspieligen, schon vorhandenen Fabrikationseinrichtungen erbringen. Durch die Beimengung fetter Tone oder anderer, die Heizdrähte nicht angreifender Bindemittel zu spezifisch schweren Grundstoffen wird die höhere Wärmekapazität erreicht. Der Versatz mit diesen Bindemitteln soll sich in den Grenzen zwischen 6 und 20 % halten, damit das Gewicht der Bettungsmasse hoch bleibt, was ja für die Erzielung hoher Speicherkapazität von grösster Bedeutung ist. Fette Tone und andere Bindemittel wurden schon bisher zur Erzeugung von feuerfesten Steinen aus mageren feuerfesten Materialien verwendet, jedoch nicht zur Einbettung von Heizdrähten oder Bändern in elektrischen Speicheröfen. Bei letzteren wird keine über etwa 1000 bis 1300 C reichende Feuerfestigkeit verlangt, die sonst über mindestens 1600 C betragen muss. Bei Speichersteinen kann man 6 bis 20% (vorzugsweise um 10%) Bindestoffe verwenden, die in der Industrie der feuerfesten Steine meist nur in einem wesentlich geringeren Prozentsatz (etwa 1 bis 6%) zugelassen werden. In der Herstellung feuerfester Steine bekannter Art werden auch Roh magnetit und Erze mit hohem Eisengehalt sowie Erze mit verschiedenen Verunreinigungen, ferner für untergeordnete Qualitäten mit hohen Kalk- und Alkaligehalten verwendet. Für Sonderzwecke sind solche Gehalte sogar erforderlich. Bei dem Verfahren nach der Erfindung soll für die Verwendung schwerer Mineralien für die Verwendung als Einbettmassen in Elektrospeichersteinen im allgemeinen jedoch der Eisengehalt möglichst nicht viel über 5% erreichen, der Kalkgehalt höchstens etwa 2%, der Alkaligehalt noch niedriger sein, und Schwefel, Phosphor sowie Blei und Zinn sollen überhaupt fehlen. Während es für feuerfeste Steine mit nicht direkt eingebetteten Heizleitern von der Sulfitablauge über organische Bindemittel bis zu Alkalilösungen und Wasserglas, Salzsäure und Schwefelsäure und ähnlichen Chemikalien eine grosse Anzahl von Bindemitteln gibt, sind diese für Heizleiter schädlich. Ausser fetter Tonerde kommen dagegen bei Elektro-Wärmespeicheröfen nach dem Verfahren gemäss der Erfindung verschiedene Zementsorten und kaustisch gebrannter Magnesit bzw. Magnesia vorteilhaft in Betracht. Während durch Umformung der Heizflächen bei gleichzeitiger Erhöhung der Belastbarkeit und Verminderung der Anzahl der Heizsteine pro Ofen die Bautiefe verringert wird, kann durch gleichzeitige Wahl der Einbettmassen mit höherem spezifischem Gewicht und möglichst auch mit höherer spezifischer Wärme eine elektrische Steinbelastungserhöhung in Verbindung mit einer Vergrösserung der Speicher-Temperaturdifferenz sogar eine Verringerung des ganzen Ofenvolumens erzielt werden. Jedenfalls kann aber auch jede der angeführten Massnahmen für sich allein oder in beliebiger Verbindung miteinander im Rahmen des erfindungsgemässen Verfahrens zur Anwendung gelangen.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCHVerfahren zur Herstellung eines Speicherformsteines für Elektrowärme-Speicheröfen, der aus einer keramischen Masse besteht und in diese direkt eingebettete Widerstandsdrähte aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass für die keramische Masse ein Gemisch aus A. einem oder mehreren der folgenden Materialien: Magnesit, Sintermagnesit, Chromerz und Olivin sowie B. einem oder mehreren der folgenden Materialien: fette Tone, Zement und kaustisch gebrannter Magnesit hergestellt wird, wobei die Komponente A mindestens 80 Gew. % des Gemisches ausmacht.UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente A Sintermagnesit und als Komponente B kaustisch gebrannter Magnesit verwendet wird.2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass als Komponente A Magnesit und Olivin und als Komponente B ein fetter Ton verwendet wird.
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