DD206135A1 - Schutzvorrichtung fuer thermoelemente - Google Patents
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Abstract
DIE ERFINDUNG BETRIFFT EINE SCHUTZVORRICHTUNG FUER THERMOELEMENTE ZUR MESSUNG DER TEMPERATUR EINER GLASSCHMELZE, BEI DER EINE KERAMIKHUELLE KONZENTRISCH IN EINE MOLYBDAENHUELLE DERART ANGEORDNET IST, DASS ZWISCHEN IHNEN EIN HOHLRAUM ENTSTEHT. UM MIT GERINGEM GERAETETECHNISCHEN AUFWAND DIE AUFGABE ZU LOESEN, DIE MOLYBDAENHUELLE VOR DER OXYDATION ZU SCHUETZEN UND DAMIT DAS EINDIFFUNDIEREN VON MOLYBDAENIONEN IN DAS THERMOPAAR ZU VERHINDERN, WIRD VORGESCHLAGEN, IN DEN HOHLRAUM ZWISCHEN MOLYBDAEN- UND KERAMIKHUELLE EINE GLASPACKUNG ANZUORDNEN BEI GLEICHZEITIGER VERGLASUNG DES AUSSENMANTELS DER MOLYBDAENHUELLE.
Description
/ Ό U
Schutzvorrichtung für Thermoelemente Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Schutzvorrichtung für Thermoelemente, insbesondere zur Temperaturmessung einer Schmelze in einer Glasschmelzwanne, bei der sich das Thermoelement in einer Keramikhülle befindet, die von einer aus Molybdän oder ähnlichem Material hergestellten Schutzhülle so umgeben ist, daß ein Hohlraum zwischen der Keramikhülle und der Schutzhülle aus Molybdän entsteht und bei der der Außenmantel der Schutzhülle teilweise verglast ist.
Zur Temperaturmessung der Schmelze in Glasschmelzwannen werden vielfach Thermoelemente eingesetzt, die von einem Schutzrohr aus Platin zur Vermeidung der Zerstörung umgeben sind· Um den Platinaufwand in relativ niedrigen Grenzen zu halten, verwendet man dabei dünnes Platinblech· Die Lebensdauer dieser aus dünnem Platinblech hergestellten Schutzrohre ist gering, da schon nach kurzer Einsatzzeit Korrosionslöcher im Platinrohr auftreten, durch die das Glas fließt, was zur Zerstörung des Thermoelementes führte
3IUlIL. 1982*0259*
242076 0
Man ging deshalb dazu über, Schutzrohre aus metallkeramischen Sinterwerkstoffen, wie Zirkonoxid mit Molybdän herzustellen (DE-EB Nr. 2 411 995)β Bei Verwendung derartiger Materialien bedarf es aber noch eines gasundurchlässigen keramischen Rohres, dessen metallische Komponente dasselbe Basismetall hat wie das, aus dem die Thermodrähte bestehen. Aus dem WP Nr* 28 988 ist eine gasundurchlässige Schutzhülle bekannt, die von einem Siliziumkarbidschutzrohr umgeben ist»
Die US-EB Nr, 3.451.860 und Nr. 3.335.165 schlagen einen Elementenschutz durch eine reduzierende Atmosphäre vor, die durch ein reaktionsfähiges Zwischenmaterial aufrechterhalten werden soll bzw» es wird ein im flüssigen Zustand befindliches Element benutzt, dessen Schenkel durch Gas gekühlt werden. Bekannt ist ferner aus der DE-OS Nr. 2 738 926 die Verwendung von einem Außenschutzrohr aus Quarz und einem Innenrohr aus Keramik. Zwischen beiden Rohren ist eine wärmeisolierende Schicht aus Keramikpapier oder AlgOv-Pulver angeordnet»
Es hat sich in der Praxis jedoch gezeigt, daß genannte Schutzrohrsysteme beim Einsatz in Glasschmelzwannen zur Messung der Temperatur der Schmelze keine lange Lebensdauer haben.
Schließlich sind Schutzrohre aus Metallen mit hoher Temperaturbeständigkeit und Korrosionsfestigkeit bekannt, wie beispielsweise Molybdän. Diese müssen jedoch gekühlt werden, da sie bei Temperaturen über 600° C außerordentlich oxydationsempfindlich sind.
Nach dem WP Nr» 149 501 soll dieser Oxydationsschutz durch eine Verglasung des Außenmantels und durch Einführung eines Schutzgases zwischen Molybdän- und Keramikrohr erreicht werden*
2076 O
Diese Maßnahmen haben sich zwar bewährt, jedoch ist der geratetechnische Aufwand sehr hoch.
Ziel der Erfindung
Das Ziel der Erfindung besteht darin, unter Vermeidung der im Stand der Technik vorhandenen Mängel eine Schutzvorrichtung für Thermoelemente zum Einsatz in Glasschmelzwannen zu schaffen, die eine relativ lange Lebensdauer hat und eine einfache Handhabung gewährleistet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Verwendung von Außenschutzhüllen aus hochtemperaturbeständigem aber oxydationsempfindlichem Material die Zufuhr von Sauerstoff zu dem Material in den oxydationsempfindlichen Bereichen zu verhindern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst, wenn in dem Hohlraum zwischen der Schutzhülle aus dem oxydationsempfindlichen Material und der Keramikhülle eine Glaspackung angeordnet wird. Es ist empfehlenswert, diese Glaspackung aus einem Glaspulver niedriger Schmelztemperatur herzustellen» Selbstverständlich besteht auch die Möglichkeit, die Glaspackung aus Glaspulver mit Gläsern verschiedener Erweichungstemperatur herzustellen·
Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß eine Schutzschicht aus Glas den Innenmantel der oxydationsempfindlichen Schutzhülle umgibt und das Eindiffundieren von Molybdänionen in die Legierung des Thermopaares vermieden wirdo
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Ausführungsbeispiel
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Vertikalschnittes der erfindungsgemäßen Schutzvorrichtung soll eine Ausführungsform erläutert werden.
Die Schutsvorrichtung besteht im wesentlichen aus der Schutzhülle 1 aus temperaturbeständigem und korrosionsfestem Material, zeB. Molybdän und der Keramikhülle 2. Die Schutzhülle 1 und die Keramikhülle 2 sind konzentrisch derart ineinander angeordnet, daß zwischen ihnen ein Hohlraum 3 entsteht, der von einer Glaspackung 4 ausgefüllt ist« Die Glaspackung 4 kann aus Glaspulver mit einer niedrigen Schmelztemperatur oder auch mit Glaspulver, das aus einem Gemisch von Gläsern verschiedener Erweichungstemperatur besteht, hergestellt werden. In der gasundurchlässigen Keramikhülle 2 befindet sich der Kapillarstab 5 mit dem The nnopaar 6. An dem Ende der Schutzhülle 1, das aus der mit der Schmelze 7 gefüllten Glaswanne, die durch den Wannenstein 8 angedeutet ist, ragt, ist der Thermoelementenkopf 9 angeordnet· In seinem Bereich ist der Hohlraum mit der Glaspackung 4 durch eine Dichtung 10 verschlossen. Um zu verhindern, daß Sauerstoff von außen an die Schutzhülle 1 gelangt, ist diese im gefährdeten Bereich, insbesondere in der Bohrung 11 des Wannensteins 8 mit einer Glasschicht 12 überzogen.
Durch die Erfindung wird gewährleistet, daß für den Schutz von Thermoelementen bei der Temperaturmessung der Schmelze in Glasschmelzwannen Umhüllungen aus temperaturbeständigem und korrosionsfestem aber oxydationsempfindlichem Material, zeBo Molybdän, verwendet werden können, da Innen- und Außenmantel gegen den Zutritt von Sauerstoff geschützt sind und Fremdionen den Thermodraht nicht vergiften können. Die Lebensdauer eines Thermoelementes wird erhöht und Produktionsausfall durch öfteren Thermoelementwechsel vermieden·
Claims (2)
- 242076 0Erfindungsanspruch1β Schutzvorrichtung für Thermoelemente, insbesondere zur Temperaturmessung einer Schmelze in einer Glasschmelzwanne, bei der sich das Thermopaar in einer Keramikhülle befindet, die von einer aus Molybdän oder ähnlichem Material hergestellten Schutzhülle derart umgeben ist, daß ein Hohlraum zwischen der Keramikhülle und der Schutzhülle aus Molybdän entsteht und bei der der Außenmantel der Schutzhülle teilweise verglast ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Hohlraum (3) zwischen der Schutzhülle (1) und der Keramikhülle (2) eine Glaspackung (4) angeordnet ist«
- 2« Schutzvorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaspackung (4) aus Glas niedriger Schmelztemperatur besteht.3ο Schutzvorrichtung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glaspackung aus einem Gemisch von Gläsern verschiedener Erweichungstemperaturen bestellteHierzu 1 Blatt Zeichnung
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