DE910323C

DE910323C - Elektrischer Widerstandsofen fuer hohe Temperaturen

Info

Publication number: DE910323C
Application number: DES28209A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Gesek
Original assignee: Siemens and Halske AG
Current assignee: Siemens and Halske AG
Priority date: 1949-02-04
Filing date: 1952-04-20
Publication date: 1954-06-21

Description

Bei den bisherigen Hochtemperaturöfen mit schraubenförmig gewendeltem Heizkörper, die mit Temperaturen bis 1500°C und darüber arbeiten, zeigen sich folgende Übelstände: i. Wegen der großen wärmeträgen Massen, in die die Heizwendel eingebettet ist, ist die Anheiz- und Abkühlzeit außerordentlich lang.
2. Der Wicklungsträger aus Aluminiumoxyd und die Heizwicklung aus Molybdän haben verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten. Da die Wendel allseits von ihrem Träger eng umschlossen ist, führt dies häufig zu Brüchen des Heizdrahtes.
3. Die übliche Einbettung der Heizwicklung im Wicklungsträger bedingt sehr zahlreiche Berührungspunkte zwischen Wendel und Träger, wodurch sich nachteilige Reaktionen und Zerstörungen des Heizleiters ergeben.
q.. Erhöht sich aus irgendwelchen Gründen die Ofentemperatur (bis etwa 1700°C und darüber), so tritt ein Erweichen des Wicklungsträgers ein, das bewirkt, daß dieser in sich zusammensinkt, wodurch vielfach der Heizdraht unter dem Druck des darauf lastenden zusammensinkenden Trägers geknickt und gebrochen wird. Auch sorgsam in der Temperatur überwachte Öfen werden dadurch relativ sehr rasch unbrauchbar.
Alle diese nachteiligen Einflüsse führen dazu, daß die bisher üblichen Hochtemperaturöfen vor allem eine nur sehr kleine Lebensdauer haben.
Die vorgenannten Übelstände lassen sich bei elektrischen Widerstandsöfen für hohe Temperaturen mit eindeutigem Erfolg dadurch beheben, daß die Heizwendel nur auf einem Teil des W indungsumfanges in einer mit Halteausnehmungen, insbesondere Gewindegängen, versehenen Bettung ruht. Der außerhalb der Bettung liegende Teil der Heizwendel wird dadurch wärmegeschützt, daß er mit einem Strahlungsschutzmantel aus entsprechend hitzebeständigem Blech, z. B. Molybdänblech, umgeben wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. i zeigt den erfindungsgemäßen Ofen im abgebrochenen Längsschnitt, Fig. 2 im Querschnitt.
i ist die z. B. aus Molybdän bestehende Heizwendel des Ofens deren eine Anschlußleitung mit 2 bezeichnet ist. Die Heizwendel i ruht nur mit ihrem unteren Teil in einem im wesentlichen als Halbschale ausgebildeten Träger 3 aus Aluminiumoxyd, der an seiner Innenseite mit schraubenförmigen Nuten q. zur Aufnahme der Heizwendel versehen ist. Zweckmäßig besteht der Träger aus einzelnen axial aneinandergereihten Segmenten. 5 ist ein vorzugsweise so wie der Heizleiter ebenfalls aus Molybdän bestehendes Blech, das als geschlossener Zylinder die Wendel i samt ihrem Träger 3 umschließt und zugleich für den über den Träger frei hinausragenden Teil der Heizwendel als Wärmeschutz dient. 6 ist die Wärmeisolation des Ofens, 7 ein Kühlwasserrnantel. 8 ist ein an den Öfen anschließender Rohrstutzen zum Einführen des im Ofen zu behandelnden Gutes.
Durch Wegfall eines Großteiles der wärmeträgen Umhüllung der Heizwendel ist ein rasches Aufheizen des Ofens möglich. Die Anheizzeit kann etwa auf ein Drittel bis auf ein Fünftel der Anheizzeiten der bisherigen Öfen herabgesetzt werden. Der Heizdraht kann sich praktisch vollkommen unbehindert in radialer Richtung ausdehnen, seine Ausdehnungsmöglichkeit bleibt also vollkommen erhalten, und Brüche des Heizdrahtes sind weitgehend verhindert. Die Zahl der Berührungspunkte zwischen der Wendel und ihrem Träger ist entsprechend der nur teilweisen Einbettung des Heizdrahtes sehr verringert. Ein Zusammensinken des Ofens bei hohen Temperaturen, wie es bei den bisherigen Ofenausführungen durch Einbrechen des oberen Teiles geschieht, ist bei der erfindungsgemäßen Anordnung praktisch vermieden.
Eine weitere Verlängerung der Lebensdauer des Ofens läßt sich dadurch erreichen, daß der Heizdrahtdurchmesser größer gewählt wird, als bisher bei Hochtemperaturöfen üblich war. Es hat sich gezeigt, daß ein Heizdraht mit einem Durchmesser von etwa 2 mm und darüber wesentlich besser den schädlichen Einflüssen von Oxvdation und Rekristallisation widersteht als die bisher üblichen dünnen Heizdrähte. Gleichzeitig ist durch Wahl eines größeren Drahtdurchmessers die Heizwendel steifer, so daß der gegenseitige Abstand der außerhalb der Bettung im Freien liegenden Windungsteile in verstärktem Maß gesichert ist.
Der Ofen nach der Erfindung zeichnet sich also in erster Linie durch eine besonders erhöhte Lebensdauer aus, gleichzeitig läßt sich damit aber auch im Betrieb eine bedeutende Ersparnis an Energie und Wartung erreichen.

Claims

PATENTANSPRUCH: Elektrischer Widerstandsofen für hohe Temperaturen, insbesondere für Temperaturen bis mindestens 1500° C, bei dem das zu erwärmende Gut ins Innere eines gewendelten Heizleiters aus hochschmelzendem Material, wie Molybdän oder Wolfram, eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwicklung (i) nur mit ihrem unteren Teil in einer aus hochfeuerfestem Material, z. B. gesintertemAluminiumoxyd, Magnesiumoxyd usw., bestehenden Bettung (3) derart untergebracht ist, daß sich die Wicklung im übrigen von einem Strahlüngsschutzmantel (5) aus hochschmelzendem Metall umgebenen Teil frei ausdehnen kann.