NO761478L

NO761478L -

Info

Publication number: NO761478L
Application number: NO761478A
Authority: NO
Inventors: D Erber
Original assignee: Resistance R D Sa
Priority date: 1975-05-16
Filing date: 1976-04-28
Publication date: 1976-11-17
Also published as: FR2311474B1; NL7605221A; ES447906A1; LU74938A1; SE7605385L; BE841866A; IT1063018B; FR2311474A1; DE2617774A1; CH598733A5

Description

Varme- element.Heating element.

Denne oppfinnelse angår et varmeelement for oppvarming av en metallurgisk ovn, særlig en holdeovn for aluminium, fra dennes hvelv. This invention relates to a heating element for heating a metallurgical furnace, in particular a holding furnace for aluminium, from its vault.

Det er vanlig at en slik oppvarmning blir besørget av elektriske motstander festet på selve ovnshvelvet. slike anordninger har den ulempe at de ikke er holdbare over lengere tid. It is common for such heating to be provided by electrical resistors attached to the furnace vault itself. such devices have the disadvantage that they are not durable over a longer period of time.

I virkeligheten vil de legeringer som brukes, og som bringes til høy temperatur (av størrelsesorden 900°C) være i kontakt med en meget korrosiv atmosfære. Videre foregår det ved slike ovner ut-tapning av smelte og tilsetning av fast metall, hvilket bevirker skvalping og sprut som direkte treffer legeringsmaterialet i motstanden. Dersom slike motstander har overflater som kan holde igjen slik sprut, vil* det på disse steder kunne dannes legeringer mellom motstandsmaterialet og sprutdråpene med forholdsvis lav smeltetemperatur, hvilket kan føre til brudd i motstanden. In reality, the alloys used, which are brought to a high temperature (of the order of 900°C), will be in contact with a very corrosive atmosphere. Furthermore, in such furnaces, melting takes place and the addition of solid metal, which causes sloshing and splashing which directly hits the alloy material in the resistance. If such resistors have surfaces that can retain such splashes, alloys may form in these places between the resistor material and the splash droplets with a relatively low melting temperature, which can lead to a break in the resistor.

Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å fjerne disse ulemper ved å foreslå et beskyttet varmeelement, hvis levetid er meget lengere enn levetiden av de kjente anordninger. The present invention aims to remove these disadvantages by proposing a protected heating element, whose lifetime is much longer than the lifetime of the known devices.

Nærmere bestemt angår således denne oppfinnelse et varmeelement .for oppvarmning av en tippbar metallurgisk ovn fra dennes hvelv, omfattende i det minste en elektrisk motstand innesluttet i et beskyttelsesrør av ildfast legering og anbragt i røret More specifically, this invention thus relates to a heating element for heating a tiltable metallurgical furnace from its vault, comprising at least one electrical resistance enclosed in a protective tube of refractory alloy and placed in the tube

med enviss avstand fra innerveggen i dette ved hjelp av en bærer bestående av en rekke skiver forsynt med åpninger for passasje av motstanden. De nye og særegne trekk ved varmeelementet ifølge oppfinnelsen består i første rekke i at to på hverandre følgende skiver holdes på innbyrdes aksiell avstand ved hjelp av i det minste to rørformede avstandsstykker plasert i et diametralplan i føret, at arrangementet av disse skiver og avstandsstykker er sikret ved hjelp av en streng som løper i avstandsstykkene og at a certain distance from the inner wall therein by means of a carrier consisting of a number of disks provided with openings for the passage of the resistance. The new and distinctive features of the heating element according to the invention consist primarily in the fact that two consecutive discs are kept at an axial distance from each other by means of at least two tubular spacers placed in a diametrical plane in the duct, that the arrangement of these discs and spacers is ensured by means of a string running in the spacers and

gjennom skivene slik at det dannes en stram sløyfe omkring bæreren, og at bæreren forsynt, med motstanden er fiksert aksielt i røret. through the disks so that a tight loop is formed around the carrier, and that the carrier provided with the resistance is fixed axially in the pipe.

En spesiell utførelsesform av varmeelementet ifølge oppfinnelsen består i at røret er lukket ved den ene ende og i retning fra denne ende inneholder et ildfast bunnstykke mot hvilket bæreren ligger an med en av sine ytterste skiver, mens skiven på den motsatte ytre ende av bæreren er forsynt med forbindelsesklemmer for motstanden, hvilke klemmer strekker seg helt utenfor røret gjennom en demonterbar ildfast plugg som gjennom avstandsstykker ligger an mot bæreren og holdes i røret av en radiell låsepinne, hvilket bunnstykke , hvilken plugg og hvilken låsepinne utgjør en anordning for aksiell fiksering av bæreren i r$ret. A special embodiment of the heating element according to the invention consists in that the tube is closed at one end and in the direction from this end contains a refractory bottom piece against which the carrier rests with one of its outermost discs, while the disc on the opposite outer end of the carrier is provided with connection clamps for the resistor, which clamps extend completely outside the tube through a demountable refractory plug which rests against the carrier through spacers and is held in the tube by a radial locking pin, which bottom piece, which plug and which locking pin constitute a device for axial fixation of the carrier in r $ret.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjelp av et eksempel som ytterligere viser fordeler og særegne trekk ved varmeelementet ifølge oppfinnelsen. på tegningen viser: In the following, the invention will be explained in more detail by means of an example which further shows the advantages and distinctive features of the heating element according to the invention. in the drawing shows:

Fig. 1 et forenklet snitt gjennom en foretrukken utførelse avFig. 1 a simplified section through a preferred embodiment of

et varmeelement ifølge oppfinnelsen, oga heating element according to the invention, and

Fig. 2 viser rent skjematisk en installasjon av varmeelementet ifølge oppfinnelsen i det ovnshvelv. Fig. 2 shows purely schematically an installation of the heating element according to the invention in the furnace vault.

på fig. 1 er det vist et rør 1 som er lukket ved sinon fig. 1 shows a tube 1 which is closed at its

ende la og som er laget av en ildfast legering. Dette rør er i nærheten av sin åpne ende lb forsynt med en utvendig flens 2 for befestigelse til ovnshvelvet på vedkommende ovn som skal oppvarmes. I det indre av røret er det for det første anordnet et bunnstykke 3 av ildfast materiale. I anlegg mot dette bunnstykke er det anbragt en bærer 4 for en motstand 5. Denne bærer 4 består av en rekke skiver 6, som holdes med innbyrdes avstand fra hverandre ved hjelp av rørformete rørstykker 7. Dette arrangement blir sammen-holdt ved hjelp av e't strammeelement eller en streng 8 som løper gjennom skivene 6 og i avstandstykkene 7 slik at det fremkommer en sløyfe som omslutter bæreren 4 i sin helhet under innvirkning av ytre endeskiver 9 og 10. end la and which is made of a refractory alloy. This pipe is near its open end 1b provided with an external flange 2 for attachment to the furnace vault of the furnace in question to be heated. In the interior of the tube, there is firstly arranged a bottom piece 3 of refractory material. A support 4 for a resistance 5 is placed in contact with this bottom piece. This support 4 consists of a number of disks 6, which are held at a distance from each other by means of tubular pipe pieces 7. This arrangement is held together by means of e 't tensioning element or a string 8 which runs through the discs 6 and in the spacers 7 so that a loop appears which encloses the carrier 4 in its entirety under the influence of outer end discs 9 and 10.

Motstanden 5 består av en tråd som er oppviklet i spiral-form og passerer gjennom hver av skivene 6 som for dette formål er forsynt med åpninger 11 plasert i flukt med hverandre. på kjent må-te- og for å forbedre varmeutviklingen kan denne motstand 5 være laget av en tråd med kvadratisk tverrsnitt. The resistance 5 consists of a wire which is wound in a spiral shape and passes through each of the disks 6 which for this purpose are provided with openings 11 placed flush with each other. as is known, and in order to improve heat generation, this resistance 5 can be made of a wire with a square cross-section.

For tydélighets skyld er det på tegningen bare vist en eneste motstand som befinner seg i snittplanet for fig. 1. Det er imidlertid klart at motstandsanordningen kan omfatte flere motstander så som den viste motstand 5 og koblet i serie eller i paral-lell ved den skive 6 som ligger nærmest endeskiven 10. Hver av disse motstander har således form en omvendt U, hvis to grener er de For the sake of clarity, only one resistance is shown in the drawing which is located in the section plane of fig. 1. It is clear, however, that the resistor device can comprise several resistors such as the shown resistor 5 and connected in series or in parallel at the disk 6 which is closest to the end disk 10. Each of these resistors thus has the shape of an inverted U, if two branches they are

nevnte spiraler, slik som illustrert på figuren ved motstanden 5. Hver av disse spiraler er innført i åpninger i likhet med åpningene 11, men vinkelforskjøvet i forhold til disse i hver av skivene 6. said spirals, as illustrated in the figure by the resistor 5. Each of these spirals is inserted into openings similar to the openings 11, but angularly offset in relation to these in each of the disks 6.

Skiven 10 bærer to forbindelsesklemmer 12 og 13 som er elektrisk koblet til motstanden 5 og festet i forhold til skiven ved hjelp av stoppskiver 14 på den ene side og på den annen side ved hjelp av låsepinhen 15 som er ført.gjennom klemmene og ligger an mot avstandstykkene 16 som omgir klemmene der hvor de trer ut av skiven 10. The disc 10 carries two connection clamps 12 and 13 which are electrically connected to the resistor 5 and fixed in relation to the disc by means of stop washers 14 on one side and on the other side by means of the locking pin 15 which is guided through the clamps and rests against the spacers 16 which surround the clamps where they emerge from the disc 10.

Disse forbindelsesklemmer 12 og 13 strekker seg helt utenfor røret 1 ved den åpne ende av dette gjennom en ildfast plugg 17 som på figuren er vist å bestå av to deler og som luk-ker denne ende av røret. These connecting clamps 12 and 13 extend completely outside the pipe 1 at the open end thereof through a refractory plug 17 which is shown in the figure to consist of two parts and which closes this end of the pipe.

Endelig er fikseringen av de ovenfor beskrevne elementer sikret ved hjelp av en diametral låsepinne 18 som utgjør et anslag ved den ytre ende av pluggen 17. Finally, the fixation of the above-described elements is secured by means of a diametrical locking pin 18 which constitutes a stop at the outer end of the plug 17.

Fig. 2 viser skjematisk anbringelsen av et rør 1 i hvelvet 20 på en ovn. Røret er festet utvendig på hvelvet ved hjelp av flensen 2. Antallet av slike rør som monteres, avhenger natur-ligvis av ovnens dimensjoner. Fig. 2 schematically shows the placement of a pipe 1 in the vault 20 of an oven. The pipe is attached to the outside of the vault using flange 2. The number of such pipes that are installed naturally depends on the dimensions of the stove.

Det utførelseseksempel i henhold til oppfinnelsen som er beskrevet under henvisning til fig. 1, er mer spesielt innrettet til bruk på tippbare ovner. Det er i virkeligheten nødvendig i røret 1 å fiksere de forskjellige deler som utgjør varmeelementet slik at det under tipping av ovnen ikke foregår bevegelse av disse deler i røret idet støt mellom disse kunne gi fare for beska-digelse av delene. For faste ovner er det ikke nødvendig å ta slike skritt for fiksering av delene, hvilket resulterer i en forenklet versjon av disse rør, hvor i hovedsaken bunnstykket 3 og låsepinnen 18 er utelatt. The embodiment according to the invention which is described with reference to fig. 1, is more specifically designed for use on tiltable ovens. It is actually necessary in the pipe 1 to fix the various parts that make up the heating element so that during tipping of the oven, movement of these parts does not take place in the pipe, as impacts between them could cause damage to the parts. For fixed ovens, it is not necessary to take such steps for fixing the parts, which results in a simplified version of these pipes, where in the main the bottom piece 3 and the locking pin 18 are omitted.

De viktigste fordeler ved oppfinnelsen består i den enk-le konstruksjon. For det første vil motstanden 5 som er opptatt i "et sylindrisk beskyttelsesrør uten fremspring eller ujevnheter på overflaten, muliggjøre betydelig økning av levetiden av et slikt varmeelement. I virkeligheten er de viktigste årsaker til øde-leggelse av slike motstander, den korrosive atmosfære i ovnen og de små dråper som spruter opp fra smeltebadet. Det beskrevne be-skyttelses.rør holder slike påvirkninger borte fra motstanden. De nevnte små sprutedråper kan ikke forbli på røret på grunn av dettes sylindriske form og vil straks falle tilbake i smeltebadet, hvilket'skjer desto raskere fordi de blir flytende ved berøring med røret som har en temperatur betydelig høyere enn metallbadet. The most important advantages of the invention consist in the simple construction. Firstly, the resistor 5 contained in "a cylindrical protective tube without protrusions or irregularities on the surface, will enable to significantly increase the life of such a heating element. In reality, the main reasons for the destruction of such resistors are the corrosive atmosphere in the furnace and the small droplets that splash up from the melt bath. The protective tube described keeps such influences away from the resistance. The said small spray drops cannot remain on the tube because of its cylindrical shape and will immediately fall back into the melt bath, which the faster because they liquefy on contact with the tube, which has a temperature significantly higher than the metal bath.

Videre er varmeelementet ifølge oppfinnelsen og alle de deler som er opptatt i røret 1, lett tilgjengelige fra ovnens ut-side . Dette arrangement . gjør det mulig å reparere enhver skade som måtte forekomme på et rør, fra utsiden av ovnen, dvs. uten å åpne denne og spesielt uten å være tvunget til å stanse driften av ovnen. Furthermore, the heating element according to the invention and all the parts that are occupied in the pipe 1 are easily accessible from the outside of the oven. This arrangement. makes it possible to repair any damage that may occur to a pipe, from outside the furnace, i.e. without opening it and especially without being forced to stop operation of the furnace.

Det skal endelig bemerkes at motstandssperren 4 som føl-ge av sin meget luftige utformning gjør det mulig å oppnå en opti-mal varmeoverføring ved hjelp av stråling. Finally, it should be noted that the resistance barrier 4, as a result of its very airy design, makes it possible to achieve an optimal heat transfer by means of radiation.

Denne oppfinnelse finner spesielt interessante anvendel-ser i metallurgiske ovner for aluminium og dettes legeringer. This invention finds particularly interesting applications in metallurgical furnaces for aluminum and its alloys.

Claims

^ Heating element for heating a tiltable metallurgical furnace from its vault (20), comprising at least one electrical resistance (5) enclosed in a protective tube (1) of refractory alloy and placed in the tube at a certain distance from the inner wall in this by means of a carrier (4) consisting of a number of disks (6) provided with openings (11) for the passage of the resistance (5),

characterized in that two successive disks (6) are kept at an axial distance from each other by means of at least two tubular spacers (7) placed in a diametrical plane in the pipe (1), that the arrangement of these disks (6) and spacers (7 ) is secured by means of a string (8) which runs in the spacers and through the disks so that a tight loop is formed around the carrier (4), and that the carrier provided with the resistance is fixed axially in the pipe (1).

2. Heating element according to claim 1, characterized in that the tube (1) is closed at one end (la) and in the direction from this end contains a refractory bottom piece (3) against which the carrier (4) rests with one of its outermost washers (9), while the washer (10) on the opposite outer end of the carrier is provided with connection clamps (12,lj) for the resistance (5), which clamps extend completely outside the pipe (1) through a removable refractory plug ( 17) which through spacers (16) rests against the carrier (4) and is held in the tube by a radial locking pin (18), which bottom piece (3), which plug (17) and which locking pin (18) constitute a device for axial fixation of the carrier (4) in the tube (1).