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Gebrannter Formspeicherstein für Elektrowärmeöfen mit eingebetteten
Widerständen
Es ist ein Formspeicherstein für Elektrowärmeöfen vorgeschlagen worden, welcher aus keramischer Masse besteht und in diese direkt eingebettete Widerstandsheizdrähte aufweist wobei die keramische Masse aus mindestens 80% von einem oder mehreren der Materialien Magnesit, Chromerz,
Olivin, und der Rest der Masse aus fetten Tonen und bzw. oder Zement, kaustisch gebranntem
Magnesit bzw. Magnesia besteht.
Eine niedere oder niedrige Oberflächenbelastung der Heizleiter wird durch lange, nicht dünne
Drähte bei niederer Teillast erreicht, wobei diese Drähte in einzelnen, nicht zu grossen Formsteinen aus keramischem Isoliermaterial, vorteilhaft in Mäanderwendeln in mehreren Ebenen eingepresst sind.
Bei einem solchen vorgeschlagenen Formspeicherstein wird die höchstmögliche Speicherkapazität mit viel Anteil an spezifisch schweren Materialien und mit einer geringen Menge von Ton und
Bindemitteln erzielt.
Bei der Herstellung von Formspeichersteinen muss auch berücksichtigt werden, dass die Bindemittel die eingebetteten Drähte chemisch nicht angreifen und dass auch der Erweichungspunkt der Masse im Brande und bei Überlastung nicht zu tief herabgesetzt wird.
Die Forderung nach einem grossen spezifischen Formsteingewicht in den vorgeschlagenen Formspeichersteinen findet aber bei eingebetteten Heizleitern eine Begrenzung in der Forderung nach Rissefreiheit und der erforderlichen mechanischen Festigkeit für den Transport.
Es hat sich herausgestellt, dass ein grösserer Tonanteil durch Agglomeration die fest haftende Verbindung mit den spezifisch schweren Bestandteilen der Masse ermöglicht.
Wenn Speichersteine mit möglichst hohem Gehalt an spezifisch schweren Massebestandteilen, wie z. B. Magnesiten und Magnesiumsilikaten nach dem Einpressen der Widerstände in die Masse ohne besondere Vorsicht getrocknet werden, entstehen Trockenrisse, welche die eingepressten Widerstände luftzugänglich machen. Dies setzt nicht nur die Transportfähigkeit bedeutend herab, sondern auch wesentlich die Dauerstandsfestigkeit der Widerstände, weil diese vom Luftsauerstoff angegriffen werden.
Es sind elektrische Heizkörper, die zum Aufbau von Wärmespeicheröfen dienen und aus Ton bestehen, an sich bekannt. Dabei besitzt der den Heizwiderstand tragende Tonkörper einen doppelkreuzförmigen Querschnitt. Dieser Heizkörper besteht nur aus Ton und nicht aus einem Gemenge der im folgenden gezeigten Art, und eignet sich daher nicht für den Aufbau von hochleistungsfähigen Formspeichersteinen, wie sie im folgenden noch gekennzeichnet werden.
Die Erfindung betrifft nun einen gebrannten Formspeicherstein für Elektrowärmespeicheröfen mit eingebetteten Widerständen, und zeichnet sich dadurch aus, dass die Einbettungsmasse ungefähr 20 bis 50%, im wesentlichen 20 bis 40% fette Tonerde enthält und der Rest neben kleinen Komponenten anderer, gegen das Widerstandsmaterial nicht aggresiver Stoffe aus spezifisch schweren Materialen, wie Magnesiumoxyden, Magnesiten, Magnesiumcarbonaten, und vorteilhaft Magnesiumsilikaten, Sintermagnesit, Olivin, Dunit, Forsterit, Serpentin od. dgl. Stoffen bestehen, die einzeln sowohl als auch in Gemischen Verwendung finden.
Kalk und sonstige Substanzen, welche beim Trocknen oder Brennen Gase bilden, sowie die
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Heizleiter angreifen, dürfen in den schweren Stoffen nicht enthalten sein.
Es hat sich aber gezeigt, dass derartige schädliche Bestandteile, die an das Auftreten der schädlichen Erscheinungen gebunden sind, durch das Vorhandensein eines grösseren Tongehaltes vermieden werden und nicht auftreten, was einen sehr wesentlichen Vorteil darstellt.
Durch den Gegenstand der Erfindung wird auch vorteilhaft erreicht, dass durch dichte Schichtung und wirkungsvoll hohe Pressung trotz des hohen Tongehaltes noch sehr hohe Formsteingewichte mit hoher spezifischer Wärme ohne Risse oder Zerfallsanfälligkeit erreichbar sind, so dass solche Formspeichersteine mit eingepressten Heizleitern bestgeeignetes Baumaterial darstellen.
Um einen solchen Formspeicherstein von hoher Qualität zu erzielen, ist es vorteilhafter, die schweren Gemischkomponenten mit gröberer Körnung als die relativ leichten Komponenten zu verwenden. So können z. B. bei Sintermagnesit vorteilhaft Körnungen mit 0, 3 bis 6 mm verwendet werden und vom Forsterit u. dgl. Magnesiumsilikaten Körnungen vom staubförmigen Anteil bis zu 4 mm Grösse verwendet werden.
Ausserdem hat es sich herausgestellt, dass es auch vorteilhaft ist, die relativ schweren Gewichtsbestandteile der Masse aus kantigem und nicht schuppigem Korn bevorzugt zu werden. Diese Körner verklammern sich sozusagen in der Tonbettung und neigen daher nicht zur Rissebildung.
Es ist ausserdem auch vorteilhaft, je nach dem Tonzusatz durch Versuche diejenigen ungefähren Korngrössen in Mischungen festzustellen, die in der Tonmasse das schwerste, dichteste Konglomerat ergeben.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Gebrannter Formspeicherstein für Elektrowärmespeicheröfen mit eingebetteten Widerständen,
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bis 40% fette Tonerde enthält, und der Rest neben kleinen Komponenten anderer, gegen das Widerstandsmaterial nicht aggresiver Stoffe aus spezifisch schweren Materialien, wie Magnesiumoxyden, Magnesiten, Magnesiumcarbonaten, und vorteilhaft Magnesiumsilikaten, Sintermagnesit, Olivin, Dunit, Forsterit, Serpentin od. dgl. Stoffen bestehen, die sowohl einzeln als auch in Gemischen Verwendung finden.
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