CH216538A - Process for regulating the temperature of heated molten salts to which the electrical current is supplied by means of electrodes. - Google Patents

Process for regulating the temperature of heated molten salts to which the electrical current is supplied by means of electrodes.

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CH216538A
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Inventor
Deutsche Gold-Und Sil Roessler
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Degussa
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/60Heating arrangements wherein the heating current flows through granular powdered or fluid material, e.g. for salt-bath furnace, electrolytic heating

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  • Resistance Heating (AREA)

Description

  

  Verfahren zur Regelung der Temperatur von beheizten     Salzschmelzen,-    welchen  der elektrische Strom mittels Elektroden zugeführt wird.    Die Erfindung bezieht sich auf     ein    Ver  fahren zur     Regelung    der Temperatur     von;     beheizten     Salzschmelzbädern,    denen der elek  trische Strom mittels Elektroden zugeführt  wird, wobei das Salzbad selbst als Heizwider  stand dient. Solche Salzschmelzen     dienen    zur  Vergütung oder auch zum Zementieren von  Metallen. Als Bäder werden     beispielsweise     Chlorid-, Nitrat- oder auch     Cyanidbäder    ver  wendet.

   Das das in die Schmelze einzutauchende  Gut Zimmertemperatur besitzt, wird die  Schmelze beim Eintauchen des Gutes stark  abgekühlt.     Durch.    die auf diese Weise hervor  gerufenen starken Temperaturschwankungen  der Bäder wird es nötig, nacheinander zu  behandelndes Gut gleicher Art verschiedener  Behandlungsdauer auszusetzen, um eine  gleichmässige Vergütung     bezw.    ein gleich  mässiges     Zementieren    zu erzielen.

   Dies führt  insbesondere im Grossbetrieb, vor allem im  Fliessbandbetrieb zu     Unzuträglichkeiten.    Es    ist deshalb     erwünscht,    dass die     Temperatur     der Schmelze gleichbleibend gehalten wird       bezw.    die     Temperatur    der     Schmelze    leicht  und schnell auf die geforderte Höhe gebracht  werden kann.  



  Gemäss der Erfindung wird die Regelung  der Temperatur elektrisch beheizter     Salz-          schmelzbäders    denen der Strom mittels ein  getauchter Elektroden zugeführt wird,     da-          durch,    vorgenommen, dass die Länge der zwi  schen Elektroden     unterschiedlichen    Potentials  in der Salzschmelze verlaufenden Strombahn  während des Betriebes des     Salzbadofens    ge  ändert     wird.    Bei     einer        Verkürzung    der Länge  dieser Strombahn wird der durch die Schmelze  gegebene Widerstand     verringert,

      und es er  folgt eine stärkere Erhitzung durch den  stärker werdenden Strom. Bei einer     Vergrösse-          rung    der Länge der     Strombahn        wird    umge  kehrt der     Widerstand    vergrössert, und das       Salzsehmelzbad    wird schwächer geheizt. Die      Veränderung der Länge der     Strombahn    kann  auf verschiedene Weise erzielt werden.  



  Vorteilhaft werden in die zwischen Elek  troden verlaufende Strombahn Körper mit  einem elektrischen Leitvermögen, welches  grösser ist als dasjenige der Salzschmelze, vor  zugsweise in horizontaler Richtung verschieb  bar, eingetaucht. Wenn beispielsweise die Be  hälterwand des Ofens aus leitendem Werk  stoff besteht     und    eine Neben- oder Hilfselek  trode zu den in der Schmelze eingetauchten  Elektroden darstellt, kann der leitende Kör  per, der mit den Elektroden oder mit der  Behälterwand in keiner leitenden Verbindung  steht, zwischen den Elektroden und der Be  hälterwand in die Schmelze eingetaucht     und     zur Regelung der Temperatur der Schmelze  in horizontaler Richtung verschoben werden.

    Hierbei wird der von den Elektroden zu der  Behälterwand gehende Strom durch den lei  tenden Körper abgefangen und die Länge der  durch die Schmelze gehenden Strombahn ver  kürzt, wodurch sich     eine    stärkere     Beheizung     ergibt. Je nach dem Abstand des leitenden  Körpers von den Elektroden erfolgt somit  eine verschieden starke     Beheizung    der  Schmelze. Das tiefere Eintauchen     bezw.        Hö-          herziehen    des leitenden Körpers, sowie das  horizontale Verschieben in Richtung auf die  Wand     bezw.    von der Wand weg, kann selbst  tätig und vorzugsweise in Abhängigkeit von  der Temperatur der Schmelze erfolgen.  



  Für den Körper werden gut leitende  Werkstoffe verwendet, z. B. Nickel, Kupfer,  Eisen, Stahl, rein oder plattiert. Die Gestalt  der Körper kann an sich beliebig     sein.    Man  wird sie vorteilhaft als Platten oder     dergl.     ausbilden. Es ist zweckmässig, die Platten  keilförmig nach unten zu verjüngen, da von  oben nach unten in der Schmelze immer mehr  Strom an die Behälterwand übergeht und so  mit in der Elektrode gegen Ende hin immer  weniger Strom fliesst: Die Platten können  an geeigneten Stellen     Durchbrechungen    auf  weisen, damit sie in der Schmelze leicht ver  schoben werden können.  



  Bei     Salzbadöfen    mit einem Elektroden  paar, bei dem gegebenenfalls die Behälter-    wand aus nichtleitendem     Werkstoff    bestehen  kann, kann die Regelung der Temperatur  durch den zwischen die Elektroden einge  schalteten leitenden Körper dadurch erfolgen,  dass der leitende Körper, der mit seiner  Längsachse parallel zu den Längsachsen der  Elektroden gerichtet ist,     uni    eine zu     seiner     Längsachse senkrechte Achse geschwenkt  wird, so dass die Enden des leitenden Kör  pers durch die Schwenkung näher an die  Elektroden herankommen und auf diese  Weise der Widerstand zwischen den Elektro  den verändert wird.

   Man kann aber auch zwei  getrennte, leitend     miteinander    verbundene  Platten zwischen die Elektroden schalten.  Zur Regelung der Temperatur der Schmelze  wird die eine dieser Platten der einen, die  andere der andern Elektrode näher gerückt  oder von ihr weggerückt. Auf diese Weise  kann der durch die Salzschmelze zwischen  den Elektroden gegebene Widerstand ver  ringert oder vergrössert werden.  



  Eine andere     Ausführungsform    des Ver  fahrens zur Regelung der Temperatur gemäss  der Erfindung     besteht    darin, dass ausser den  Hauptelektroden besondere Hilfselektroden,  die entweder geerdet oder mit dem     Nulleiter     des Stromnetzes verbunden werden, in die  Schmelze einstellbar, vorzugsweise in hori  zontaler Richtung verschiebbar, eingetaucht  werden. Durch die beweglichen Hilfselektro  den kann der Stromverlauf     zwischen    den  Elektroden beliebig abgelenkt     bezw.    beein  flusst werden.  



  Die Verstellung der Hilfselektroden kann  in beliebiger Weise vorgenommen werden.  Man kann die Hilfselektroden gegenüber den  Hauptelektroden in     horizontaler    Richtung  oder in vertikaler     Richtung    oder auch in bei  den Richtungen verschieben. Hierbei können  die Hilfselektroden je nach den     Verhältnissen     des Bades einzeln, zu mehreren oder alle zu  sammen bewegt werden. Zum Verstellen meh  rerer Hilfselektroden werden \diese zweck  mässig starr miteinander verbunden, wobei  die     Verbindung    nur ausserhalb der Schmelze  geführt wird. Die Verbindung     ist    in der  Regel nicht leitend. In     Ausnahmefällen    kann      die Verbindung auch leitend vorgenommen  werden.

   Dies richtet sich je nach Anzahl und       Anordnung    der Hauptelektroden.  



  Die Ausbildung der Hilfselektroden rich  tet sich nach dem Einzelfall und nach der  Form der eingetauchten Hauptelektroden. Die  Hilfselektroden werden zweckmässig so an  angeordnet, dass der     Stromfluss    von der einen  ihrer Breitseiten aus zur Hauptelektrode  übergeht. Würde man die Anordnung so tref  fen, dass eine Schmalseite der Hilfselektrode  beispielsweise einer Breitseite der Hauptelek  trode gegenübersteht, so würde der Strom nur  an einer sehr schmalen Stelle und     an,    den  ganten austreten, wodurch örtliche Überhit  zungen entstehen. Es ist daher zweckmässig,  die Haupt- und die Hilfselektroden mit ihren  breiten Flächen gegenüberzustellen und auch  in Richtung senkrecht zu diesen Flächen ge  geneinander zu verschieben.

   Vorteilhaft wer  den die Hilfselektroden in dem Zwischenraum  zweier Hauptelektroden bewegt.  



  Eine weitere Möglichkeit der Temperatur  regelung der Salzschmelze besteht darin,  dass jeder Hauptelektrode eine Hilfselektrode  zugeordnet wird, die beispielsweise mit dem  Nulleiter des Stromnetzes     verbunden    wird.  Zur Veränderung des Widerstandes von der  Hauptelektrode zu der Hilfselektrode wird so  dann eine Platte aus leitendem Werkstoff in  die Schmelze eingetaucht, die gegenüber der  Haupt- und der Hilfselektrode; welche vor  zugsweise fest angeordnet werden, verschieb  bar ist. Auf diese Weise wird der Wider  stand der Schmelze zwischen der Haupt- und  der Hilfselektrode geändert, wodurch eine  mehr oder weniger starke     Beheizung    des Ba  des     erfolgt.     



  Eine andere Art der Temperaturregelung  von durch Elektroden     beheizten    Salzschmel  zen erhält man, wenn die Abstände der Elek  troden unmittelbar     untereinander    oder zur  leitenden Behälterwand durch Bewegen der  Elektroden verändert werden. Zur Änderung  dieses Abstandes wird vorzugsweise der Rad  behälter relativ zu den feststehenden Elek  troden bewegt.     Man    kann aber auch die ein  getauchten Elektroden in der Salzschmelze in    ihrer     Entfernung    zu dem     Badbehälter    ein  stellbar machen.  



  Es ist     vorteilhaft,    die Änderung des Ab  standes     zwischen    den eingetauchten Elek  troden und der Behälterwand     bezw.    die Be  wegung des     Badbehälters        selbsttätig        in    Ab  hängigkeit .von der Temperatur der Salz  schmelze erfolgen zu -lassen. Beispielsweise  kann der     Badbehälter    auf Rollen gestellt sein.

    Das Hin- und Herfahren des     Badbehälters          kann    mechanisch oder elektrisch erfolgen,  wobei diese- Bewegung von einem Thermo  staten, der die Temperatur der Salzschmelze  vorzugsweise an-der Stelle, an der die zu be  handelnden Gegenstände eingetaucht werden,  misst, gesteuert     wird.     



  Es ist an sich bekannt,     Teile    einer     Mittel-          elektrode        gegeneinander    beweglich und ein  stellbar anzuordnen. Eine solche Verstellung  erfolgt jedoch lediglich während der Auf  heizperiode des     Salzbadofens,    wobei die  Mittelelektrode mechanisch und elektrisch       unterteilt    ist, d. h. die Mittelelektrode be  steht aus zwei Teilen, die während des Auf.       heizens    als eine positive     und        eine    negative  Elektrode fungieren und gegeneinander be  wegt werden können.

   Nach dem erfolgten  Aufschmelzen des Salzes werden die Teile  der in der     Mitte    des Bades     eingetauchten     Zündelektrode elektrisch parallel geschaltet.  Eine Verstellung findet im Betriebszustand  nicht statt. Sie     ist    auch bei der     'bekannten          Anordnung    ohne Wirkung für die Änderung  der Temperatur.  



  Mit dem     erfindungsgemässen    Verfahren  kann nicht nur erreicht werden, dass *die Tem  peratur sowohl des gesamten     Badinhaltes    als  auch gegebenenfalls nur einzelner     Abschnitte     des Bades je nach der gewünschten     Erhitzung     der Schmelze einstellbar ist, sondern es ist  auch möglich, den Stromdurchgang     und    die       Erwärmung    der Schmelze den     Leitungs-          koeffizienten    der     verwendeten    Salz-     bezw.          Salzgemischschmelze    in geeigneter Weise an  zupassen.

   Man kann ferner den     Stromfluss        in     bezug auf die     in    die Schmelze eingetauchten,  zu behandelnden Gegenstände in gewünschter  Weise leiten, so dass der für die Gegenstände      bestimmte Raum des Bades auch bei einge  tauchten Gegenständen vom Stromdurchgang  im wesentlichen freigehalten werden kann.  



  Die Zeichnung veranschaulicht schema  tisch mehrere     Ausführungsbeispiele    des Er  findungsgegenstandes.  



  Die     Fig.    1 bis 4 zeigen vier verschiedene       Ausführungsformen    der Verwendung von  eingetauchten. leitenden Körpern zur Rege  lung der Temperatur in schematischer Dar  stellung, und zwar     in    Draufsicht auf den       Badbehälter    und die eingetauchten Elek  troden.  



  Die     Fig.    5 bis 8 veranschaulichen ver  schiedene     Anordnungen    und Ausbildungen  der Elektroden und Hilfselektroden in sche  matischer Darstellung, wobei insbesondere  lediglich ein Ausschnitt des     Salzbadofens    in  Draufsicht gezeigt ist.  



  In den     Fig.    9 bis 11 sind Ausführungs  beispiele dargestellt, die die Regelung der  Temperatur durch     unmittelbare    Veränderung  des Abstandes der eingetauchten Elektroden  von der Behälterwand betreffen.  



  In der Schmelze des Behälters mit der  Behälterwand 1     (Fig.    1) befinden sich drei  an einem Drehstromnetz angeschlossene Elek  troden 2, 3, 4. Die Behälterwand 1 besteht       aus    leitendem Werkstoff. Der Strom geht bei  dieser Anordnung im wesentlichen auf direk  tem Wege von den Elektroden zu der lei  tenden Behälterwand 1 durch die Schmelze.  In diesem Zwischenraum wird ein leitender,  in Richtung des Pfeils verschiebbarer Körper  5, z. B. eine     Flussstahlplatte,    in die Schmelze  eingetaucht.

   Die Platte 5 nimmt     nunmehr     die sonst zur Behälterwand 1 führenden  Ströme auf, und durch die Verkürzung des  Zwischenraumes von den Elektroden zu der  Platte 5 wird ein     Stärkerwerden    des Stromes  hervorgerufen, was     eine    schnellere     Beheizung     der Schmelze zur Folge hat. Das Verschie  ben der Platte 5 kann auf mechanischem oder  elektrischem Wege selbsttätig in Abhängig  keit von der     Temperatur    der Schmelze ge  schehen.

   Wenn     konstante    Bedingungen der  art vorliegen, dass beispielsweise der mittlere  Raum des Bades stets stärker erhitzt werden    muss als die seitlichen Räume, so kann die  Platte 5 zum Beispiel derart gebogen sein,  dass sie der Elektrode 3     stets    näher ist als  den Elektroden 2 und 4, gleichgültig, welche  Lage die Platte in dem     Zwischenraum    zwi  schen den Elektroden und der Behälterwand  einnimmt.  



  In der     Fig.    2 ist eine andere Anordnung  der Elektroden und des     leitenden        Körpers     dargestellt. Die Elektroden 6, 7, 8     liegen     mit ihren Breitseiten parallel zur Schmal  wand 1' des Behälters. Der im wesentlichen  als Platte     ausgebildete    leitende Körper 9 ist  mit Ansätzen 10, 11, 12 versehen, durch die  die Elektroden winkelförmig umfasst werden.  Der leitende Körper 9 kann nun sowohl in  Richtung des     Pfeils    13 oder 14 oder zugleich  in beiden Richtungen bewegt werden.

   Auf  diese Weise hat man es in der Hand, die  Schmelze verschieden stark     nicht    nur in dem  Zwischenraum zwischen den Elektroden und  der Behälterwand 1, sondern auch in dem  Raum zwischen den Elektroden und den An  sätzen 10 bis 12 zu erhitzen, was in manchen  Fällen von Vorteil sein kann.  



       Fig.    3 veranschaulicht eine Möglichkeit,  die Temperaturregelung des Bades durch  Verändern der Stellung des in die Schmelze  eingetauchten leitenden     Körpers    bei einem an  Wechselstrom angeschlossenen Elektroden  paar vorzunehmen.     In    den Behälter 15 tau  chen die beiden Elektroden 16 und 17 ein.  Zwischen den Elektroden befindet sich der       leitende    Körper 18. Dieser     Körper    ist dreh  bar oder schwenkbar angeordnet, so dass er  in die gestrichelte Lage     gebracht    werden  kann.

   In der letzteren Lage ist der Wider  stand der Schmelze zwischen den Elektroden  16 und 17 erheblich     kleiner    als bei der in  vollen Linien dargestellten Lage, da die En  den des leitenden Körpers 18 gegenüber der  in voll ausgezogenen Linien dargestellten  Lage den Elektroden erheblich näher ge  bracht sind. Der Strom braucht also nur     den     kurzen Weg von den Elektroden zu den  Enden des leitenden     Körpers    durch die  Schmelze zu gehen, was     eine    stärkere     Behei-          zung    der Schmelze zur Folge hat.

   Selbstver-           ständlich    kann der leitende Körper 18 jede       Zwischenstellung    einnehmen, wodurch die  Temperatur der Schmelze leicht geregelt wer  den     kann.    Soweit es tunlich ist, kann ausser  dem der Körper 18 noch zusätzlich in der  Höhe einstellbar sein. Ausserdem kann er       Durchbrechungen    beliebiger Art aufweisen  oder V-förmig gestaltet sein, so dass die Ver  änderung des Widerstandes zwischen den  Elektroden auch durch tiefes oder weniger  tiefes Eintauchen des leitenden, V-förmigen  Körpers geregelt werden kann.  



       Eine    weitere Möglichkeit der Temperatur  regelung bei mit Wechselstrom arbeitenden  Bädern ist in     Fig.    4 dargestellt. Zum leiten  den Körper gehören zwei Platten 19, 20; die  durch eine Schiene 21 leitend miteinander  verbünden     sind,    wobei die Schiene sich ausser  halb der Schmelze befindet. Die Platten 19  und 20 können nun an der Schiene zu den  Elektroden. 16 und 17 verschoben werden,  wodurch der Weg des Stromes durch die  Schmelze abgekürzt wird. Die Bewegung der  Platten kann wiederum     selbsttätig    in Abhän  gigkeit von der Temperatur der Schmelze er  folgen. Auch können die Platten zusätzlich       in    der Höhe verstellbar sein.  



  Die in der Salzschmelze der Wanne nach  der     Fig.    5     eingetauchten    Elektroden 22, 23,  24 sind beispielsweise an ein     Dreiphasennetz     angeschlossen. Die Hilfselektroden 25 und 26  tauchen ebenfalls in die Schmelze ein. Sie  sind     beispielsweise    ausserhalb der Schmelze  durch den Bügel 27 fest verbunden und sind  an den Nulleiter des Stromnetzes angeschlos  sen. Die Hilfselektroden sind in Pfeilrichtung  bewegbar angeordnet, wobei sie in den Raum  zwischen zwei Hauptelektroden gebracht wer  den können. In dieser Stellung erfolgt die  stärkste     Beheizung    der Schmelze.

   Je mehr  die Hilfselektroden von den Hauptelektroden       entfernt    werden, geht die     Aufheizung    des  Bades langsamer vor sich.  



  Bei der Ofenform nach     Fig.    6 sind die  Hauptelektroden 30, 31, 32 und die Hilfs  elektroden 33, 34 so angeordnet, dass immer  eine Breitseite einer Hauptelektrode     einer     Breitseite einer Hilfselektrode gegenüber-    steht, das heisst dass die zwei einander gegen  überstehenden Breitseiten parallel zueinander  sind.

   Zu diesem Zweck     sind    die Hilfselek  troden 33, 34 und die mittlere Hauptelektrode  31 im     Querschnitt        L-förmig        ausgebildet,    wäh  rend die beiden äussern Hauptelektroden 30,  32 beispielsweise     stabförmig    ausgebildet sind       und    parallel zu den freien Seiten der Hilfs  elektroden 33, 34 angeordnet     sind.    Die Ver  bindung der     Hilfselektroden    untereinander  erfolgt wiederum ausserhalb des Bades. Die  Hilfselektroden sind geerdet; sie könnten  aber mit dem Nulleiter des Stromnetzes ver  bunden sein.

   Sie können einzeln in der glei  chen Richtung oder     in    entgegengesetzten  Richtungen oder     gemeinsam    bewegt werden.  



  Eine andere Art der Anordnung der  Hilfselektroden zeigt die     Fig.    7. Die Hilfs  elektroden 38, 39, 40 stehen mit ihrer Längs  richtung parallel zu der Längsrichtung der  Elektroden 35     bis    37. Sie werden     innerhalb     des Raumes zwischen den Hauptelektroden  quer zur     Längsrichtung    im Pfeilsinn hin und  her     bewegt,    wodurch die Temperatur der  Schmelze zwischen je einer Hauptelektrode  und der zugehörigen Hilfselektrode geändert  werden kann.  



  In     Fig.    8 ist     eine    Anordnung gezeigt, bei  der sowohl die Hauptelektroden 41 bis 43  als auch die Hilfselektroden 44 bis 46, die  an den Nulleiter des Stromnetzes angeschlos  sen sind, feststehend angeordnet sind. Zur  Regelung der Temperatur der Schmelze wer  den leitende Körper 47 bis 49 in die Schmelze  eingetaucht, wobei je. ein leitender Körper,  im Beispiel eine Platte, einer Haupt- und  einer Hilfselektrode zugeordnet ist. Die Plat  ten 47 bis 49 können gegenüber den fest  stehenden Elektroden verschoben werden,     wie     die eingezeichneten Pfeile- andeuten.

   Die Be  wegung der Platten kann     gemeinsam    oder  auch einzeln stattfinden, beispielsweise wenn  sich im Betrieb des     Salzbadofens    herausge  stellt hat, dass     ein        Teil    der Schmelze stets  stärker oder schwächer zu erhitzen ist als ein  anderer Teil.  



  Die     Fig.    9 bis 11 veranschaulichen Öfen  zur     Durchführung    von Verfahren, nach wel-      eben eine unmittelbare Veränderung des Ab  standes zwischen den Hauptelektroden und  der Behälterwand stattfindet. Bei diesen  Ofen sind mehrere Elektroden der einen Sei  tenwand des Behälters näher als den andern  Seitenwänden angeordnet. Der Behälter 51  mit der Behälterwand 55 der     Fig.    9 ist auf  Rollen 52 oder dergleichen verschiebbar an  geordnet. In die Salzschmelze tauchen Elek  troden 53     ein,    die an dem feststehenden     Elek-          trodenhalter    54 befestigt sind.

   Durch Ver  schiebung des Behälters 51 in Pfeilrichtung  entweder von Hand oder selbsttätig, mecha  nisch oder elektrisch, wird der Abstand zwi  schen den Elektroden 53 und der Wand 55  des Behälters verändert, wodurch die Tem  peratur der Schmelze in einfacher Weise ge  regelt werden kann.  



  In     Fig.    10 ist eine der     Fig.    9 ähnliche  Anordnung veranschaulicht, nur mit dem  Unterschied, dass der     Elektrodenhalter    56 mit  den Elektroden 53 auf Rollen 57 gesetzt ist,  während der     Badbehälter    58 fest angeordnet  ist.  



  Die     Fig.    11 zeigt eine andere Möglichkeit,  die Temperatur der Schmelze durch Ver  ändern der Länge des     Stromlinienweges    der  Elektroden zu regeln. In die Schmelze des  Behälters 59 sind drei Elektroden 60, 61, 62  eingetaucht. Die Elektroden 60 und 62 sind  nichtleitend durch einen gemeinsamen Halter  63 miteinander verbunden. Hierbei ist der       Halter    63 mit den Elektroden 60, 62 einer  seits und die mittlere Elektrode 61 ander  seits gegenüber der leitenden Behälterwand  64 beliebig verstellbar, beispielsweise derart,  dass die Aussenelektroden 60, 62 in grösserem  Abstand von der Wand 64 liegen als die  Elektrode 61. Auf diese Weise kann man die       Badtemperatur    beliebig und leicht einregu  lieren.



  Process for regulating the temperature of heated salt melts, - to which the electrical current is supplied by means of electrodes. The invention relates to a process for controlling the temperature of; heated molten salt baths to which the elec trical current is fed by means of electrodes, the salt bath itself being used as a heating resistor. Such molten salts are used to remunerate or cement metals. As baths, for example, chloride, nitrate or cyanide baths are used.

   Since the material to be immersed in the melt is at room temperature, the melt is greatly cooled when the material is immersed. By. The strong temperature fluctuations in the baths caused in this way make it necessary to expose items of the same type to be treated one after the other for different treatment periods in order to achieve a uniform remuneration or. to achieve even cementing.

   This leads to inconveniences, especially in large-scale operations, especially in assembly line operations. It is therefore desirable that the temperature of the melt is kept constant or. the temperature of the melt can be easily and quickly brought to the required level.



  According to the invention, the control of the temperature of electrically heated molten salt baths to which the current is supplied by means of immersed electrodes is carried out by changing the length of the current path running between electrodes of different potential in the molten salt during operation of the salt bath furnace becomes. If the length of this current path is shortened, the resistance given by the melt is reduced,

      and it is followed by a stronger heating by the increasing current. Conversely, if the length of the current path is increased, the resistance is increased and the salt and clay bath is less heated. The change in the length of the current path can be achieved in various ways.



  Advantageously, bodies with an electrical conductivity which is greater than that of the molten salt, preferably displaceable in the horizontal direction, are immersed in the current path running between electrodes. If, for example, the container wall of the furnace is made of conductive material and is a secondary or auxiliary electrode to the electrodes immersed in the melt, the conductive body, which is in no conductive connection with the electrodes or with the container wall, can be between the Electrodes and the container wall are immersed in the melt and moved in the horizontal direction to control the temperature of the melt.

    Here, the current going from the electrodes to the container wall is intercepted by the lei border body and the length of the current path going through the melt is shortened, which results in more intense heating. Depending on the distance between the conductive body and the electrodes, the melt is heated to different degrees. The deeper immersion respectively. Pulling up the conductive body and moving it horizontally in the direction of the wall or away from the wall, can be done actively and preferably as a function of the temperature of the melt.



  Highly conductive materials are used for the body, e.g. B. nickel, copper, iron, steel, pure or plated. The shape of the body can be arbitrary. They will advantageously be designed as plates or the like. It is advisable to taper the plates downwards in a wedge shape, as more and more current flows from top to bottom in the melt to the container wall and thus less and less current flows in the electrode towards the end: The plates can have perforations at suitable points so that they can be moved easily in the melt.



  In salt bath ovens with a pair of electrodes, in which the container wall can optionally be made of non-conductive material, the temperature can be regulated by the conductive body connected between the electrodes by the conductive body, which has its longitudinal axis parallel to the longitudinal axes the electrodes is directed, uni an axis perpendicular to its longitudinal axis is pivoted so that the ends of the conductive body come closer to the electrodes by pivoting and in this way the resistance between the electrodes is changed.

   But you can also connect two separate, conductively connected plates between the electrodes. To regulate the temperature of the melt, one of these plates is moved closer to one electrode and the other to the other electrode or moved away from it. In this way, the resistance given by the molten salt between the electrodes can be reduced or increased.



  Another embodiment of the method for regulating the temperature according to the invention is that, in addition to the main electrodes, special auxiliary electrodes, which are either grounded or connected to the neutral conductor of the power supply, are immersed in the melt, adjustable, preferably displaceable in the horizontal direction. Due to the movable auxiliary electric, the current flow between the electrodes can be deflected as desired. to be influenced.



  The auxiliary electrodes can be adjusted in any way. The auxiliary electrodes can be displaced with respect to the main electrodes in the horizontal direction or in the vertical direction or in both directions. Here, the auxiliary electrodes can be moved individually, several or all together, depending on the conditions of the bath. To adjust several auxiliary electrodes, these are expediently rigidly connected to one another, the connection only being made outside of the melt. The connection is usually not conductive. In exceptional cases, the connection can also be made conductive.

   This depends on the number and arrangement of the main electrodes.



  The design of the auxiliary electrodes depends on the individual case and the shape of the main electrodes immersed. The auxiliary electrodes are expediently arranged in such a way that the current flow passes from one of their broad sides to the main electrode. If the arrangement were made so that a narrow side of the auxiliary electrode is opposite a broad side of the main electrode, for example, the current would only emerge at a very narrow point and at the giant, which results in local overheating. It is therefore advisable to contrast the main and auxiliary electrodes with their wide surfaces and to move them against one another in the direction perpendicular to these surfaces.

   Advantageously, whoever moves the auxiliary electrodes in the space between two main electrodes.



  Another possibility of regulating the temperature of the molten salt consists in assigning an auxiliary electrode to each main electrode, which is connected, for example, to the neutral conductor of the power grid. To change the resistance from the main electrode to the auxiliary electrode, a plate made of conductive material is then immersed in the melt, which is opposite the main and auxiliary electrode; which are preferably fixed before, is displaceable bar. In this way, the resistance is the melt between the main and the auxiliary electrode changed, whereby a more or less strong heating of the Ba takes place.



  Another type of temperature control of molten salt heated by electrodes is obtained if the distances between the electrodes or the conductive container wall are changed by moving the electrodes. To change this distance, the wheel container is preferably moved relative to the fixed electrodes. But you can also make the immersed electrodes in the molten salt in their distance to the bath tank adjustable.



  It is advantageous, the change in the stand between the immersed Elek electrodes and the container wall BEZW. the movement of the bath tank automatically depending on the temperature of the molten salt. For example, the bath container can be placed on rollers.

    The bath container can be moved back and forth mechanically or electrically, with this movement being controlled by a thermostat which measures the temperature of the molten salt, preferably at the point where the objects to be treated are immersed.



  It is known per se to arrange parts of a central electrode so that they can be moved relative to one another and are adjustable. However, such an adjustment takes place only during the heating period of the salt bath furnace, the center electrode being mechanically and electrically subdivided, d. H. the center electrode be consists of two parts, which during the on. heating function as a positive and a negative electrode and can be moved against each other.

   After the salt has melted, the parts of the ignition electrode immersed in the middle of the bath are electrically connected in parallel. There is no adjustment in the operating state. It has no effect on the change in temperature even in the case of the known arrangement.



  With the method according to the invention it can not only be achieved that * the temperature of both the entire bath content and, if necessary, only individual sections of the bath can be adjusted depending on the desired heating of the melt, but it is also possible to control the passage of current and the heating of the melt the conduction coefficient of the salt or salt used. Salt mixture melt in a suitable manner to adapt.

   The flow of current can also be directed in the desired manner with respect to the objects to be treated that are immersed in the melt, so that the space of the bath intended for the objects can be kept essentially free of the passage of current even when objects are immersed.



  The drawing illustrates schematically several embodiments of the subject invention He.



  Figures 1 to 4 show four different embodiments of the use of immersed. Conductive bodies for regulating the temperature in a schematic representation, in plan view of the bath tank and the immersed electrodes.



  5 to 8 illustrate various arrangements and configurations of the electrodes and auxiliary electrodes in a schematic representation, in particular only a section of the salt bath furnace is shown in plan view.



  9 to 11 embodiment examples are shown which relate to the regulation of the temperature by directly changing the distance between the immersed electrodes and the container wall.



  In the melt of the container with the container wall 1 (Fig. 1) there are three electrodes 2, 3, 4 connected to a three-phase network. The container wall 1 is made of conductive material. In this arrangement, the current is essentially direct from the electrodes to the lei border container wall 1 through the melt. In this space, a conductive, displaceable in the direction of the arrow body 5, z. B. a mild steel plate, immersed in the melt.

   The plate 5 now absorbs the currents otherwise leading to the container wall 1, and the shortening of the space between the electrodes and the plate 5 causes the current to increase, which results in faster heating of the melt. The shift ben the plate 5 can happen automatically by mechanical or electrical means depending on the temperature of the melt ge.

   If there are constant conditions such that, for example, the middle room of the bath always has to be heated more than the side rooms, the plate 5 can for example be bent in such a way that it is always closer to the electrode 3 than the electrodes 2 and 4, It does not matter which position the plate occupies in the space between the electrodes and the container wall.



  In Fig. 2, another arrangement of the electrodes and the conductive body is shown. The electrodes 6, 7, 8 are with their broad sides parallel to the narrow wall 1 'of the container. The conductive body 9, which is essentially designed as a plate, is provided with lugs 10, 11, 12 by which the electrodes are angularly encompassed. The conductive body 9 can now be moved in the direction of arrow 13 or 14 or at the same time in both directions.

   In this way you have it in hand, the melt to different degrees not only in the space between the electrodes and the container wall 1, but also in the space between the electrodes and the approaches 10 to 12 to heat, which in some cases of Can be an advantage.



       3 illustrates a possibility of regulating the temperature of the bath by changing the position of the conductive body immersed in the melt with a pair of electrodes connected to alternating current. The two electrodes 16 and 17 are immersed in the container 15. The conductive body 18 is located between the electrodes. This body can be rotated or pivoted so that it can be brought into the position shown in broken lines.

   In the latter position, the resistance of the melt between the electrodes 16 and 17 is much smaller than in the position shown in full lines, since the En of the conductive body 18 compared to the position shown in full lines, the electrodes are brought much closer ge . The current therefore only needs to go the short way from the electrodes to the ends of the conductive body through the melt, which results in greater heating of the melt.

   Of course, the conductive body 18 can assume any intermediate position, as a result of which the temperature of the melt can be easily regulated. As far as possible, the body 18 can also be adjustable in height. In addition, it can have openings of any type or be designed in a V-shape, so that the change in the resistance between the electrodes can also be controlled by immersing the conductive, V-shaped body deeply or less deeply.



       Another way of regulating the temperature in baths operating with alternating current is shown in FIG. To guide the body include two plates 19, 20; which are conductively connected to one another by a rail 21, the rail being located outside of the melt. The plates 19 and 20 can now be attached to the rail to the electrodes. 16 and 17 are shifted, whereby the path of the current through the melt is shortened. The movement of the plates can, in turn, follow automatically, depending on the temperature of the melt. The height of the plates can also be adjusted.



  The electrodes 22, 23, 24 immersed in the molten salt of the tub according to FIG. 5 are connected, for example, to a three-phase network. The auxiliary electrodes 25 and 26 are also immersed in the melt. They are, for example, firmly connected outside the melt by the bracket 27 and are ruled out to the neutral conductor of the power grid. The auxiliary electrodes are arranged to be movable in the direction of the arrow, and they can be brought into the space between two main electrodes. In this position, the melt is heated most strongly.

   The more the auxiliary electrodes are removed from the main electrodes, the more slowly the bath will heat up.



  In the furnace shape according to FIG. 6, the main electrodes 30, 31, 32 and the auxiliary electrodes 33, 34 are arranged so that one broad side of a main electrode is always opposite a broad side of an auxiliary electrode, i.e. the two opposite broad sides are parallel to one another are.

   For this purpose, the auxiliary electrodes 33, 34 and the central main electrode 31 are L-shaped in cross-section, while the two outer main electrodes 30, 32 are, for example, rod-shaped and are arranged parallel to the free sides of the auxiliary electrodes 33, 34. The connection between the auxiliary electrodes takes place outside of the bath. The auxiliary electrodes are earthed; but they could be connected to the neutral of the power grid.

   They can be moved individually in the same direction or in opposite directions or together.



  Another type of arrangement of the auxiliary electrodes is shown in FIG. 7. The auxiliary electrodes 38, 39, 40 are parallel to the longitudinal direction of the electrodes 35 to 37 with their longitudinal direction. They are within the space between the main electrodes transversely to the longitudinal direction in the direction of the arrow and moved forward, whereby the temperature of the melt between each main electrode and the associated auxiliary electrode can be changed.



  In Fig. 8 an arrangement is shown in which both the main electrodes 41 to 43 and the auxiliary electrodes 44 to 46, which are ruled out to the neutral conductor of the power system, are fixedly arranged. To regulate the temperature of the melt who immersed the conductive body 47 to 49 in the melt, each. a conductive body, in the example a plate, is assigned to a main and an auxiliary electrode. The plates 47 to 49 can be shifted relative to the stationary electrodes, as indicated by the arrows.

   The plates can be moved together or individually, for example if it has been found during operation of the salt bath furnace that part of the melt always needs to be heated more or less than another part.



  9 to 11 illustrate ovens for carrying out processes according to which there is a direct change in the distance between the main electrodes and the container wall. In this furnace, several electrodes of one side wall of the container are arranged closer than the other side walls. The container 51 with the container wall 55 of FIG. 9 is slidably arranged on rollers 52 or the like. Electrodes 53, which are fastened to the stationary electrode holder 54, are immersed in the molten salt.

   By moving the container 51 in the direction of the arrow either by hand or automatically, mechanically or electrically, the distance between the electrodes 53 and the wall 55 of the container is changed, whereby the temperature of the melt can be regulated in a simple manner.



  FIG. 10 illustrates an arrangement similar to FIG. 9, only with the difference that the electrode holder 56 with the electrodes 53 is placed on rollers 57, while the bath container 58 is fixedly arranged.



  11 shows another way of controlling the temperature of the melt by changing the length of the flow path of the electrodes. Three electrodes 60, 61, 62 are immersed in the melt of the container 59. The electrodes 60 and 62 are connected to one another in a non-conductive manner by a common holder 63. The holder 63 with the electrodes 60, 62 on the one hand and the middle electrode 61 on the other hand can be adjusted as required relative to the conductive container wall 64, for example such that the outer electrodes 60, 62 are at a greater distance from the wall 64 than the electrode 61. In this way you can regulate the bath temperature as desired and easily.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Regelung der Temperatur von beheizten Salzschmelzen, welchen der elektrische Strom mittels Elektroden zuge führt wird, und bei welchen das Salzbad selbst als Heizwiderstand dient, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Länge der zwischen Elektroden unterschiedlichen Potentials in der Salzschmelze verlaufenden Strombahn während .des Betriebes des Salzbadofens ge ändert wird. UNTERANSPRÜCHE: 1. Claim: Method for regulating the temperature of heated salt melts, to which the electrical current is supplied by means of electrodes, and in which the salt bath itself serves as a heating resistor, characterized in that the length of the current path running between electrodes of different potentials in the salt melt during .the operation of the salt bath furnace is changed. SUBCLAIMS: 1. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in die zwischen Elektroden verlaufende Strombahn Körper mit einem elektrischen Leitvermögen, welches grösser ist als dasjenige der Salzschmelze, ver schiebbar eingetaucht werden. 2. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Verschiebung der Körper in horizontaler Richtung erfolgt. 3. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass als leitende Kör per Eisenplatten verwendet werden. 4. Verfahren nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass als leitende Kör per Stahlplatten verwendet werden. 5. A method according to patent claim, characterized in that bodies with an electrical conductivity which is greater than that of the molten salt are immersed in a displaceable manner in the current path running between electrodes. 2. The method according to dependent claim 1, characterized in that the displacement of the body takes place in the horizontal direction. 3. The method according to dependent claim 1, characterized in that iron plates are used as the conductive body. 4. The method according to dependent claim 1, characterized in that steel plates are used as the conductive body. 5. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass ausser den Haupt elektroden besondere Hilfselektroden in die Schmelze einstellbar eingetaucht werden. 6. Verfahren nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass geerdete Hilfselek troden in horizontaler Richtung verschoben werden. 7. Verfahren nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass mit dem Nulleiter des Stromnetzes verbundene Hilfselektroden in horizontaler Richtung verschoben werden. B. Method according to claim, characterized in that, in addition to the main electrodes, special auxiliary electrodes are immersed in the melt in an adjustable manner. 6. The method according to dependent claim 5, characterized in that grounded auxiliary electrodes are shifted in the horizontal direction. 7. The method according to dependent claim 5, characterized in that auxiliary electrodes connected to the neutral conductor of the power grid are shifted in the horizontal direction. B. Verfahren nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass mehrere Hilfselek troden verwendet werden, welche zum Ver stellen starr miteinander verbunden sind, wo bei die Verbindung ausserhalb der Schmelze geführt ist. 9. Verfahren nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass die Hilfselektro den im Querschnitt L-förmig ausgebildet sind und zwischen zwei Hauptelektroden bewegt werden, deren Flächen parallel zu denen der Hilfselektroden angeordnet sind. 10. Method according to dependent claim 5, characterized in that several auxiliary electrodes are used, which are rigidly connected to each other for adjustment, where the connection is made outside the melt. 9. The method according to dependent claim 5, characterized in that the auxiliary electrodes are L-shaped in cross section and are moved between two main electrodes, the surfaces of which are arranged parallel to those of the auxiliary electrodes. 10. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zur Temperatur- regelung während des Betriebes die Abstände der Elektroden unter sich verändert werden, indem unmittelbar die Elektroden bewegt werden. 11. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zur Temperatur regelung während des Betriebes die Abstände zwischen den Elektroden und der leitenden Behälterwand verändert werden, indem einer von diesen Teilen bewegt wird. 12. Method according to patent claim, characterized in that, for temperature regulation during operation, the distances between the electrodes are changed by moving the electrodes directly. 11. The method according to claim, characterized in that for temperature control during operation, the distances between the electrodes and the conductive container wall are changed by moving one of these parts. 12. Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mehrere Elektro den der einen Seitenwand des Behälters näher als den andern Seitenwänden angeordnet werden, wobei diese Elektroden einzeln ge geneinander und zur Behälterwand bewegt werden. <B>13.</B> Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass mehrere Elektro den der einen Seitenwand des Behälters näher als den andern Seitenwänden angeordnet wer den, wobei diese Elektroden zu Gruppen zu sammengefasst gegeneinander und zur Be hälterwand bewegt werden. 14. Method according to patent claim, characterized in that several electrodes are arranged closer to the one side wall of the container than the other side walls, these electrodes being moved individually towards one another and towards the container wall. <B> 13. </B> Method according to claim, characterized in that several electrodes are arranged closer to the one side wall of the container than the other side walls, these electrodes being moved to groups against each other and to the container wall. 14th Verfahren nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Änderung der Länge der in der Salzschmelze verlaufenden Strombahn in Abhängigkeit von der Tem- peratur der Salzscbmelze selbsttätig erfolgt. Method according to patent claim, characterized in that the change in the length of the current path running in the molten salt takes place automatically as a function of the temperature of the molten salt.
CH216538D 1939-03-10 1940-02-28 Process for regulating the temperature of heated molten salts to which the electrical current is supplied by means of electrodes. CH216538A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3349160A (en) * 1964-07-13 1967-10-24 Aluminium Lab Ltd Apparatus for passing electric current through liquids

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US3349160A (en) * 1964-07-13 1967-10-24 Aluminium Lab Ltd Apparatus for passing electric current through liquids

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