CH243928A

CH243928A - Hollow radiator for high temperature electric ovens.

Info

Publication number: CH243928A
Authority: CH
Inventors: Cie Aktiengesellschaft Boveri
Original assignee: Bbc Brown Boveri & Cie
Priority date: 1944-09-18
Filing date: 1944-09-18
Publication date: 1946-08-15

Description

  

  Hohler Heizkörper für elektrische     Hochtemperaturöfen.       Zum Schmelzen und Sintern hochschmel  zender Mineralstoffe, wie etwa, Quarz, be  nötigt man Temperaturen in der Grössen  ordnung von<B>2000'C.</B> Solche Temperaturen  lassen sieh in elektrisch beheizten Wider  standsöfen nur dann erreichen, wenn der  Heizwiderstand einen höheren Schmelzpunkt  hat. Daher kommt als Widerstand vorläufig  nur ein Heizkörper aus Kohlenstoff, Karbid  oder halbleitender     K & amik,    z. B. gesintertem  Metalloxyd, in Frage. Kohlenstoff kann in  der gleichen Modifikation verwendet werden,  wie sie für Tiegel oder für die Elektroden  von     Lielitbogenöfen    gebraucht wird, also in  Form von amorpher Kohle oder von Graphit.

    Zweckmässig führt man den Heizkörper hohl  aus, damit das Schmelz- oder     Sintergut    oder  der es enthaltende Tiegel zwecks allseitig  gleichmässiger Erhitzung in sein Inneres ein  gebracht werden kann. Damit sich der Heiz  körper bei seiner Erhitzung frei ausdehnen  kann, wird er zweckmässig freitragend und  derart ausgeführt-,     dass    seine beiden Strom  zuführungen am Einspannende liegen.

   Dies    hat man bisher dadurch erreicht,     dass    man  ihn als     Doppelhohlzylinder    ausbildete, wobei  der innere oder äussere Hohlzylinder durch  einen     schraubenlinienförmigen    Einschnitt als  Widerstandsspirale ausgebildet wurde, wäh  rend der andere, nicht     eingeschnittene    Hohl  zylinder als     Stro-mrüekleitung    diente.  



  Nach der Erfindung wird der zweite  Hohlzylinder überflüssig, und es genügt ein  Hohlkörper mit einfacher     Wanclung    als Heiz  widerstand. Um bei diesem ebenfalls die  freie Ausdehnung und den einseitigen     Strom-          anschluss    zu     eTmöglichen,    wird dieser Hohl  körper mit wenigstens zwei einseitig nicht  ganz durchgehenden Schlitzen versehen, so       dass    an den so entstehenden Abschnitten seines  Einspannendes     verschiedenpolige    Stromzufüh  rungen angeschlossen werden können.  



  In der Zeichnung sind einige Ausfüh  rungsbeispiele für die Erfindung dargestellt,       -and    zwar im Längsschnitt     (Fig.   <B>1,</B> 4 und 12),  Querschnitt     (Fig.    2,<B>6, 8</B> und<B>11)</B> und in der  Abwicklung     (Fig.   <B>3, 5, 7, 9</B> und<B>10).</B>      Bei allen Beispielen ausser dein nach       Fig.    4 und<B>5</B> verlaufen die Schlitze     c    in  axialer Richtung, also     naeli    einer Mantellinie  des Hohlkörpers a, während das Beispiel der       Fig.    4 und<B>5</B> schräg verlaufende, also     schrau-          benlinienförmige    Schlitze<B>c</B> aufweist.

   Hat der       Widersta,ndshahlkörper    einen Boden<B>d.</B> wie  in     Fig.    4,<B>5</B> und<B>10</B>     veranµe,'ha-ulieht    oder in       Fig.   <B>7</B>     strichpunktiert    angedeutet, dann kön  nen die Längsschlitze bis zu diesem oder  sogar noch ein Stück weit in den Boden  hinein reichen. Der Boden kann mit einer  oder mehreren Öffnungen e     (Fig.   <B>7)</B> ver  sehen sein.

   Der     Heizstram    tritt vom     An-          seIllussflansch        b    aus in einen     Hohlhörper-          abschnitt    a ein, verläuft dann, entsprechend  den eingezeichneten Pfeilen, parallel zu den  Schlitzen<B>e,</B> kehrt über ihrem Ende um und  läuft über den andern     Hohlkörperabschnitt     a bis zu seinem Austritt aus seinem     Anschluss-          flansch   <B>b.</B> Man kann auch, wie     Fig.   <B>6</B> und<B>7</B>  zeigen, den Hohlkörper a durch durch  gehende Längsschlitze<B>f</B> in lauter gleiche ge  schlitzte Segmente (hier sind es drei)

   unter  teilen und diese parallel schalten. Oder man  kann, gemäss     Fig.   <B>8</B> und<B>9,</B> den Hohlkörper a,  oder seine Segmente durch abwechselnd von  beiden     Stiniseiten    her geführte Schlitze<B>c</B>       mäanderförmig    aufteilen und so die einzelnen  Längsabschnitte in Reihe schalten.

   Eine an  dere Art, die Strombahn zu verlängern,     ist    in       Fig.   <B>10</B> angegeben, und besteht in der     An-          bringung    von gegeneinander versetzten Quer  schlitzen<B>g.</B> Hier ist     Anschluss    an Dreiphasen  strom vorgesehen, der an den Flanschen<B>b</B> der       dreil    Segmente a zugeführt wird     ünd    sich  über den Boden<B>d</B> als Sternpunkt schliesst.  



  Es, ist nicht nötig, den Hohlkörper     zylin-          dri-sch,    auszuführen, er kann auch ovalen oder  eckigen Querschnitt haben;     Fig.   <B>11</B> zeigt  z. B. quadratischen Querschnitt. Der Hohl  körper kann z. B. die Form einer Flasche,  eines Kegels oder Kegelstumpfes     Tig.    12)       usw.    haben.



  Hollow radiator for high temperature electric ovens. For melting and sintering high-melting minerals, such as quartz, temperatures in the order of <B> 2000'C are required. </B> Such temperatures can only be reached in electrically heated resistance furnaces if the heating resistance is one has a higher melting point. Therefore, for the time being, only a radiator made of carbon, carbide or semiconducting K & amik, z. B. sintered metal oxide in question. Carbon can be used in the same modification as is used for crucibles or for the electrodes of Lielit arc furnaces, i.e. in the form of amorphous carbon or graphite.

    The heating element is expediently made hollow, so that the material to be melted or sintered or the crucible containing it can be brought into its interior for the purpose of uniform heating on all sides. So that the heater can expand freely when it is heated, it is expediently self-supporting and designed in such a way that its two power supplies are at the clamping end.

   So far, this has been achieved by designing it as a double hollow cylinder, the inner or outer hollow cylinder being designed as a resistance spiral through a helical incision, while the other, non-incised hollow cylinder served as a flow line.



  According to the invention, the second hollow cylinder is superfluous, and a hollow body with a simple winding is sufficient as a heating resistance. In order to also allow free expansion and the one-sided power connection, this hollow body is provided with at least two one-sided not completely continuous slots so that different-pole power supplies can be connected to the resulting sections of its clamping end.



  In the drawing, some exemplary embodiments for the invention are shown, -and indeed in longitudinal section (Fig. 1, 4 and 12), cross section (Fig. 2, 6, 8) and <B> 11) </B> and in the development (Fig. <B> 3, 5, 7, 9 </B> and <B> 10). </B> In all examples except the one according to Fig. 4 and <B> 5 </B>, the slots c run in the axial direction, that is to say along a surface line of the hollow body a, while the example in FIGS. 4 and 5 run obliquely, that is to say helical slots <B> c </B>.

   If the resistor has a bottom <B> d. </B> as in Fig. 4, <B> 5 </B> and <B> 10 </B>, 'ha-u' or in Fig. < B> 7 </B> indicated by dash-dotted lines, then the longitudinal slots can extend up to this point or even a little further into the floor. The bottom can be seen with one or more openings e (Fig. 7) </B>.

   The heating current enters a hollow body section a from the connecting flange b, then runs, according to the arrows drawn, parallel to the slots e, reverses over their end and runs over the other hollow body section a until it emerges from its connection flange <B> b. </B> It is also possible, as shown in FIGS. <B> 6 </B> and <B> 7 </B>, to pass the hollow body a through Longitudinal slits <B> f </B> in just the same slotted segments (here there are three)

   under parts and connect them in parallel. Or, according to FIGS. 8 and 9, the hollow body a or its segments can be divided up in a meandering manner by slots <B> c </B> alternating from both sides of the stini and so connect the individual longitudinal sections in series.

   Another way of lengthening the current path is shown in FIG. 10 and consists in making transverse slots that are offset from one another. This is a connection to three phases current is provided, which is fed to the flanges <B> b </B> of the three segments a and closes over the base <B> d </B> as a star point.



  It is not necessary to make the hollow body cylindrical, it can also have an oval or angular cross-section; For example, FIG. 11 shows B. square cross-section. The hollow body can, for. B. the shape of a bottle, a cone or truncated cone Tig. 12) etc. have.

Claims

PATENT CLAIM: Hollow heating element for electric high-temperature furnaces for one-sided, cantilevered, self-supporting fastening -and one-sided power connection, in that ", el, -eniizeiehnet", that the hollow body t 'is provided with at least two not quite continuous slots on one side, so that <B. > Z,

-in the fast # tied sections of its fastening that can be connected to different-pole power supplies. SUB-CLAIM: 1. Radiator according to patent claim, characterized in that it is cylindrical. Radiator according to claim, characterized in that it is prismatic. 3. 11. heating element according to claim, characterized in that it is conical. 4th

Radiator according to claim, characterized in that it is pyramidal. 5. Radiator according to claim, characterized in that the slots run along a surface line. 6. Radiator according to claim, characterized in that the slots extend obliquely with respect to the direction of the surface lines. 7. Radiator according to dependent claim 6 because it indicates that the slots run at an acute angle to the surface line ver.

8. Radiator according to patent claim with a Sel greater than two), number of strands, as characterized in that the slots run from both end faces. 9. Radiator according to patent claims, as it is characterized by the fact that, to extend the Sirom- # ve-e., # Between the longitudinal slits, cross slits that are positioned against each other are arranged .

10. Radiator according to claim, characterized by, (let it be closed at the free end by a base. 11. Radiator according to sub-claims. 10, characterized in that the bottom is provided with at least one opening 12. Heating element according to dependent claim 10 characterized in that the longitudinal slots extend to the boreholes.

1.3. Radiator according to sub-expression 10, characterized in that the longitudinal Zn slots extend into the bottom. 14. Radiator according to claim, characterized in that it is divided into several segments by continuous longitudinal slots. 15. Radiator according to claim, characterized in that it consists of carbon. 16. Radiator according to dependent claim 15 characterized in that it consists of amorphous carbon.

17. Radiator according to dependent claim 15 characterized in that it consists of graphite. 18. Radiator according to claim, characterized in that it is made of carbide. 19. Radiator according to claim, characterized in that it consists of semiconductors of the ceramic.