CN1777704A - 电解槽和用于其中的结构元件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电解槽内衬中的一个或多个结构元件(3)的配置，特别适合用作铝电解槽(5)中的侧壁内衬。本发明特别涉及对设计用于现有电解槽的侧壁内衬材料的设计和选择的改进，以及所述材料的设计和制造，其中该材料的主要用途是利用它在电解槽中回收能量。本发明还描述了适用于该元件的可能材料以及这些元件的制造。

Description

电解槽和用于其中的结构元件
引言
在使用目前基于所谓Hall-Heroult电解槽的电解技术的铝生产中，电解槽的工作依赖于电解槽侧壁内衬上凝固(frozen)电解质保护层的形成和维持。这种凝固槽液被称为侧壁层(side layer)，它可以保护电解槽的侧壁内衬不受化学物质和机械磨损的破坏。它是获得长电解槽寿命的基本条件。结晶的槽液对电解槽还可以起到对热平衡变化的缓冲。在工作期间，由于不需要的工作扰动(槽液酸度的改变，铝浓度的改变，电极间距的变化等等)和需要的操作(排出(tapping)金属，改变阳极，阳效应等等)，在电解槽中产生的热和热平衡会改变。这会导致电解槽周边的层厚度的改变，并且在一些情形中，该层会在周边的部分完全消失。这时侧壁内衬将暴露于电解质和金属，以及氧化性气体，这将导致侧壁内衬材料的腐蚀结果使它们受到侵蚀。在长期操作中，侧壁上的泄漏通常是这种重复事件的结果。因此重要的是控制Hall-Heroult电解槽中层的形成和层的稳定。对于具有高电流密度的Hall-Heroult电解槽，模拟计算显示在电解槽由于高热量的产生难于维持侧壁层。对这样的电解槽以及具有热平衡问题的传统电解槽，长的电解槽寿命因此将取决于维持保护侧壁内衬的层的能力。
依照Hall-Heroult原理的铝生产通常具有相对高的能量消耗(以每千克铝千瓦时计)。由于电解槽中的欧姆电压降电解槽中会产生热，例如在电流导线，生产的金属并且相当重要的是电解质中。提供至电解槽的能量约有55％用于在电解槽中产生热量。文献数据显示，电解槽全部热损耗的大约40％是通过侧壁内衬。由于高的热损耗和侧壁内衬上的保护性凝固层，电解槽的这个区域是用于回收热量的元件的有利位置。
为了同时优化这些目的，即控制层的形成和热量回收，重要的是使热量回收的发生尽可能靠近形成的侧壁层。这将导致层形成的控制以及尽可能快的层形成，并且输入和输出冷却剂的温度差尽可能的高。后者对于能量的再利用/回收是最理想的。
本发明涉及改良的材料设计及其制造，以便有助于提高对侧壁层形成的控制和铝电解槽中热量回收的可能性。
现有技术
在此之前德国专利公开已描述了使用热交换控制铝电解槽中的热流，其中，Alusuisse的公开DE 3033710和EP 0047227都描述了这种技术。该公开描述了嵌入电解槽侧壁衬里的“结构”。热量通过该结构传导并传导至与冷却剂(例如基于金属钠)交换的电解槽外侧。由现有出版物可了解该冷却剂和换热器的结构，并且通常将它们称为热管。用于冷却单元的材料由具有良好导热性能的金属制成。为了提高热交换的效率，在电解槽的含碳侧壁内衬和钢制外壳之间插入绝热层。如两个公开所指出，该设计的一个目的是调节通过电解槽侧壁内衬的热流，并因此控制侧壁层的厚度，另外，它们涉及的发明还使得使用提高电流强度操作现有电解槽成为可能，并建议最高提高25％。
美国专利第4,222,841描述了在铝电解槽中热交换的可能。该专利基于在侧壁内衬和底部内衬中以及槽液之上引入管状冷却导管。冷却的目的是控制电解槽中槽液的温度并使电解槽工作，即侧壁内衬上形成的层对提供至电解槽的电流强度的依赖性更小。该专利没有说明将何种材料用于该换热器，但是它规定这些材料必须可以抵抗电解槽中的腐蚀性气氛，并且由于其中提议使用空气作为冷却剂，该材料除此之外还应抗氧化。
WO 83/01631涉及与来自封闭电解槽的热废气进行热量交换的装置。使用该废气中的热量预热该电解槽的氧化铝进料流，并且在这样的电解槽中侧壁层厚度的调节不是问题。然而，本领域的技术人员清楚，通过改变电解槽的排气量，可以在一定程度上影响电解槽总的热平衡。
H-Invent的WO 87/00211(也可参阅NO 86/00048)描述了从铝电解槽中回收热量的原理和方法。该公开描述了用于从侧壁内衬提取热量的具有螺旋导管的金属板。可以使用多种冷却剂。其中，该专利中特别提到氦。可以使用侧壁内衬中热交换产生的热废气通过驱动膨胀机，该膨胀机进而驱动电动机来产生能量。该换热器板中的材料由金属制成。为了相对于液态电解质保护这些板，使用防火材料的外部层例如碳来抵抗电解质。这个技术方案一个最显著的问题是确保换热器板与防火材料外覆层之间的良好接触。这两个层之间的不良接触会降低换热器装置的效果从而导致减少的热量回收和对电解槽中侧壁层厚度控制的降低。
Elkem Aluminium的挪威专利申请NO 2002889，NO 20014874和NO 20005707，国际专利申请WO 02/39043和挪威专利NO 312770描述了除此之外的用于冷却铝电解槽的前述热管的不同型式。这些专利描述的热管特别提出以金属钠作为冷却剂。电解槽的侧壁用钢制外壳和内部蒸发冷却板之间的耐火材料绝热，其中该蒸发冷却板与电解质和/或凝固侧壁层接触。该蒸发冷却板的较低部分包含液态冷却剂，该冷却剂会由于电解质提供的热量而蒸发，并且该蒸发冷却板的上部包含与外部回路连接的封闭冷却导管。在这部分蒸发冷却板中，冷却剂将凝结，从而可以从冷却剂中提取热量，优选为流过上述冷却导管的各种类型气体。如果热交换分为多个阶段，可以利用电解槽放出的热量驱动涡轮发电机来发电。这将显著减少电解槽中生产每吨铝的有效电能消耗。专利(NO 312770)提出，蒸发冷却板应优选由非磁性钢制成。该专利的可能问题与生产耐腐蚀钢材的困难相关，该耐腐蚀钢材应在1000℃左右由氧和氟化物构成的气氛中有效。从文献中了解到，高温下氟化物的存在会产生钢材氧化速率的显著提高。
发明简述
本发明涉及用作冷却铝电解槽中侧壁内衬的侧壁内衬材料设计的一个或多个结构元件的配置，以便控制和调节电解槽中侧壁层的厚度。通过所选的侧壁内衬材料设计，还可以在这种电解槽中进行热交换，并且可能以电能和/或低温热的形式回收热量。本发明技术方案中的侧壁内衬材料的设计是指该材料中的导管的设计，制造和生产，以便通过该材料传导冷却剂从而冷却侧壁内衬和/或从电解槽交换热量。本发明还包括适用于铝电解槽的材料以及上述具有导管的这些材料的生产。
发明详述
本发明是基于侧壁内衬的冷却，以进行层控制并使热交换发生在实际侧壁内衬材料的内部，而不是电解槽外壳外侧或电解槽外壳与电解槽侧壁内衬材料之间。这要求该电解槽内衬材料具有冷却剂引入和排出的腔体/导管。下面使用实施例和附图进一步对本发明进行详述，其中：
使用依照所附权利要求的发明可以实现上述的优点和另外的优点。
图1显示了侧壁内衬板的第一个设计，该设计具有流通冷却剂的导管以及相对于铝电解槽中其它内衬元件定位的用于供应和提取冷却剂的连接点。
图2显示了用于流通冷却剂的侧壁内衬板中导管的一些可能设计。
图3显示了改变侧壁内衬板中的导管设计以便控制流出冷却剂温度的不同可能的简图。
图4显示了在氮化硅结合的碳化硅材料中制成的侧壁内衬板的简图该板通过粉浆浇注和随后的氮化而成型。
图5显示了具有冷却剂流通导管的侧壁内衬板的另一种可能设计。依照层压法制造。
图6显示了用于热交换侧壁内衬板制造的不同单元组合的简图。依照层压法制造。
图7显示了冷却导管的设计，以便在电解槽中实现对层形成的最合理控制(图7a)或将最大限度的可能热量传递到冷却剂(图7b)。
如图1所示，本发明的原理是，通过使冷却剂1在导管2或用作铝电解槽的侧壁内衬材料的板3中流通，可以冷却铝电解槽中的侧壁内衬。通过铝电解槽中的冷却的需求来决定该板的范围，但通常应为从电解槽5之上的盖板4到碳阴极6的表面的水平。从阴极壳7的外侧供应冷却剂1，同时从阴极壳7的外侧的板3提取冷却剂1。也可以将几块板3连接起来形成更长的连续冷却回路2，8。
在具有碳基阳极9的常规铝电解槽5中，电解槽的总的热量损失约有40％是通过侧壁内衬。该电解槽还依赖于通过侧壁上凝结电解质11的层10工作。除保护侧壁内衬板3以外，如果改变电解槽中的热量产生，该层对该电解槽还可起到自调节的作用。热量(主要)在电解质中产生并通过电解槽的侧壁传出。因此，可以通过在电解槽的侧壁内衬板3中的导管2中提供冷却剂来调节电解槽的热量流出。冷却效率的程度将取决于冷却剂的物理性质(密度，热容量等等)，冷却剂的流通量，导管的表面积以及如图2所示的导管(长度)设计。
图3显示了铝电解槽侧壁内衬板中导管表面的各种可能设计12，13，14，15。由文献可知，增加冷却剂与热表面之间接触区域的表面积将提高热传递并将产生更有效的换热器。导管2的最有效的设计因此将是具有小直径的小、薄导管。然而，使用本发明基于的材料难于实现这种设计，因为在这种陶瓷的烧结过程中细导管容易封堵。因此图2显示了提高基于光滑表面13且通常为环形的导管的表面积的各种方法。这些方法包括制造星形表面12，带尖端表面14和正弦曲线(弧形)表面15。
如上文所述，铝电解槽种侧壁内衬板3的冷却效果尤其取决于冷却剂的流通量和导管的表面积。如果在例如冷却回路2入口的温度差最高，高温热源即侧壁内衬板3至冷却剂1的热传递将最快。在板的导管2中一段时间之后，冷却剂的温度将接近热源的温度，从而热源至冷却剂的热传递速度将下降。因此根据表面积，冷却剂和温度差，冷却回路存在一个最佳长度。图2显示了几种不同的冷却回路2的可能设计，以便实现不同程度的冷却效果。如果本发明与换热器16结合使用，为了产生最高的可能热交换效率，重要的是制造冷却回路以便使进入换热器17的冷却剂的温度尽可能的高(参见图1)。可以使用气体和液体作为冷却剂。侧壁内衬材料和液体之间的热传递通常优于侧壁内衬材料和气体之间的热传递。然而，热传递还依赖于接触面积并且当使用气体时，必须最大程度地提高接触面积以便提高热传递，即增加流出气体的温度。
铝电解槽中使用的材料暴露于腐蚀性极强的环境，包括约900-1000℃下的空气和相同温度下的液态冰晶石基熔体。对这些材料的化学耐性有着严格的要求，本专利的先决条件是这些材料必须能够抵抗这些条件而不会被损伤。这些材料的损伤会导致冷却回路的破裂和失去对侧壁内衬的冷却控制，导致失去对侧壁层10的厚度和范围的控制。除这个要求之外，在本发明中使用的材料还必须以如下的方式进行制造，在该材料中形成所述导管2应使导管和/或整个侧壁内衬板3气密。由于导管的复杂设计，据认为在完成侧壁内衬板3之后制造它们非常困难。因此必须在生产的早期阶段形成导管2，优选在烧制(烧结)该材料之前。因此适用于本发明生产的材料是基于氧化物，硼化物，碳化物和氮化物的陶瓷材料和/或这些材料的组合。实际上，这将意味着侧壁内衬板的优选材料是这样的材料：如碳化硅，氮化硅，氮氧化硅，氮化铝或这些材料的组合。然而，本发明不限于这些材料。图4中的简图显示了由氮化硅结合的碳化硅制成的侧壁内衬板3。
作为“现有技术”提到和描述的前述公开是基于嵌入侧壁内衬中的冷却结构。本发明利用如下事实：可以这样制造材料以便在侧壁内衬板3中直接制造可供冷却剂1流通的导管2。在陶瓷材料中制造导管属于现有技术，并且可以使用许多不同的技术来进行。在本发明中，描述一些用于在侧壁内衬材料中形成导管2的特定方法。然而权利要求不限于这些方法。图4，5和6显示了适用于制造具有供冷却剂流通的导管的这种侧壁内衬板的可选方法，其特征在于依照所谓的层压方法进行制造。
本发明所述的侧壁内衬元件大体上可以按两种方式进行生产：
i)使得每个单独的侧壁内衬板块可以起到一个独立换热器单元的作用。
ii)使得若干侧壁内衬板块可以起到一个独立换热器单元的作用，其尺寸可以从一平方米到电解槽的整个侧面不等。
设计实际材料和它们的腔体/导管时必须考虑两个因素：对到达冷却剂的最大可能热传递的要求以及控制电解槽中层形成/稳定性的要求。为了实现后者，最佳方法是在沿外壳侧面的一个或多个区域中水平放置“冷却回路”。通过正确选择过程控制设备，对于例如槽液/金属转变中的层形成，这时可以分别控制侧壁内衬下部和上部的层形成。另一个选择是，在一个或多个区域垂直放置该“冷却回路”，该方法主要产生在排出气体中最佳的温度。图7中显示了这两个选择。
可以使用标准陶瓷生产方法来制造本发明中的板/元件，例如湿压和干压，塑性成型，挤压，粉浆浇注等等。如果通过压制，压印等制造该元件，可以制造例如相关材料或最终材料前体的两个半元件。该半板具有面对电解室的平坦侧面和面对壳体侧面的平坦侧面。半板块的内表面具有半圆、椭圆、带尖端半圆等形状的凹陷。成型体中的凹陷在最终材料中将作为传导冷却剂的导管/腔体，并且可以方便的制作锯齿，来复线或曲线以增加导管的总表面从而实现向冷却剂的更好热传递，如图3所示。通过压印、压制，浇注等完成两个半板块之后，将它们粘合在一起。使用的粘合剂可以是一种或多种金属，与所制造材料组成相同的材料，所制造材料的前体，这些可能材料或其它适合化学粘结剂的组合。通过将“胶粘剂”涂覆到两个半板之中一个或两个的具有凹陷的侧面上来将该板粘合起来。以悬浮体，浆料，干粉(细颗粒)或糊剂的形式涂覆该胶粘剂。在一些情形中，还可以使用这种胶粘剂来密封材料中的孔隙因此有助于使其气密，例如将其粘合在一起之后使用前述的胶粘剂通过对该板材的表面进行浸渍，喷涂或涂抹使其气密。然后使用标准陶瓷生产技术例如烧结以获得机械强度，从而完成最终的侧壁内衬元件。可以在受控气氛中进行烧结以便获得要求的材料性能。还可以通过烧逝材料来制备该元件，该烧逝材料具有需要管道的形状并且在填充期间将其嵌入压模。这种烧逝材料可以基于塑料，橡胶，蜡等等或这些材料的组合。也可以使用在陶瓷材料中制造导管/腔体的其它标准化的方法。
本发明中的侧壁内衬材料是基于许多材料的，其中一些已经用于现有的电解槽。不用说由于化学条件和材料成本，一些材料优于其它材料。依照本发明可以使用主要基于铝，硅，钛，锆或这些材料的组合和复合物的氧化物，硼化物，碳化物和氮化物中的碳基材料和陶瓷材料。优选的材料是氮化硅结合的碳化硅(Si3N4/SiC)，纯碳化硅(SiSiC)或纯氮化硅。SiAlON材料也是可用于该用途的可能材料。
为了从铝电解槽中提取热量，必须使用适当类型的冷却剂在该侧壁内衬板3中的导管2中流通。在这一点上适合的冷却剂是气体或液体。适合的气体包括空气，氮气，氩气，氦气，二氧化碳等等。然而，本发明不限于使用这些气体。适合的液体在大气压力下应具有高的沸点(＞300℃)。另外，液相对于选作侧壁内衬板的材料必须是化学惰性以便工作期间该板材不会被腐蚀。可能的液体冷却剂具体包括熔融盐，油类等等。然而，本发明不限于使用这些液体。也可以使用水/水蒸汽。
由使用本发明的铝电解槽中提取的热量(能量)可以以多种方式进行利用。一种显而易见的可能是利用该热量来预热电解槽的进料，即对氧化铝进行逆流预热。这可能需要使用从侧壁板中的导管2中提取的热量在逆流板型换热器中预热氧化铝进料。然而，还存在其它与氧化铝进料进行热交换的方法，即使这里没有具体提到它们。另一个利用提取能量的显而易见的方法是使用该热量来驱动发电机，例如sterling电动机或膨胀电动机，如挪威专利申请号NO 86/00048中同时所提到的。
当使用冷却剂控制侧壁层并作为换热剂时，重要的是冷却回路中不发生泄漏，例如在外部冷却回路8和侧壁内衬元件3中的导管2之间的接头处。不管每个元件3是与外部冷却回路8直接连接还是几个侧壁内衬元件3连接在一起形成更大换热器/冷却单元16而冷却剂在块与块之间流通，这都是重要的。这可以通过例如过渡件18来实现，使该过渡件嵌入单个饰面块用于冷却剂的无泄漏传送。使用上述相同类型的胶粘剂，耐火水泥和/适合的化学粘结剂密封该过渡件。下面的实施例4显示了这种过渡件的一个实例。侧壁内衬板之间和侧壁内衬板与外部冷却回路之间的套管或过渡件18可以基于陶瓷和/或金属材料。考虑到高温下在侧壁内衬中存在腐蚀性气体，优选的材料是基于陶瓷，例如氧化铝，硅酸铝，碳化硅，氮化硅和/或这些材料的组合。然而，对于这个目的本发明不限于这些材料。为了确保冷却剂在元件之间和/或元件与外部冷却回路之间的气密/无漏转移，使用“胶粘剂”固定过渡件18。这种“胶粘剂”可以基于陶瓷材料(例如耐火水泥，耐火灰泥等)，玻璃密封剂和/或金属密封剂。然而，对于这个目的本发明不限于这些材料。
在带有碳基阳极的Hall-Heroult设计的电解槽中和具有惰性阳极的电解槽中可以使用本发明来控制层形成和/或在铝电解槽中回收热量。另外，本发明还可以用于非常规设计的铝电解槽，例如本申请者自己的专利申请WO 02/066709 A1所描述的电解槽。
实施例1：
通过粉浆浇注将硅金属和SiC颗粒的浆料制成板材，该板材具有8mm的预定厚度。将该粉浆浇注板干燥之后，使用基于高压水的切割工具在一些板上形成孔和各种长度的沟槽/凹陷。随后，使用新粉浆作为胶粘剂以如下方式将一组三块板材粘结在一起：前板具有供应/提取冷却剂的孔，中间板具有冷却剂的导管而后板是密封板。这时该复合结构构成换热器单元，并且将其置于氮化炉中将该结构烧结成气密换热器单元。图5中的简图显示了该换热器单元的板材的设计和组成，同时图6中的简图显示了具有不同导管长度导管2的其它设计。导管2的长度变化意味着可以改变冷却剂1从侧壁内衬板3提取的能量。
实施例2：
制造石膏模具，将该模具放在一起之后，将充满硬脂酸甘油脂蜡的PET软管插入其中表示板材中冷却剂的腔体。在模具中加入SiC和金属硅的粉浆，然后在约1400℃下氮化之前对该单元进行干燥。由PET软管和硬脂酸甘油脂烧逝形成的腔体具有约31cm3的容积，而导管的估计表面积约为122cm2。对制成的结构测试泄漏，并装配和固定了用于提供和提取冷却剂的管子。本申请的后面进一步详细描述了与周围冷却系统8，16，17的这些过渡件18。图4中的简图显示了基于粉浆浇注的完整侧壁内衬板的制成换热器，该侧壁内衬板具有形成导管2的烧逝材料。
实施例3
将按照实施例2中所述制成的氮化硅结合SiC换热器板安装在Nabertherm型标准间歇式炉的门孔上。通过绝热材料Keranap50的最小30mm厚的板对该板材的侧面和背面进行隔离。在换热器板前部，换热器板的后部和冷却剂的废气管出口处安装测温热电偶。该板材与炉腔的接触面积是460cm2。将该炉加热到不同的预定温度，然后对作为冷却剂通过入口管提供到板中的空气流通量进行控制。下表1显示了测得的温度和气体量以及由该测试计算得到的提取热量。该测试显示，在一些情形中，使用本发明所述的技术方案可以提取相当数量的能量。对于具有10-12m2侧壁内衬面积的新式Prebake电解槽，该测试显示使用特定长度和直径的导管2和特定尺寸的侧壁内衬板3可以提取相当于1-25kW的能量。
表1：温度和气体量的测量结果，以及测试期间热量损耗的计算结果。
  气体量   入口气体温度   出口气体温度   温度差   提取热量   kW/m2   kW/m2
  (l/min)   (℃)   (℃)   (℃)   (W)   每单位管面积   每单位表面积
  0.956   25.00   772.00   747.00   1.54   0.13   0.03
  2.247   25.00   799.00   774.00   3.75   0.31   0.08
  6.120   25.00   829.00   804.00   10.61   0.87   0.23
  17.721   25.00   818.00   793.00   30.30   2.48   0.66
  76.667   25.00   636.75   611.75   101.14   8.29   2.20
实施例4
将按实施例2中所述方法制造的氮化硅结合SiC换热器板连接到外部冷却回路，通过入口套筒(boss)在该回路中提供室温的空气并通过出口套筒引出热空气。制造该SiC元件使其具有两个用于连接入口和出口套筒的“杯”。将陶瓷管放置到该“杯”中，将Cerastil型耐火水泥浇注到适当位置然后在120-130℃下硬化16小时。测试该单元的泄漏，测试显示对入口和出口套筒所选择的连接方法足以防止泄漏。随后向SiC元件中提供作为冷却剂的空气，而不会发生冷却空气的泄漏。

Claims (15)

1.用于电解槽(5)的一个或多个结构元件的配置，该电解槽(5)用于从熔融盐中的含铝成分中生产金属铝，其中该含铝成分主要是氧化铝而该熔融盐主要基于NaF和AlF3和CaF2，以及可能的碱金属和碱土金属的卤化物的混合物，其特征在于该结构元件(3)被配置在电解槽的内衬中，或者构成其至少一部分，而且还对其进行设计以便可以使用它们来主动控制侧壁层(10)的厚度和通过电解槽内衬的热传递。
2.根据权利要求1的配置，其特征在于该结构元件(3)设计具有用于介质流通的导管(2)，并且该导管与外部回路(8，16，17)相连。
3.根据权利要求2的配置，其特征在于该导管(2)设计具有主要为圆形的横截面，该横截面具有光滑(13)，星形(12)，带尖端(14)或正弦曲线(15)的表面。
4.根据权利要求2的配置，其特征在于将一个或多个结构元件(3)配置在电解槽的侧壁内衬中以便冷却该电解槽(5)。
5.根据权利要求2的配置，其特征在于将一个或多个结构元件(3)配置在电解槽的侧壁内衬中以便控制层的厚度和/或用于能量回收。
6.根据权利要求5的配置，其中从该电解槽中回收能量，其特征在于使用该能量来预热送入电解槽的氧化铝。
7.根据权利要求1的配置，其特征在于电解槽(5)包含碳阳极和/或惰性阳极。
8.根据权利要求1的配置，其特征在于电解槽(5)包含水平和/或竖直放置的电极。
9.根据权利要求1的配置，其特征在于结构元件(3)是由基于碳，碳化物，氮化物，硼化物或氧化物或这些材料的混合物的陶瓷制成。
10.根据权利要求1的配置，其特征在于结构元件(3)是由碳，氮化硅，氮化铝，碳化硅，氮氧化硅，氮氧铝硅，二硼化钛，二硼化锆或这些材料的混合物制成。
11.根据权利要求1的配置，其特征在于结构元件(3)是通过干压或湿压，粉浆浇注和/或压印制成，并且导管(2)是通过板材中凹槽，随后在烧结之前将板材粘结起来的方式制成。
12.根据权利要求1的配置，其特征在于结构元件(3)是使用所谓的失蜡方法，烧逝材料和/或切割板以随后依照层压方法进行组装而制成的。
13.根据权利要求11-12的配置，其特征在于结构元件(3)是利用可确保气密元件的生产方法制成的，所述气密元件通过优化生坯和/或制成材料的上釉/浸渍制成。
14.根据权利要求11-12的配置，其特征在于为结构元件(3)提供与外部回路连接的套管和/或过渡件(18)。
15.根据权利要求11-12的配置，其特征在于使用基于耐火水泥，金属硅等的胶粘剂制造结构元件(3)，以便在烧结之前连接部件并且有助于烧结之后元件的气密。
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