DD224464B1 - Halterung horizontal angeordneter widerstandsheizelemente - Google Patents

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Halterung horizontal angeordneter Widerstandsheizelemente, vorzugsweise für Siliziumkarbid-Heizelemente, in Wänden von Industrieöfen, insbesondere von Glasschmelzöfen und Verteilern für geschmolzenes Glas, mit einer gegen die Wand des Industrieofens elektrisch isolierten Durchführung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Horizontal angeordnete Widerstandsheizelemente, z. B. Siliziumkarbid-Heizelemente, sind in Wänden von Industrieöfen so zu haltern, daß auf sie keine mechanischen Belastungen einwirken, eine elektrische und thermische Isolierung erfolgt und eine gewisse Gasdichtheit der Durchführung erreicht wird.

Aus der TGL 37978 ist übereinstimmend mit Einbauvorschriften aus Firmenprospekten der Hersteller bekannt, in fluchtende Bohrungen in gegenüberliegende Ofenwände Durchführungsrohre einzuführen.

Sie weisen die gleiche Länge wie die Ofenwanddicke auf und besitzen den 1,3- bis 1,5fachen Durchmesser der durch sie geführten Anschlußenden der Heizelemente. Durch Anwendung eines auch bei höherer Temperatur nur gering leitenden keramischen Materials, z. B. Sinterkorund, werden die Heizelemente gegen die Ofenwand elektrisch isoliert. Zentriert, in ihrer Lage fixiert, sowie abgedichtet werden die Heizelemente in den Durchführungsrohren durch Ausfüllen eines Teiles des Spaltes zwischen beiden Bauteilen, z.B. mit Asbestschnur.

Es wird ein Teil des Spaltes an der Ofenaußenwand ausgefüllten einer Länge von etwa 20 mm.

Ein entscheidender'Nachteil dieser Durchführungsgestaltung wird bei Vorhandensein von Stäuben und Dämpfen im Ofenraum deutlich. Durch das Absetzen von Stäuben und Kondensaten an der Ofenwand und im heißen Bereich der Durchführung und Halterung kommt es zum Abtropfen des entstehenden Schmelzflusses am Anschlußende. Dieser Vorgang führt nach einer gewissen Betriebsdauer des Ofens zum Zusetzen des offenen Raumes zwischen der Unterseite des Anschlußendes und dem Durchführungsrohr.

Dadurch tritt zum einen ein Abfließen des Stromes über den elektrisch leitenden Schmelzfluß mit seinen nachteiligen Folgen auf.

Zum anderen erschweren die Verklebungen zwischen Anschlußende und Durchführungsrohr, besonders im Bereich des isolierenden Materials im Spalt zwischen beiden, den erforderlichen Wechsel von Widerstandsheizelementen und führen häufig zu deren Zerstörung beim Ausbau. In den Ofen fallende Heizelementstücke vermögen z.B. die Qualität einer Schmelze zu beeinträchtigen.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, durch die Beseitigung der Nachteile der bekannten Halterung von Widerstandsheizelementen in Öfen, bei denen kondensierende Stäube und Dämpfe auftreten, die Einsatzdauer der Widerstandsheizelemente und die Anlagensicherheit zu erhöhen sowie einen problemlosen Wechsel von Widerstandsheizelementen zu ermöglichen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Halterung horizontal angeordneter Widerstandsheizelemente, vorzugsweise von Siliziumkarbid-Heizelementen, in Wänden von Industrieöfen, insbesondere von Glasschmelzöfen und Verteilern für geschmolzenes Glas, mit einer gegen die Wand des Industrieofens elektrisch isolierten Durchführung so zu gestalten, daß Verklebungen durch Schmelzflüsse zwischen Durchführung und Anschlußende vermieden werden.

Die Aufgabe wird gelöst, wenn die Durchführung an dem dem Ofeninneren zugewandten Ende eine ring- und schneidförmig ausgebildete Verengung aufweist und konisch ausgebildet ist und wenn in ihrem Inneren ein keramischer Ringkörper und eine Nut, die sich vorzugsweise von der Verengung bis zu dem Ringkörper erstreckt, angeordnet sind.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß ein durch die Einengung nicht ganz zu vermeidender Auftritt von Schmelze im Inneren der Durchführung nicht bis zum Anschluß der Widerstandsheizelemente kommt und somit nicht zur Verklebung zwischen Anschluß und Halterung führt, mit der Folge der Zerstörung beim Ausbau von Heizelementen und daß eine gute Abführung der Schmelze im Inneren der Durchführung gewährleistet ist.

Die Erfindung wird anhand der schematischen Darstellung der Halterung eines Siliziumkarbid-Heizelementes in der Wand eines Glasschmelzofens beispielsweise erläutert.

Auf das die Glasschmelze beinhaltende Schmelzbassin ist die Wand 1 aufgesetzt. In gegenüberliegenden Wänden 1 befindet sich in vorgesehener Höhe über der Glasschmelze die Durchführung 2, die eine Bohrung oder einen anderen geeigneten Ausbruch aufweist. Die Durchführung 2 besteht aus einem keramischen Werkstoff, z. B. Sinterkorund, und ist in diesem Falle rohrförmig. Es kann jedoch vorteilhaft sein, die Durchführung 2 aus einer Schicht besonders geformter Steine in der Wand 1 oder aus keramischer Stampfmasse zu bilden. An dem der Ofeninnenseite zugewandten Ende der Durchführung 2 angeformt oder als selbständiges Teil der Durchführung 2 ausgebildet.

Der Innendurchmesser der Verengung muß zur Ausbildung einer wirksamen Abtropfkante mindestens etwa 4mm geringer als der der Durchführung 2 sein. Die dem Inneren der Durchführung 2 zugewandte Seite der Verengung 3 weist einen Keilwinkel, also einen Winkel gegen die Stirnfläche der Verengung 3, von 0° bis 60° auf.

Dadurch besitzt die Verengung 3 ein schneidenförmiges Profil. In einem Abstand von der Ofeninnenseite, der der 0,1- bis 0,5fachen Durchführungslänge entspricht, ist in der Durchführung 2 ein keramischer Ringkörper 4 angeordnet. An seinem Umfang dichtet erden Raum vor dem Ringkörper 4 zur Ofeninnenseite hin ab.

Das wird gegebenenfalls durch Einkitten in die Durchführung 2 erreicht. Vorteilhaft ist, daß die Innendurchmesser der Verengung 3 und des Ringkörpers 4 in einem bestimmten Verhältnis zueinander und zum Durchmesser des Anschlußendes 6 des Widerstandsheizelementes 5 stehen. So beträgt der Innendurchmesser der Verengung 3 das 1,3- bis 2fache und der Innendurchmesser des Ringkörpers 4 das 1,1- bis 1,3fache des Anschlußendendurchmessers. Gleichgroße Innendurchmesser beider Bauteile treten praktisch nicht auf.

Der sich durch Stäube des Gemenges und/oder Dämpfe der Schmelze ausbildende Schmelzfluß an der Ofeninnenwand läuft fast vollständig an der Verengung 3, die als Abtropf kante wirkt, ab. In das Innere der Durchführung 2 gelangender Schmelzfluß bzw. sich dort bildender Schmelzfluß wird im Raum vor dem Ringkörper 4 im unteren Teil gesammelt und da der Ringkörper 4 in diesem Raum eine erhöhte Temperatur bewirkt, fließt der Schmelzfluß durch die Verengung 3 ab, ohne Verklebungen zum Anschlußende 6 zu bilden. Die geringe Breite des Ringkörpers 4 ermöglicht es, ihm einen relativ geringen Innendurchmesser zu geben.

Das Abfließen des Schmelzflusses wird gewährleistet durch eine Nut im unteren Teil der Durchführung 2, die sich von der Ofeninnenseite bis zum Ringkörper 4 erstrecken wird.

Das isolierende Material 7 besteht aus einem oder mehreren Teilen und gewährleistet neben der thermischen und elektrischen Isolierwirkung durch seine Formgestaltung eine gute Zentrierung, einen unkomplizierten Ein- und Ausbau des Widerstandsheizelementes 5 und auch eine gewisse Gasdurchlässigkeit. Es findet sowohl z. B. Asbestschnur, wie bei bekannten Halterungen Anwendung, als auch z. B. längsgeteilte Schamotteteile, wenn eine gute Fluchtung der Durchführung 2 in gegenüberliegenden Wänden gewährleistet ist.

Claims (1)

1. Halterung für horizontal angeordnete Widerstandsheizelemente, vorzugsweise für Siliziumkarbid-Heizelemente, in Wänden von Industrieöfen, insbesondere von Glasschmelzöfen und Verteilern für geschmolzenes Glas, mit einer gegen die Wand des Industrieofens elektrisch isolierten Durchführung, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchführung (2) an dem dem Ofeninneren zugewandten Ende eine ring- und schneidförmig ausgebildete Verengung (3) aufweist und konisch ausgebildet ist, und daß in ihrem Inneren ein keramischer Ringkörper (4) zur Vermeidung der Ausbreitung einer Schmelze und eine Nut, die sich vorzugsweise von der Verengung (3) bis zu dem Ringkörper (4) erstreckt, angeordnet sind.

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