DE1060066B - Heizelement fuer elektrische Widerstandsoefen fuer Temperaturen oberhalb 1600íÒ C - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Heizelement für elektrische Widerstandsöfen, das auf pulvermetallurgischem Wege hergestellt wird und in der Hauptsache aus Molybdänsilicid besteht. Es ist bekannt, Heizelemente aus Molybdän-Silicium-Legierungen und vor allem aus dem Molybdändisilicid herzustellen. Dieses Molybdändisilicid zeigt metallische Leitfähigkeit, also auch einen negativen Temperaturkoeffizienten für die elektrische Leitfähigkeit und ist bis 1700° C zunderbeständig, da sich in oxydierender Atmosphäre eine glasartige, aus SiO₂ bestehende Schutzschicht auf dem Molybdänsilicidkörper bildet. Es ist des weiteren bekannt, daß diejenigen Sinterkörper die größere Zunderbeständigkeit besitzen, die einen geringen Siliciumüberschuß, bezogen auf die stöchiometrische Zusammensetzung des MoSi₂, aufweisen, also mehr als 36,9 Gewichtsprozent nicht oxydisch gebundenes Silicium enthalten. Es ist auch bereits ein Zustandsdiagramm des Systems Molybdän—Silicium aufgestellt worden, aus dem hervor-

geht, daß die intermetallische Verbindung Mo Si₂ nur stöchiometrische Zusammensetzung aufweist. Wird diese Zusammensetzung auch nur wenig unter- oder überschritten, so kommt man entweder in den zweiphasigen Bereich Mo₃Si₂-I-MoSi₂ oder in den von MoSi₂+ Si. Die erhöhte Zunderbeständigkeit durch einen Siliciumüberschuß wurde also bisher durch die als Korngrenzenzwischensubstanz vorliegende Mischphase erklärt, während große Gehalte von Mo₃Si₂ die Ausbildung einer Zunderschutzschicht verhindern.

Ferner ist es bekannt, daß Molybdändisilicidkörper bei Oxydationstemperaturen unterhalb von 700° C einen oxydativen Zerfall, der als »MoSi₂-Pest« bezeichnet worden ist, erleiden. Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, die Anfälligkeit bei diesen Temperaturen durch Erhöhung des Silicium-Gehaltes, praktisch also durch Ausbildung der obenerwähnten Siliciumkorngrenzenzwischensubstanz, zu vermeiden.

Diese die Oxydationsbeständigkeit erhöhenden Maßnahmen haben jedoch zwei wesentliche Nachteile für Heizelemente, die bei höchster Temperatur, also oberhalb 1600° C, betrieben werden sollen. Durch die Einlagerung einer Si-Korngrenzenzwischensubstanz wird die Standfestigkeit des Sinterkörpers entscheidend herabgemindert, da Silicium bei 1414° C schmilzt und der Zusammenhalt der MoSi₂-Korner geschwächt wird. Es hat sich dagegen im praktischen Betrieb ergeben, daß MoSi₂-Heizleiter mit einer Zusammensetzung von 37% Silicium und höher nicht über 1400 bis maximal 1500° C betrieben werden können, ohne daß den Betrieb störende Verformungen eingetreten wären. Verbiegt sich ein derartiges Heizelement, so kommt es sehr leicht zum Anliegen an die Ofenwand oder an das Heizgut, was in fast allen Heizelement
für elektrische Widerstandsöfen
für Temperaturen oberhalb 1600° C

Anmelder:
Siemens-Planiawerke
Aktiengesellschaft für Kohlefabrikate,
Meitingen bei Augsburg

Dr. techn. Erich Fitzer, Meitingen bei Augsburg, ist als Erfinder genannt worden

Fällen zu Reaktionen und zur raschen Zerstörung des Heizelementes geführt hat.

Ein weiterer Nachteil konnte bei Heizelementen stöchiometrischer Zusammensetzung, also mit 36,9% Silicium oder mit höheren Siliciumgehalten gefunden werden. Es hat sich nämlich gezeigt, daß derartige Heizleiter bei Überschreiten einer Oberflächentemperatur von 1500° C Blasenbildungen aufweisen, die immer zum Abplatzen der Schutzschicht führen und fast in allen Fällen Fehlstellen verursachen und somit ebenso zur raschen Zerstörung des Elementes beitragen. Diese Blasenbildung ist auf eine Reaktion der SiO₂-Glasschicht mit dem Silicium des Silicidheizkörpers unter Bildung von Siliciumsuboxyd, das bei diesen Temperaturen einen hohen Dampfdruck aufweist, zurückzuführen.

Mit der Erfindung soll ein Heizelement für elektrische Widerstandsöfen geschaffen werden, das bei Temperaturen oberhalb 1600° C in oxydierender Atmosphäre betrieben werden kann und sich durch eine lange Lebensdauer auszeichnet. Erreicht wird dies nach der Erfindung dadurch, daß das den Hochtemperaturteil bildende und unter 800° C nicht langzeitoxydationsbeständige Molybdänsilicid eine Zusammensetzung von 34 bis 36 Gewichtsprozent Silicium, Rest Molybdän, aufweist und außerhalb der Hochtemperaturzone mit einem aus vornehmlich wolfram- und molybdänfreiem Silicidwerkstoff gefertigten Tief temperatur teil verschweißt ist.

Es konnte nämlich gefunden werden, daß Sinterkörper mit 34 bis 36 Gewichtsprozent Silicium trotz ihres Siliciumdefektes ebenfalls noch die MoSi₂-Struktur aufweisen und daß diese Körper bei hohen Temperaturen eine vorzügliche Zunderbeständigkeit

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aufweisen, ohne die oben beschriebenen Nachteile der großen plastischen Verformbarkeit bei hoher Temperatur einerseits und die Blasenbildung andererseits aufzuweisen. Der durch die Erfindung erreichte technische Fortschritt liegt somit in der erhöhten Standfestigkeit durch die entgegen der technischen Entwicklung IiegendenAnwendung eines Siliciumdefektes von etwa 2%. Hierdurch können diese Heizelemente bei Temperaturen oberhalb 1600° C technisch angewendet werden, also in einem Temperaturbereich, für den es bis heute keine technisch brauchbaren, in oxydierender Atmosphäre beständigen Heizelemente gegeben hat. Der zweite technische Fortschritt liegt in der absoluten Beständigkeit der sich bildenden Si O₂-Schutzschicht auf dem Molybdänsilicid mit 34 bis 36 Gewichtsprozent Silicium. Die Aktivität des Siliciums im MoSi₂ stöchiometrischer Zusammensetzung ist nämlich sehr groß, und daher weist dieses an Molybdän gebundene Silicium eine ähnliche Reaktionsfähigkeit wie freies elementares Silicium auf, so daß die unerwünschte Siliciumsuboxyd-Bildung bei Temperaturen oberhalb 1500 bzw. 1600° C eintritt und Blasen in der Schutzschicht verursacht. Diese Aktivität und somit die Reaktionsfähigkeit des an Molybdän gebundenen Siliciums gilt nur für die 34 bis 36 Gewichtsprozent Silicium überschreitende Siliciumgehalte. Das unter 34 Gewichtsprozent vorliegende Silicium ist chemisch so fest an das Molybdän gebunden, daß es auch bei Temperaturen um 1700° C noch nicht imstande ist, Siliciumsuboxyd mit einem Dampfdruck größer als 1 Atm. zu bilden. Bei 1600° C wird das Siliciumsuboxyd mit einem Dampfdruck größer als 1 Atm. auch noch nicht von einem Mo Si₂, das 36 Gewichtsprozent Silicium enthält, gebildet. Die für das Heizelement angestrebte große Lebensdauer bei Temperaturen oberhalb 1600° C wird daher durch den angegebenen Bereich von 34 bis 36 Gewichtsprozent Silicium, vornehmlich in der unteren Grenze, also zwischen 34 und 35% Silicium, erreicht.

Es konnte auch ein sicheres Verfahren gefunden werden, diese niederen Siliciumgehalte einzustellen. Dieses Verfahren besteht im Ausdampfen des aktiven Siliciums in reduzierender Atmosphäre bei Temperaturen um 1700° C. Im strömenden Wasserstoffgas tritt durch Zugabe von etwas Si O₂ zum Sinterkörper diese Siliciumsuboxydreaktion ebenso ein, wie sie auch in oxydierender Atmosphäre unter der schützenden Glasschicht stattfindet, nur daß dem abdampfenden SiO kein Widerstand entgegengesetzt ist. Aus diesem Grund wird ein das Heizelement bildender Sinterkörper mit höheren als 36 Gewichtsprozent Silicium aufweisenden Gehalten und imprägnierten SiO₂-Anteilen in der Größenordnung von 1 bis 3% unter strömendem, H₂ O-dampffreiem Wasserstoff bei 1700° C V₂ bis zu 1 Stunde geglüht.

Durch diese Zusammensetzung des Höchsttemperatur-Heizelementes besteht eine verstärkte Anfälligkeit des Heizelementes mit 34 bis 36 Gewichtsprozent Silicium l>ei Temperaturen unterhalb 700° C. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird dieser Hochtemperaturteil mit einem Silicidwerkstoff vereinigt, der bei tiefen Temperaturen (unter 700° C) keine Zerfallserscheinungen hat. Dabei werden für den Tieftemperaturteil, über den der Stromanschluß des Heizelementes erfolgt und nur Betriebstemperaturen unter 700° C ausgesetzt ist, Disilicide der Elemente der IVa- bis VI a-Gruppe mit Ausnahme von Wolfram und Molybdän verwendet. Diese beiden letzten Metalle sollen zumindest nicht in nennens-

werten Anteilen in diesen Silicidwerkstoffen des Tieftemperaturteiles enthalten sein.

Zur näheren Kennzeichnung dieser Tieftemperaturzerfallfestigkeit des Hochtemperaturteiles sei erwähnt, daß eine Oxydation von mehreren Stunden, die z. B. beim Aufheizen und Abkühlen eines Heizelementes durchlaufen wird, ungefährlich ist. Wesentlich ist lediglich, daß selbst nach mehrstündiger Oxydationszeit unter 700° C eine Temperatur erreicht wird, die 700° C überschreitet. Die aus dem tieftemperaturzerfallbeständigen Silicid hergestellten Tieftemperaturteile werden daher nur für jene Heizelementbereiche benötigt, die durchgehend länger als etwa 50 Stunden auf Temperaturen unterhalb 700° C gehalten werden, also diejenigen Teile, die zwischen kaltem Anschlußende und Hochtemperaturteil liegen. Im Bereich von 300 bis 400° C werden nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Stromzuführungen mit besonderem Erfolg durch angeschmolzenes Aluminium gebildet.

Der Erfindung entsprechend soll der Tieftemperaturteil an den MoSi₂-Hochtemperaturteil angeschweißt sein, d. h., die Verbindung soll mindestens an der Berührungsstelle durch die Schmelzphase laufen, da nur angesinterte Kontakte bei Disilicidwerkstoffen durch die sich ausbildende SiO₂-Haut getrennt werden würden, die elektrisch isolierend wirkt. Besonders günstig hat sich das Titandisilicid als Werkstoff für den Tieftemperaturteil ergeben, da dieser mit MoSi₂ unter Bildung von Mischkristallen reagiert.

Titandisilicid benetzt das Molybdänsilicid sehr gut, besitzt gute Fließfähigkeit und ist bis etwa 1200° C zunderbeständig. Der einzige Nachteil des Titandisilicides ist seine große Sprödigkeit. Diese kann durch Zusätze von 0,5 bis 5 Gewichtsprozent an Karbiden, z. B. SiC oder TiC, überwunden werden.

Durch die Vereinigung des MoSi₂-Heizleiters mit Siliciumgehalten von 34 bis 36 Gewichtsprozent und einem angeschweißten Tieftemperaturteil aus vorzugsweise molybdän- und wolframfreien Disiliciden wird ein Heizelement für Temperaturen oberhalb 1600° C in oxydierender Atmosphäre ermöglicht. Das Element muß jedoch so in den Ofen eingebaut werden, daß die Schweißstelle im Falle einer Verwendung von TiSi₂ nicht über 1200° C erhitzt wird. Anderenfalls treten Schmelzreaktionen im Hochtemperaturteil ein, weiche eine Schwächung des Heizelementes zur Folge haben. Praktisch hat sich bewährt, die Schweißstellen vor Temperaturen oberhalb 1200° C durch Aufkitten von Hülsen aus Molybdändisilicid, die etwa den vierfachen Querschnitt des Heizelementes aufweisen, zu schützen.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Schweißfläche des Hochtemperaturteiles mit dem Tieftemperaturteil gegenüber dem Querschnitt des Hochtemperaturteiles vergrößert. Dieser Querschnitt soll zumindest den lV2fachen des Hochtemperaturteiles betragen. Diese Heizelemente haben sich unter Betriebsbedingungen bei Brennzeiten über 3000 Stunden bewährt, ohne daß der Widerstand des Elementes über 10'% gestiegen wäre.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die Heizelemente im Hochtemperaturteil stark verspröden. Diese Versprödung wird von einer Kornvergröberung begleitet. Es wäre naheliegend und ist auch bereits mehrfach vorgeschlagen worden, MoSi₂-Heizelemente ganz allgemein mit hochschmelzenden Zusätzen, wie z. B. Al₂O₃, Thoriumoxyd, Karbiden, wie z.B. Siliciumkarbid u. a., zu versehen. Derartige feinstverteilte Zusätze sollten dem Kornwachstum und somit der

Versprödung entgegenwirken. Bei den üblichen MoSi₂-Heizelementen mit stöchiometrischer MoSi₂-Zusammensetzung führen derartige Zusätze nicht zum Erfolg und setzen die mechanische Festigkeit der Elemente schon vor der Glühung stark herab. Im Gegensatz zu dieser technischen Erfahrung konnte nun gefunden werden, daß diese Herabsetzung der mechanischen Festigkeit bei diesen Heizelementen nicht eintritt. Es wird angenommen, ohne daß der genaue Nachweis hierfür geführt werden kann, daß eben diese Schwächungen durch Zusätze durch Reaktion des sehr aktiven Siliciumanteiles oberhalb 36 Gewichtsprozent Silicium mit den Zusätzen unter Bildung flüchtiger Verbindungen schon während der Sinterung stattgefunden hat und daß diese Reaktion bei der angegebenen Zusammensetzung des MoSi₂-Hochtemperaturteiles bereits bei der Herstellung des Heizelementes unterbleiben. Besonders bewährt hat sich ein Zusatz von Thoriumoxyd nach der bekannten, bei der Herstellung von Wolframfäden benutzten Technik.

Als ganz besonders die Versprödung hintan haltender Zusatz konnte ein solcher von 0,5 bis 20 Gewichtsprozent Zirkondiborid gefunden werden. Besonders gut haben sich Zusätze von 5 Gewichtsprozent bewährt. Auch die Wirkung des Zirkonborids ist noch nicht eindeutig erklärt. Es scheint jedoch so zu sein, daß der zu der intermetallischen Verbindung neben der reinen Störung der Rekristallisation durch Korngrenzenzwischensubstanzen auch noch ein anderer Wirkungsmechanismus hinzukommt. Bleibt nämlich der Gewichtsprozentsatz Zirkonborid unter 5 Gewichtsprozent, so bildet sich ähnlich wie bei zusatzstofffreien Sinterkörpern eine deckende SiO₂-Schicht aus. Das an sich nicht oxydationsbeständige Zirkondiborid wird somit nur anfänglich in die entsprechenden Oxyde übergeführt. Diese wiederum katalysieren die Ausbildung der Si O₂-Schutzschicht. Das restliche nicht verbrauchte Zirkondiborid steht vermutlich im erfindungsgemäßen Hochtemperaturteil mit 34 bis 36 Gewichtsprozent Silicium als Desoxydationsmittel zur Verfügung, und die tetragonalen Mo Si₂-Kristalle dürften daher keinen Sauerstoff in Lösung aufnehmen, welche ebenso wie bei den kubisch-raumzentrierten Metallen Molybdän und Wolfram bekanntlich zu starken Versprödungen führt. Auch dieser Wirkungsmechanismus ist nicht bewiesen und stellt nur einen Versuch der Erklärung der günstig gefundenen Wirkung des Zirkondiborids dar. Auch andere Diboride wirken in ähnlicher Weise. Für höchsttemperaturbeständige Heizleiter jedoch scheint sich das Zirkondiborid am besten zu bewähren. Unterschiedlich zu den Zusätzen bei MoSi₂-Heizleitern mit höheren Siliciumgehalten als dem Siliciumgehalt der Erfindung werden durch den Mangel an überschüssigem Silicium Nebenreaktionen unter Bildung anderer Silicide ausgeschlossen.

Neben der werkstofflichen Zusammensetzung ist auch die Form des Heizelementes von entscheidender Bedeutung für die Betriebssicherheit. Heizelemente mit vollem Querschnitt führen trotz der angegebenen Wahl der Werkstoffe leicht zu Rissen und Brüchen.

Die Ursache vorzeitiger Zerstörung von schleifenförmigen Heizelementen liegt in der Überhitzung des Kernes.

Die Heizelemente können auch Rohrform besitzen. Die gefürchtete Überhitzung des Glühteilkernes wird auf diese Weise verhindert.

Diese Maßnahme ist an sich im Heizelementbau bekannt. So führt man Siliciumkarbid-Heizstäbe auch

öfters in Rohr form aus. Unterschiedlich zum bisherigen Stand dieser rohrförmigen Ausbildung sollen jedoch die MoSi₂-Heizrohre der Erfindung eine dünnere Wandstärke im Vergleich zum Rohrdurchmesser aufweisen. Dieses Verhältnis soll vorzugsweise 1:4 betragen, also ein Verhältnis, wie es bisher bei keramischen Heizleitern (SiC-Heizleitern) noch nicht verwendet worden ist. Die rohrförmigen Heizelemente werden vorteilhaft im Hochtemperaturteil geschlitzt, um ein Entweichen des flüchtigen Molybdänoxyds zu ermöglichen.

Der rohrförmige Heizteil wird zweckmäßig mit verschiedenem Querschnitt ausgeführt, um einen unterschiedlichen Widerstand herzustellen, zumal die Verschweißung von Hoch- und Tieftemperaturteil eine Querschnittserweiterung des Hochtemperaturteiles erfordert.

Bei Elementen mit vollem Querschnitt müssen die Enden des Hochtemperaturteiles nach außen verdickt werden, was zu unkontrollierbaren Schrumpfspannungen führt. Rohrförmige Heizelemente dagegen können so hergestellt werden, daß die Enden innen verdickt sind. Sie zeichnen sich durch geringere Rißempfindlichkeit aus.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Fig. 1 zeigt die hängende Anordnung des Heizelementes ;

Fig. 2 zeigt die stehende Anordnung des Heizelementes.

Die hängende Anordnung dieser schleifenförmigen Heizelemente erfordert, wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, eine ausreichende Schleifenlänge, um die bei der Temperaturwechselbeanspruchung auftretenden Schrumpf spannungen durch elastische Verformung kompensieren zu können.

Mit 1 ist die die hohe Temperatur aufweisende Glühschleife bezeichnet, deren Enden an die Fußteile 3 aus Titandisilicid angeschweißt sind. Als Strahlungsschutz für die Schweißstelle, die Temperaturen bis maximal 1200° C ausgesetzt werden kann, dienen Hülsen 2 aus Molybdändisilicid, die vor der Schweißstelle liegen und nach dem Aufschieben auf die Schleifenenden mit der Glühschleife 1 zusammengesintert werden. Vor dem Anschweißen der Füße 3 wird die Heizschleife 1 mit ihren Hülsen 2 in einen Stein 7 aus feuerfestem Werkstoff eingekittet, der zum Abschluß des Ofenraumes und als Strahlungsschutz dient. Die innere Ofenmauerung ist mit 8 und die äußere Ofenmauerung mit 9 bezeichnet. Die Schweißstellen 10 befinden sich in einem Raum, der von dem Randstein 11 und dem Abdeckstein 12 begrenzt ist. Der Abdeckstein 12 besitzt Bohrungen 13, durch die die Anschlußenden 3 hindurchgeführt sind. Die Anschlußenden 3 sind mit angegossenen Aluminiumhülsen 4 versehen, um die die Anschluß schellen 15 gelegt werden.

Die hängende Einspannung bewährt sich dann, wenn bei einer Schleifenlänge von mindestens 300 mm die Entfernung der kalten Kontakte von 50 mm eingehalten wird. Für besondere Ofenanordnung hat es sich jedoch bewährt, schleifenförmige, z. B. U-förmige Heizelemente mit einem geringen Verhältnis von Länge zu Breite herzustellen, die infolge ihres Querschnittes die Schrumpfspannung nicht mehr durch Verformung kompensieren können. Für derartige Heizelemente ist es notwendig, eine gefederte Einbauweise vorzusehen.

In Fig. 2 ist eine solche gefederte Einbauweise bei stehender Anordnung des Heizelementes dargestellt.

Claims (18)

Das Heizelement, dessen Glühschleife wiederum mit 1 und dessen Fußteil aus Titandisilicid mit 3 bezeichnet ist, ist gleichfalls, wie bei der Anordnung nach Fig. 1, in einen Stein 7 aus feuerfestem Material mit den Strahlungsschutzhülsen 2 aus Molybdändisilicid eingekittet. Die im Querschnitt vergrößerten Enden der Glühschleife 1 sind an den Stellen 10 mit den Titandisilicidfußteilen 3 verschweißt. An den freien Enden der Fußteile 3 befinden sich die angegossenen Anschlußhülsen 4 aus Aluminium. Im Gegensatz zur Ausführung nach Fig. 1 sind diese Aluminiumhülsen 4 mit je einer Einkerbung 20 versehen, in die je ein Bügel 16 eingreift, der an die Blattfedern 5 angeschweißt ist. Die Blattfedern 5 sind an ihrem einen Ende bei 17 fest eingespannt. Die Blattfedern 5 besitzen feststellbare Laschen 18, durch die die Blattfedern 5 nach dem Aufheizen des Heizelementes festgelegt werden. Beim Abkühlen des Heizelementes werden die Laschen 18 wiederum gelockert, so daß die auftretenden Schrumpfspannungen des Heizelementes von den Blattfedern aufgenommen werden können. An den Aluminiumhülsen 4 ist in üblicher Weise das Anschlußkabel 19 befestigt. Die Federung muß lediglich die Querausdehnung bzw. Querschrumpfung der Heizelementschleife kompensieren. Gefederte Anschlußenden für Heizelemente zur Kompensation der Wärmeausdehnung sind bekannt. Diese Federung soll jedoch nur während der Auf heizung oder während der Abkühlung sehr weich sein, während sie beim Betrieb bei hoher Temperatur dagegen zur Gänze ausgeschaltet werden soll. Dadurch soll eine Ouerbeanspruchung des hocherhitzten Heizelementes durch die schweren Anschlußkontakte vermieden werden. 35 Patentansprüche:

1. Heizelement zum Betrieb elektrischer Widerstandsöfen für Temperaturen oberhalb 1600° C, das im Hochtemperaturteil im wesentlichen aus Molybdänsilicid besteht und sich beim Betrieb in oxydierender Atmosphäre mit einer gegen die Oxydation schützenden SiO₂-Schicht überzieht, dadurch gekennzeichnet, daß das den Hochtemperaturteil bildende und unter 800° C nicht langzeitoxydationsbeständige Molybdänsilicid eine Zusammensetzung von 34 bis 36 Gewichtsprozent Silicium, Rest Molybdän, aufweist und außerhalb der Hochtemperaturzone mit einem aus vornehmlich wolfram- und molybdänfreiem Silicidwerkstoff gefertigten Tieftemperaturteil verschweißt ist.

2. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Tieftemperaturteil aus einem Disilicid der Übergangsmetalle der IVa- bis VTa-Gruppe des Periodischen Systems außer Molybdän und Wolfram besteht.

3. Tieftemperaturteil des Heizelementes nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es aus Titandisilicid besteht.

4. Tieftemperaturteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Titansilicid geringe Gehalte von 0,5 bis 5% Karbid, z. B. SiC und/oder TiC, enthält.

5. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Molybdänsilicid des Hochtemperaturteils 34 bis 35,2 Gewichtsprozent Silicium enthält.

6. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochtemperaturteil Thoriumoxyd von 0,1 bis 1,5% enthält.

7. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochtemperaturteil 0,1 bis 20% Diboride der Übergangselemente der IVabis VI a-Gruppe enthält.

8. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochtemperaturteil Zirkondiborid von 0,1 bis 10% enthält.

9. Heizelement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochtemperaturteil an der Schweißstelle eine mindestens 1¹^fache Querschnittsvergrößerung aufweist.

10. Heizelement nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei rohrförmigen Heizelementen die Querschnitts vergrößerung durch Innenverdikkung erfolgt.

11. Heizelement nach Anspruch IOmit schleifenförmiger Ausbildung des Heizteiles, dadurch gekennzeichnet, daß beide Verdickungen vor der Schweißung in ein und demselben Stein eingekittet sind.

12. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schweißstelle außerhalb der Hochtemperaturzone bei 600 bis maximal 1200° C bei Dauerbelastung liegt.

13. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Heizleiter im Hochtemperaturteil vor der Schweißstelle MoSi₂-Hülsen mit vierfachem Querschnitt aufgekittet enthält.

14. Heizelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das eingekittete schleifenförmige Heizelement hängend angeordnet ist.

15. Heizelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofenstein den Deckstein darstellt.

16. Heizelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der eingekittete schleifenförmige Heizleiter stehend angeordnet und mit einer Stütze versehen ist, die aus Molybdänsilicid besteht.

17. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein stehend oder hängend angeordneter schleifenförmiger Heizleiter an den Enden aus Aluminium angegossene Anschlußstücke enthält.

18. Heizelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der stehend angeordnete U-förmige Heizkörper in einer gefederten Einspannvorrichtung fixiert ist.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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