DE19652670C1 - Elektrowarmhalteofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektrowarmhalteofen für Metalle, insbesondere Aluminium, bestehend aus einem Ofengehäuse mit Boden, Seitenwandungen und gegebenenfalls Deckelteil, einer innenliegenden Ausmauerung und/oder Isolierung und einer im Bereich einer Seitenwandung innenliegend vor der Ausmauerung und/oder Isolierung angeordneten Heizeinrichtung, die aus einem Graphitblock und in diesen eingesetzten elektrischen Heizelementen besteht.

Derartige Elektrowarmhalteöfen sind insbesondere zum Warmhalten von Aluminium vielfach bekannt. Solche Warmhalteöfen werden mit Aluminium in Block- oder Stangenform beschickt. Das Aluminium wird dann in den Ofen gegossen und unter Zugabe von Chlor und anderen Gasen wie Argon oder Stickstoff, aufgearbeitet und in geschmolzenem Zustand aus dem Ofen abgezogen. Dabei kann der Elektrowarmhalteofen beispielsweise bodenseitig eine Abgabeöffnung (mittels eines Schiebers verschließbar) aufweisen oder aber der Elektroschmelzofen kann kippbar angeordnet sein, so daß die Schmelze durch eine Abgabeöffnung durch Verschwenken des Ofens abgegossen werden kann.

Bei derartigen Elektrowarmhalteofen tritt das Problem auf, daß die mit der Schmelze in Berührung stehende Fläche des Graphitblockes, in welchem die elektrischen Heizelemente angeordnet sind, beim Abgießen der Schmelze mit Luftsauerstoff in Berührung kommen, was zu Beschädigungen des Graphitblockes führt und einen schnellen Verschleiß des Graphitblockes zur Folge hat. Sobald der Graphitblock durch die wechselnde Einwirkung von Luftsauerstoff und Schmelze soweit zerstört ist, daß die Schmelze an die elektrischen Heizelemente gelangen kann, muß der Graphitblock gegen ein Neuteil ausgetauscht werden, was mit relativ hohen Kosten verbunden ist.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Elektrowarmhalteofen zu schaffen, bei dem der Verschleiß des Graphitblockes gemindert oder minimiert ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß die dem Innenraum des Warmhalteofens zugewandte Fläche des Graphitblocks mit einer Schutzschicht aus Silizium- Karbid (SiC) verkleidet ist.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, daß die Schutzschicht aus einer vor der Fläche des Graphitblockes angeordneten, an der Fläche anliegenden Platte aus SiC besteht.

Zudem ist bevorzugt, daß die Schutzschicht oder Platte mittels eines wärmeleitfähigen Klebers an der Fläche des Graphitblockes fixiert ist.

Dadurch, daß die mit der Schmelze und dem Luftsauerstoff alternativ in Berührung kommende Fläche des Graphitblockes mit einer Schutzschicht aus Silizium- Karbid verkleidet ist, die vorzugsweise aus einer Silizium-Karbid Platte besteht, die an den Graphitblock angeklebt ist, wird erreicht, daß der Graphitblock selbst gegen Luftsauerstoffzutritt beim Abgießen der Schmelze geschützt ist. Dadurch, daß die Schutzschicht aus Silizium-Karbid besteht, ist eine hohe Wärmeleitung zwischen Heizelement-Graphitblock-Silizium-Karbid- Schmelze gewährleistet, da die Wärmeleitfähigkeit von Silizium-Karbid der Leitfähigkeit von Kupfer vergleichbar ist.

Das Silizium-Karbid ist sowohl gegen die Schmelze als auch gegen zutretenden Luftsauerstoff resistent, so daß ein dauerhafter Schutz des Graphitblockes gewährleistet ist. Sofern die Schutzschicht aus Silizium-Karbid angegriffen oder zerstört sein sollte, ist es ohne weiteres möglich, eine neue Schutzschicht aus Silizium- Karbid aufzubringen, was mit relativ geringem Kostenaufwand möglich ist.

Dadurch daß die Schutzschicht, insbesondere die Platte, mittels eines wärmeleitfähigen Klebers an der Fläche des Graphitblockes fixiert ist, wird auch eine gute Wärmeleitung über den zwischen Graphitblock und Silizium-Karbid Schutzschicht befindlichen Kleber erreicht. Zudem ist es auch bei nachträglicher Anordnung einer Silizium-Karbid Platte möglich, zunächst den schon teilweise an seiner Oberfläche geschädigten Graphitblock durch den Kleber zu glätten, insbesondere Hohlräume oder dergleichen auszufüllen, so daß eine intensive und spaltfreie Verbindung zwischen Graphitblock und Silizium-Karbid Schutzschicht erreicht ist.

Bevorzugt ist zu dem vorgesehen, daß der Kleber ein kalt abbindender Kleber auf zementöser Basis ist.

Ein solcher Kleber ist beispielsweise unter der Handelsbezeichnung Blakite "K" bekannt. Es handelt sich dabei um einen Spezialmörtel zur Verklebung von Keramikfaserklebemodulen auf vorhandenem feuerfesten Mauerwerk.

Weiterhin ist bevorzugt vorgesehen, daß ein in den Ofeninnenraum einsetzbares Rührwerk mit einem Rotor und einem Stator aus Graphit vorgesehen ist, wobei die mit Schmelze in Berührung bringbaren Flächen mit einer Schicht aus Silizium-Karbid verkleidet sind.

In den Ofeninnenraum (in die Schmelze) einsetzbare Rührwerke sind an sich bekannt. Auch dabei tritt aber ein erheblicher Verschleiß durch die Wechselwirkung von Schmelze und Luftsauerstoff auf. Um diesen Verschleiß zu minimieren, ist erfindungsgemäß die Aufbringung einer Schutzschicht aus Silizium-Karbid auch auf diese Elemente bevorzugt.

Auch ist bevorzugt, daß auch die Bodenplatte und/oder die Seitenwandungen, die keine in einen Graphitblock eingebetteten Heizelemente aufweisen, mit Graphitplatten verkleidet sind und die dem Innenraum zugewandten Flächen der Graphitplatten mit einer Silizium-Karbid- Beschichtung oder mit Silizium-Karbid-Platten verkleidet sind.

Es ist an sich bekannt, die Bodenplatte oder auch die Seitenwandungen mit Graphitplatten zu verkleiden. Auch diesbezüglich tritt durch die Wechselwirkung von Schmelze und Luftsauerstoff wieder ein erheblicher Verschleiß auf, der durch die erfindungsgemäße Anordnung einer Silizium-Karbid-Beschichtung minimierbar ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung gezeigt und im Folgenden näher beschrieben.

Es zeigt:

Die Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Elektrowarmhalteofen in Ansicht, im Mittelschnitt.

In der Zeichnung ist ein allgemein mit 1 bezeichneter Elektroschmelzofen für Aluminium gezeigt. Er besteht aus einem Ofengehäuse aus Stahl, mit Boden, Seitenwandungen und Deckelteil. Die Bodenwandung und Seitenwandung ist innenliegend mit einer Ausmauerung 3 oder dergleichen Isolierung versehen. Im Bereich einer Seitenwand ist vor der Ausmauerung 3 innenliegend eine Heizeinrichtung 4 vorgesehen, die aus einem Graphitblock 5 und in diesen eingesetzten elektrischen Heizelementen 6 besteht.

Die dem Innenraum des Schmelzofens 1 zugewandte Fläche des Graphitblockes 5 ist mit einer Schutzschicht 7 aus Silizium-Karbid verkleidet. Im Ausführungsbeispiel ist die Schutzschicht 7 durch eine vor die Fläche des Graphitblockes 5 gesetzte formfeste Platte aus Silizium- Karbid gebildet. Die Schutzschicht 7 ist mittels eines wärmeleitfähigen Klebers an die entsprechende Fläche des Graphitblockes 5 angeklebt.

Im Ausführungsbeispiel ist die Bodenplatte durch eine Graphitplatte 8 verkleidet. Zum Schutz dieser Graphitplatte 8 kann eine der Schutzschicht 7 vergleichbare Schutzschicht aus Silizium-Karbid auf die Bodenplatte 8 aufgebracht werden.

Insbesondere durch die Schutzschicht 7 im Bereich des Graphitblockes 5 wird sichergestellt, daß der Graphitblock gegen die wechselnde Einwirkung von Luftsauerstoff und Schmelze geschützt ist, so daß eine hohe Lebensdauer der Bauteile gewährleistet ist.

Die Schutzschicht aus Silizium-Karbid muß nicht über die gesamte Höhe des Graphitblockes 5 reichen, sondern es reicht aus, wenn diese Schutzschicht bis zu der Höhe angebracht ist, bis zu welcher das Schmelzbad ansteht.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Claims (6)

1. Elektrowarmhalteofen für Metalle, insbesondere Aluminium, bestehend aus einem Ofengehäuse mit Boden, Seitenwandungen und gegebenenfalls Deckelteil, einer innenliegenden Ausmauerung und/oder Isolierung und einer im Bereich einer Seitenwandung innenliegend vor der Ausmauerung und/oder Isolierung angeordneten Heizeinrichtung, die aus einem Graphitblock und in diesen eingesetzten elektrischen Heizelementen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Innenraum des Warmhalteofens (1) zugewandte Fläche des Graphitblocks (5) mit einer Schutzschicht (7) aus Silizium-Karbid (SiC) verkleidet ist.

2. Elektrowarmhalteofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (7) aus einer vor die Fläche des Graphitblockes (5) angeordneten, an der Fläche anliegenden Platte aus SiC besteht.

3. Elektrowarmhalteofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (7) oder Platte mittels eines wärmeleitfähigen Klebers an der Fläche des Graphitblockes (5) fixiert ist.

4. Elektrowarmhalteofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber ein kalt abbindender Kleber auf zementöser Basis ist.

5. Elektrowarmhalteofen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein in den Ofeninnenraum einsetzbares Rührwerk mit einem Rotor und einem Stator aus Graphit vorgesehen ist, wobei die mit Schmelze in Berührung bringbaren Flächen mit einer Schicht aus Silizium-Karbid verkleidet sind.

6. Elektrowarmhalteofen nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Bodenplatte und/oder die Seitenwandungen, die keine in einem Graphitblock eingebetteten Heizelemente aufweisen, mit Graphitplatten (8) verkleidet sind und die dem Innenraum zugewandten Flächen der Graphitplatten (8) mit einer Silizium-Karbid-Beschichtung oder mit Silizium-Karbid-Platten verkleidet sind.