DE2317955C3 - Elektrischer Widerstandsherdofen - Google Patents

Description

(1. 2) aufgesetzt ist und ihr oberer Rand unterhalb des Badspiegels des flüssigen Metalls (5) sich befindet

2. Elektrischer Widerstandsherdofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieTrenn- ao wand bzw. Trennwände (4) jeweils als einstückige Platte aus Keramik, vorzugsweise aus azotiertem Siliziumkarbid, bestehen.

3. Elektrischer Widerstandsherdofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die »5 Trennwand bzw. Trennwände (4) oben eine aus keramischen Formstücken zusammengesetzte Verlängerung (6) haben.

4. Elektrischer Widerstandsherdofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennjceichnet, daß die Räume zwischen jeder Trennwand (4) und den anliegenden Teilen der Wände (1) der Schmelzwanne sowie zwischen den Verbindungen von Formstücken der Trennwände (4) mit einer Dehnungs-Dämpfungs-Masse (7), z. B. Keramikmörtel, ausgefüllt sind.

5. Elektrischer Widerstandsherdofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennteichnet, daß die Trennwand bzw. Trennwände (4) parallel zu den Stromzuleitungselektroden (3) angeordnet sind.

6. Elektrischer Widerstandsherdofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennteichnet, daß die Trennwände (4) an den im Boden (2) oder in den Wänden (1) der Schmelzwanne eingebauten Elektroden (3) anliegen, wobei mindestens eine Fläche dieser Elemente in Berührung mit dem zu schmelzenden Metall (S) Steht.

7. Elektrischer Widerstandsherdofen nach An-Spruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Boden (2) des Schmelzherdes eine Trennplatte (4) vorgesehen ist, unter der die Elektroden (3) ungeordnet sind.

8. Elektrischer Widerstandsherdofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennteichnet, daß der Boden (2) des Schmelzherdes Jl, 2) in Richtung von den Elektroden (3) zu der Trennwand bzw. den Trennwänden (4) geneigt ist, wobei die Trennwand bzw. die Trennwände (4) vorzugsweise an der tiefsten Stelle des Schmelzherdes (1, 2) angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Widerstandsherdofen mit direktem Stromdurchgang durch das zu behandelnde Gut zum Schmelzen und Warm-

65 geordneten Heizelementen Eine derartige Anordnung der Heizelemente erlaubt zwar eine Erwärmung des Metallsumptes von sogar erheblicher Tiefe, doch verursacht die intensive Heizung der Metalloberfläche insbesondere bei Metallen wie Zink und Aluminium eine heftige: Oxidierung. Die infolge:der 0*- dierung des Metallsumpfes entstehenden Abbrande erschweren die Erhitzung des Metallsump es weil die Abbrandschicht eine verringerte Warmeleitfahigkeit aufweist. Die Heizung von unten bewirkt dagegen eine rasche Abnutzung der Bodenplatte des Ofens und verursacht ein Durchsickern des flussigen Metalls auf die darunter angeordneten Heizelemente. Aus diesen Gründen erfordert dieser bekannte Typ eines elektrischen Widerstandsherdofens häufige Reparaturen der Bodenplatte und der darunterliegenden Heizelemente.

Der andere obenerwähnte Ofentyp ist zwar vom Standpunkt der Wärmebilanz vorteilhafter; er eignet sich aber weder als Metallschmelzofen noch zur Durchführung von Metallbeschichtungsprozessen im Feuer-Tauchverfahren, weil die in dem Metallbad befindlichen Heizelemente der Gefahr mechanischer Beschädigung ausgesetzt sind.

Aus der US-PS 24 29 959 ist ferner ein elekirischer Widerstandsherdofen der eingangs bezeichneten Art bekannt, bei dem Stromzuleitungselektroden in bodennahen Nischen der Seitenwände angeordnet sind. Im Betrieb dieses bekannten Ofens wird sich der Stromdurchgang und damit die Erwärmung im wesentlichen auf die unteren Bereiche des Ofens beschränken, so daß nur eine unvollkommene Erhitzung der gesamten Schmelze erreicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrischen Widerstandsherdofen zu vermitteln, der eine bessere Ausnutzung der zugeführten elektrischen Energie aufweist und eine vollständigere und gleichmäßigere Erhitzung der Schmelze gestattet, ohne mit den aus dem Stand der Technik bekannten Nachteilen behaftet zu sein.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe erfolgt nach der Lehre des Anspruchs 1. Die danach vorgesehene, infolge des Stromdurchgangs als Heizelement wirkende Trennwand steht mit ihrer gesamten Fläche in unmittelbarer Berührung mit der Schmelze und sorgt dadurch für eine gleichmäßige Erwärmung mit hohem Wirkungsgrad. Da die Trennwand einerseits das Hauptheizelement bildet und sich andererseits ohne weiteres mit genügender Wider-Standsfähigkeit herstellen läßt, weist der erfindungsgemäße Widerstandsherdofen eine höhere Lebensdauer bei geringerer Reparaturanfälligkeit als die öfen nach dem Stand der Technik auf.

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Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung soll nachstehend an einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden; in der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen schematischen, vertikalen Querschnitt durch die Schmelzwärme eines elektrischen Widerstandsofens,

Fig. 2 einen waagerechten Schnitt gemäß A-A nach Fig. 1.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besteht der elektrische Widerstandsofen aus senkrechten keramischen Wänden 1, die untrennbar mit dem Boden 2 verbunden sind. Die Wände 1 und der Boden 2 bilden den Schmelzherd des Ofens.

Am Boden 2 sind an den gegenüberliegenden keramischen Wänden 1 Kohleelektroden 3 angeordnet. Parallel und symmetrisch zu den Kohleelektroden 3 steht auf dem. Boden 2 eine Tremiwand 4, die die hauptsächliche Heizung des elektrischen Ofens bildet. Die Trennwand 4 ist mit ihren Enden tief in die senkrecht dazu verlaufenden Wände 1 eingefügt. Die Trennwand 4 wird von einer monolithischen Platte, Z. B. aus azotiertem Siliziumkarbid oder von mit Keramikmörtel untereinander verbundenen Formstücken aus azotiertem Siliziumkarbid, gebildet. Dieser Werkstoff weist sehr gute physikalisch-chemische Eigenschaften auf, insbesondere hohe chemische Beständigkeit gegen Metalle in geschmolzenem Zustand; Wärmeleitzahl der Größenordnung von 14 kcal/m, h. ⁰C; Druckfestigkeit von 2000...

3000 kp/cm² und gute Stromleitfähigkeit. Die Stromleitfähigkeit kann ebenso wie auch andere elektrische Eigenschaften in Abhängigkeit von der Herstellungstechnologie innerhalb ziemlich weiter Grenzen unterschiedlich sein. So beträgt z. B. der spezifische Widerstand 100 Ohm · cm bei einer Temperatur von 20° C und 7 Ohm · cm bei 1600° C. Zu den wichtigeren elektrischen Kennzahlen des Schmelzofens gehören die Stromdichte des Heizelements, die im Bereich 1 ... 2 A/cm² liegt, und dessen spezifische Flächenleistung, die bis 50 W/cm² reicht.

Die Trennwand 4 reicht meistens bis etwas unterhalb des Niveaus des flüssigen Metallsumpfes 5 und hat oben eine Verlängerung 6, die aus Keramikformstücken, deren elektrischer Widerstand größer ist als der Widerstand des azotierten Siliziumkarbids, zusammengesetzt ist. Die gesamte Fläche der Trennwand 4 berührt unmittelbar das zu schmelzende Metall 5 oder den Metallsumpf.

Die Trennwand 4 teilt den Schmelzherd in zwei Schmelzkammern. Der Raum zwischen der Trennwand 4 und den anliegenden Teilen der Wände 1 des Schmelzherdes sowie zwischen den Formstücken der Trennwand 4 untereinander ist mit einer Dehnungs-Dämpfungs-Masse 7, z. B. Keramikmörtel, aufgefüllt.

Aii dem beschriebenen elektrischen Widerstandsofen sind Verbesserungen, Ergänzungen und weitere Varianten möglich. So können die Stromzuleitungselektroden 3 z. B. beweglich ausgeführt sein, so daß sie gegen die Trennwände 4 geschoben oder aus dem Metallsumpf herausgezogen werden können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   I. Elektrischer Widerstandsherdofen mit direktem Stromdurchgang durch das Gut zum Schmelzen und Wannhalten im flussigen Zustand von Nichteisenmetallen, insbesondere Zink und Zinklegierungen, bei dem im Herd bzw. in den Seitenwinden cte Ofens sich über die gesamte Herdbreite erstreckende Stromzuleitingselektroden » angeordnet sind, dadurch gekennzeich-

   halten in flüssigem Zustand von Nichteisenmetallen, insbesondere Zink und Zinklegierungen.

   a5 dem Stand der Technik sind einerseits elekirische ^g^^^^^S^ £ Of₌dbe J^^g^g Tch frisch bcümeizneruc:. <**& · ^uc

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