DE2428947C3 - Dünne keramische Heizplatte für elektrische Wärmespeicher und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Dünne keramische Heizplatte für elektrische Wärmespeicher und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine dünne keramische Heizplatte für elektrische Wärmespeicher aus verdichteten
und durch Erwärmung abgebundenen Korund mit Bindemittelzusatz und unmittelbar in die Plattenmasse
eingebetteten Heizleitern.
Es sind derartige Heizplatten bekannt, bei denen der Plattenkörper zu über 90% aus einem verdichteten
durch Erwärmung abgebundenen, reaktionsträgen Sintermagnesit oder Korund besteht. Der zugesetzte
Binder ist alkali- oder eisenarm. Die Platten werden in der Weise hergestellt, daß eine Verdichtung der Masse
und anschließendes Sintern oder Brennen erfolgt (OS 42 767).
Es ist weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von Wärmespeichersteinen bekannt, die aus Chromerz,
Oliven oder Sintermagnesit bestehen. Als Binder wird diesen Materialien Ton und Natriumpolyphosphat
zugesetzt. Die Steine werden gepreßt, anschließend getrocknet und bei einer Temperatur von über 4000C
getempert (OS 21 62 747). Bei allen diesen Steinen sind die Heizleiter unmittelbar in die Steinmasse eingelegt.
Es hat sich nun gezeigt, daß bei diesen bekannten Speichersteinen bei höheren Temperaturen mit einer
Verringerung der Heizleiterlebensdauer durch thermisch chemische Korrosion und mechanisch thermische
Spannung zu rechnen ist. Dies führt dazu, daß zum einen die Heizleiter durchbrennen, zum anderen ein Plattenbruch
auftritt. Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizplatte zu schaffen, die auch bei
hohen Temperaturen um 1000" temperaturwechselbeständig ist und eine Korrosion der Heizleiter weitgehend
vermindert.
Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Piyiteiimasse aus mindestens 85 Gewichtsprozent
ίο Korund besteht und mit einem Zusatz von 1—4 Gewichtsprozent
Monoaiuminiumphosphat und 5—15% Gewichtsprozent Ton als Binder versetzt ist.
Die erfindungsgemäße Speicherheizplatte zeichnet sich dadurch aus, daß sie auch bei Temperaturen von
ca. 950" temperaturwechselbcständig ist und auch im Langzeittest keine Korrosion der Heizleiter durch die
Plattenmasse aufweist. Außerdem hat die Platte ein sehr hohes Raumgewicht von ca. 3,0 kg/dmJ und eine große
Kalldruekfestigkeit von ca. lOOOkp/cm·2. Diese guten
Eigenschaften sind vor allem auf den hohen Anteil an Korund zurückzuführen, der sich durch einen niedrigen
thermischen Ausuchungskoeffizienten auszeichnet. Die höhere Anwendungstemperatur wird vor allem durch
die angewandten Bindemittel erreicht, die eine große Reaktionsträgheit gegenüber dem Heizleiter auch bei
hohen Temperaturen aufweisen.
In Weiterbildung der Erfindung ist es vorteilhaft, den
Korundanteil in je 34 Gewichtsprozent Korundmehl und je 22 Gewichtsprozent Korund der Körnung
0—1 mm, 1—2 mm, sowie 2 —4 mm aufzuteilen. Als
Bindemittel wird eine sauere Lösung mit ca. 50% Monoaiuminiumphosphat zugegeben.
Es ist weiterhin zweckmäßig, möglichst weitgehend alkali- und schwefelfreien Korund und Ton zu
verwenden.
Das Verfahren zur Herstellung der Heizplatte wird lolgenderrnaßen durchgeführt:
Der, wie oben angegeben, aus Korund, Monoaiuminiumphosphat und Ton bestehende Versatz wird zur
Hälfte in die Steinform eingefüllt und verdichtet. Der vorzugsweise aus Nickelchrom der Zusammensetzung
70/30 bestehende Heizleiter wird in die verdichtete Masse mäanderförmig eingelegt und anschließend die
Restmasse eingefüllt und verdichtet. Die Verdichtung erfolgt dabei mit einer kombinierten Vibrationspresse.
Die verdichteten Platten können unmittelbar nach der Verdichtung vorgetrocknet werden. Die Vortrocknung
erfolgt in einer Trockenkammer mit Luftumwälzung. Nach der Vortrocknung werden die Platten
getempert. Die Endtemperalur der Temperung soll zwischen 600 und !2000C liegen, wobei die optimale
Festigkeit der Platten bei 12000C erreicht ist. Es ist
jedoch auch möglich, die Platten bei 6000C zu tempern, da auch bei dieser Temperatur noch eine ausreichende
Festigkeit der Platte erreicht wird. Eine darunterliegende Temperatur sollte nicht zur Anwendung
kommen.
Die Temperatur während der Temperung wird über einen Zeitraum von 8 Stunden konstant gehalten und
anschließend werden die Platten abgekühlt, wobei die Abkühlgeschwindigkeit gering zu wählen ist.
Claims (1)
- Palentansprüche:!. Dünne keramische Heizplatte für elektrische Wärmespeicher aus verdichteten und durch Erwärmung abgebundenen Korund mit Bindemitielzusalz und unmittelbar in die Plattenmasse eingebetteten Heizleitern, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenmasse aus mindestens 85 Gewichtsprozent Korund besieht und mit einem Zusatz von 1—4% Monoaluminiumphosphai oder Erdalkaliphosphat und 5—15 Gewichtsprozent Ton als Sinder versetzt ist.i. Keramische Heizplatte nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß der Korundanteil aus 34 Gewichtsprozent Korundmehl und je 22 Gewichtsprozent Korund ucr Körnung 0— I mm, 1 —2 mm sowie 2 — 4 mm besteht und als Bindemittel eine sauere ca. 50%ige Monoaluminiuiiiphosphatlösung zugegeben ist.J. Keramische Speicherheizplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte alkali- und schwefelfreien Korund und Ton enthält.4. Verfahren zur Herstellung einer Speicherheizplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Versatz zur Hälfte in eine Steinform eingefüllt und verdichtet und nach Einlegen der Heizleiter in die verdichtete Masse die Restmasse eingefüllt und verdichtet wird, wobei die Verdichtung durch eine kombinierte Vibrationspresse erfolgt und daß anschließend eine Vortrocknung bei niedriger und eine Temperung der Platten bei hoher Temperatur erfolgt.
Priority Applications (4)
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