DE409356C - Elektrischer Widerstandsofen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 4. FEBRUAR 1925

REICHSPATENTAMT ■

PATENTSCHRIFT

-- JVl 409356 -KLASSE 21h GRUPPE 7

Dr. Martin Sperling in Essen.

Elektrischer Widerstandsofen.

Patentiert im Deutschen Reiche vom II. Juni 1924 ab.

Zur Erzeugung von Substanzen und Pro-

dukten, die bei sehr hohen Temperaturen aus dem festen Aggregatzustand, ohne zu schmelzen, in den Dampfzustand übergehen, wie SiIiziutnkarbid, Elektrographit, Borkarbid usw., werden heute fast ausschließlich langgestreckte Elektroofen von Zylinderform benutzt, wie sie von Anfang an von Acheson benutzt wurden. Im Kern des Ofenzylinders befindet sich dabei ein Graphitkohienzylinder

als Heizwiderstand, um den herum die Beschickungsmasse konzentrisch gelagert ist. Beim Abstellen des Ofens wird das Endprodukt in der Nähe des Kernes konzentrisch gelagert vorgefunden. Einen Ofen beliebiger Größe baut man dabei von den Gesichtspunkten aus, daß die Wärmefiußverhältnisse pro" Einheit der durchdrungenen Oberfläche für alle Öfen fast gleiche .Werte besitzen, ίο Ein langgestreckter Ofen besitzt eine verhältnismäßig sehr große Oberfläche, auf den Ofeninhalt bezogen. Infolgedessen sind auch die Energieverluste durch Strahlung verhältnismäßig groß.

Die Erfindung bezweckt nun, an Stelle der Zylindergestalt dem Ofen eine kugelähnliche Gestalt zu geben, da die Kugel für den gleichen Inhalt die geringste Oberfläche aufweist und damit die geringsten Strahlungsverluste haben muß. Die Erfindung zeigt, wie unter Beibehaltung der sonstigen Verhältnisse des langgestreckten Zylinderofens ein Kuigelofeii erzielt werden kann. \

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise und im \^rergleich zum Bekannten dargestellt. Abb. r zeigt einen , Schnitt durch den langgestreckten Zylinderofen, Abb. 2 einen Schnitt durch den Kugelofen.

Im Schnitte eines langgestreckten Ofens bilden die einzelnen Temperaturen und damit auch die Zonen der gewonnenen Materialarten konzentrische Kreise um den kreisförmigen Heizkern (Abb. 1). Biegt man jedoch den langgestreckten Zylinder zu einem Kreisring zusammen, so sind die einzelnen Temperaturzonen und dementsprechend die Zonen der erzeugten Produkte im Schnitte keine konzentrischen Kreise um den kreisförmigen Heizkern mehr, sondern es bilden die Zonen . gleicher Temperaturen im Schnitte kassinische Kurvenschalen (siehe Abb. 2). Die ■ Ofenverhältnisse sind nun so zu wählen, daß j unter 'Beibehaltung der für den langgestreck- ' ten Ofen geltenden Bedingungen das End- : produkt ein Kuchen von der Form eines j flachen Sphäroides bildet, während die Außen- ' form des Ofens mit leidlicher Annäherung ; Kugelgestalt annimmt.

Die neue Ausführungsform des Ofens bietet im Verhältnis zur bekannten alten Ausführung offensichtliche Vorteile. So findet in erster Linie eine Erhöhung des Ausbringens für denselben Energieaufwand 'Statt, z. B. bei einem iooo-PS-Ofen bei der Produktion von Siliziumkarbid eine Erhöhung des Ausbringens um 40 Prozent. Ebenso ist die zum Bau des Ofens benötigte Beschickungsmasse im Verhältnis zum Fertigprodukt beim neuen Ofen eine wesentlich geringere. Bei Siliziumkarbid ist der Anteil des amorphen Produktes im runden Ofen ein viel geringerer. Das Fertigprodukt wird dabei nicht in Zylinderschalen, sondern als massiver Kuchen und damit ohne wesentliche Materialverluste gewonnen. Die günstigsten Kristallisationsverhältnisse des Kuchens bedingen viel derbere, vom Graphit des Kernes weniger beeinflußte Kristallmassen. Aus diesen Gründen sind die gesamten Gestehungskosten, soweit sie den Bau des Ofens, den Abbruch und das Ausbringen desselben betreffen, wesentlich geringere. Außerdem verlangt die kugelförmige Gestalt des Ofens einen viel geringeren Raumbedarf im Ofengebäude. Die ringförmige An-Ordnung erlaubt die direkte Verwendung von Mehrphasenstrom an Stelle des meist mit rotierenden Umformern aus Drehstrom erzeugten Einphasenstroms. Beim Kugelofen fallen die Elektrodenköpfe und die durch solche auftretenden Verluste wie beim Zylinderofen weg. Die Elektroden liegen verhältnismäßig sehr nahe, infolgedessen sind die Zuleitungen zum Transformator kurz. Ungünstige Phasenverschiebungen und verhältnismäßig hohe Kupferverluste lassen sich daher beim Kugelofen vermeiden. Auch die Beschaffungskosten sowohl der elektrischen Einrichtung als auch der Kupferleitungen gestalten sich wesentlich billiger.

Claims (2)

Patent-Ansprüche;

1. Elektrischer Widerstandsofen zur Erzeugung von Produkten, die bei sehr hohen Temperaturen aus dem festen Zustand unmittelbar in den Gaszustand übergehen, gekennzeichnet dadurch, daß an Stelle des an sich bekannten langgestreckten zylinderförmigen Ofens mit zylindrischem Heizkern ein ringförmiger Heizkern verwendet wird und der Ofenkörper eine mehr oder weniger kugelähnliche Gestalt hat, wodurch die Begrenzungszone der zu erzielenden Fertigprodukte die Gestalt eines Kuchens annimmt.

2. Elektrischer Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, um außer Einphasenstrom auch Mehrphasenstrom unmittelbar verwenden zu können, am Umfang der Kugel eingeführte Elektroden vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.