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Verfahren zur Herstellung auswechselbarer Verkleidungen von metallischen
Gefäßen Es ist bekannt, daß große schmiedeeiserne Kessel sich wohl mit hochsäurebeständigem
Email emaillieren lassen, daß sie dabei aber so stark sich verziehen, daß das Email
spätestens bei Inbetriebnahme infolge Druckverformung oder auch durch thermische
Beanspruchung abplatzt. Bei emaillierten, Bußeisernen Behältern tritt dieser Übelstand
zwar. nicht, auf, aber Bußeiserne Gefäße dürfen bei Druckreaktionen wegen ihrer
Sprödigkeit nur dann verwendet werden, wenn kein anderer Werkstoff dafür vorhanden
ist. Außerdem hat man es bei Emaillierung von schmiedeeisernen, Gefäßen -viel besser
in der Hand, das Auftreten von Fehlern,, z. B. Blasen im Email, zu vermeiden als
bei Bußeisernen. Abgesehen von diesen besonderen Nachteilen der emaillierten Eisengefäße
ist aber ihre Herstellung überhaupt praktisch nur in bescihränktem Maße möglich,
weil die zur Verfügung stehenden öfen, um richtig ausgenutzt werden zu können, nur
eine gewisee. Größe haben. Zudem, wird die Wahrsc#heinlichkeit des Auftretens von
Fehlern mit zunehmender Größe der Gefäße derart hocth, daß praktisdh keine größeren
Behälter als von 9 äbm Inhalt mit hochsäurebeständiger Emaillierung hergestellt
werden. Auf der anderen Seite besteht aber vor allem in der pharmazeutisehen Industrie
immer mehr das Bedürfnis nach insbesondere größeren Gefäßen und.Geräten, die einerseits
einen guten
Wärmeübergang durch die Wandung,hindurch haben und andererseits
an ihrer Oberfläche völlig frei von Metall oder wenigstens völlig unangreifbar sind.
Man könnte zwar vielleicht Behälter aus Edelmetallen oder ihren Legierungen verwenden,
doch verbietet sich dies meist wegen der hohen Kosten oder über= haupt wegen des
Mangels an derartigen Metallen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
auswechselbarer Verkleidungen von metallischen Gefäßen zum Schutz gegen Korrosion,
wobei nebeneinanderliegende; auf der Gefäßinnenseite emaillierte Metallplatten mit
dem äußeren Gefäßmantel durch Löten verbunden und die Stoßfugen mit chemisch beständigem
Kittaufgefüllt werden.
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Es ist wohl schon vorgeschlagen worden, emaillierte gußeiserne Behälter
in Stahlmäntel bei verhältnismäßig hohen Arbeitsdrücken einzusetzen und die Zwischenräume
mit niedrigsGhmelzenden Metallen und Legierungen auszugießen. Dieses Verfahren hat
sehr viele Nachteile. Einer davon ist der, daß es wegen der beim Emaillieren auftretenden
Spannungen nur sehr sohwer möglich ist, das Innengefäß genau rund ` zu erhalten
und daß man- deswegen die Zwischenräume zwischen beiden Gefäßen sehr groß wählen
und dementsprechend meist sehr viel Vergußmetall anwenden muß.
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Ferner ist man auch naturgemäß in der Größe der Gefäße beschränkt,
und zwar noch mehr als bei einwandigen Gefäßen, weil das Hintergießen nur bei kleinsten
Stücken, bis höchstens i cbm Inhalt, möglich ist; man muß nämlich die beiden ineinanderzusetzenden
Gefäße vor dem Hintergießen auf die Schmelztemperatur des einzugießenden Metalls
im Ofen vorwärmen. Außerdem wird selbst durch das Hintergießen noch keine Gewähr
dafür gegeben, daß überall zwischen Innen- und Außengefäß eine fest zusammenhängende
metallische Verbindung entsteht; dehn das - Eisen beider Gefäße- läuft beim Erwärmen
an, so daß eine Bindung durch die Oxydschicht verhindert wird.
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Auch beim Vergießen etwa entstehende Blasen können °den Wärmeübergang
beträchtlich stören.
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Aus allen diesen Gründen hat sich das Hintergießen großer metallischer
emaillierter Einsätze in einem Metällmantelgefäß in die Praxis können.
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Um so überraschender war es deshalb, daß durch das Auflöten von nebeneinanderliegenden
emaillierten Platten eitle besonders widerstandsfähige Auskleidung geschaffen werden
kann. Die Fachwelt hat es nämlich bisher auch auf anderen Gebieten überhaupt für
unmöglich gehalten, emaillierte Platten auf irgendwelche metallischen Unterlagen
durch Löten zu befestigen, weil man infolge .der dabei auftretenden Spannungen mit
einer mehr oder weniger großen Zerstörung der Emaillierung rechnete. Auch die ungünstigen
Erfahrungen beim Hintergießen emaillierter Gefäße in der oben geschilderten Art
legten den in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Weg nicht nahe, wobei noch
zu bedenken ist, daß die Verlötungstemperatur im allgemeinen noch höher sein muß
:als die Hintergießtemperaturen und daß beim Verlöten die metallische Zwischenschicht
ja nicht nur zur Wärmeübertragung und Ausfüllung von Hohlräumen dient, sondern auch
bei.allen Betriebstemperaturen zum mechanischen Festhalten der aufgebrachten Platten.
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Das neue Verfahren bietet eine Reihe .sehr bedeutsamer Vorteile. Zunächst
einmal können beliebig große Gefäße auf diese ,Weise geschützt werden; etwa vorhandene
Schweißnähte beeinträchtigen den Erfolg des Schutzes nicht wie bei der Emaillierung
von ganzen schmiedeeisernen Gefäßen, und die Behälter verziehen sich bei der Herstellung
und im Gebrauch weniger, weil die Verlötungstemperatur niedriger ist als die Emailliertemperatur.
Ein Verziehen der Auskleidungsplatten spielt dagegen wegen der verhältnismäßig kleinen
in Frage kommenden Flächen keine Rolle. Ein weiterer Vorteil des .neuen Verfahrens
liegt darin; daß es ohne .jede Schwierigkeit und ohne übermäßige Kosten danach möglich
ist, die erforderliche Zahl von fehlerfrei emaillierten Platten herzustellen und
zu verarbeiten. Wenn z. B. bei einem großen Gefäß von io qm Oberfläche eine einzige
Pore beim Emaillieren auftritt, die nicht beseitigt werden kann, so sind die ,ganzen
ioqm Emailoberfläche verloren, und das Gefäß muß neu emailliert werden, wobei dieselben
Schwierigkeiten meist auch beim zweiten- und drittenmal Emaillieren auftreten. Wenn
aber zur Auskleidung eines solchen Gefäßes erfindungsgemäß etwa iooo Platten von
je o,oi qm benutzt werden, und es .,tritt eine Pore auf, so ist nur eine
einzige Platte verloren, was wirtschaftlich belanglos ist. Man wird diese Platte
nicht einmal neu emaillieren, sondern von vornherein auf Grund der Erfahrung mit
einer entsprechenden Zahl von ilberstücken arbeiten, so daß nicht einmal irgendwelche
Verzögerungen beim Aufbringen der Platten entstehen können. Die Größe :der Gefäße
ist bei dem neuen Verfahren ganz beliebig, die Haftung und der Wärmeübergang ist
bei jeder einzelnen Platte @,gesichert, und die Gefahr des Verziehens besteht nicht.
Auch im Falle einer Beschädigung, die z. B. bei der Montage durch Hereinfallen
von
Werkzeugen, Schrauben u. dgl. in die Gefäße leicht eintreten können, bietet die
neue Auskleidungsart Vorteile; denn es ist bei ihr ohne weiteres möglich, ,e#nzeIne
beschädigte Platten durch neue zu ersetzen, was vielfach sogar an Ort und .Stelle
geschehen kann.
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Aus dem Bekanntseins des Vergießens der Zwischenräume zwischen zwei
ganzen Kesseln konnte nicht gefolgert werden, daß auch das Verlöten einzelner Platten
nacheinander mit den dabei unvermeidlich begleitenden Temperaturbeanspruchungen
und der Belassung der vielen Fugen zwischen den Platten zu seinem Erfolg führen
würde. Beim gewöhnlichen Ausmauern von Reaktionsgefäßen mit keramischen Platten
und Kitten stellt jede Kittung zwischen den Platten immer eine schwache Stelle dar.
Es ist deshalb bei diesen Bauarten üblich, mindestens zwei Plattenlagen übereinander
und mit versetzten Fugen anzuordnen. Bei dieser Sachlage war es höchst überraschend,
daß bei der Verlötung nebeneinanderliegender emaillierter, also spröder Platten
eine völlig dichte und,sehr widerstandsfähige Auskleidung mit nur einer Lage erzielbar
ist, die den besonderen. Vorteil eines außerordentlich guten Wärmeüberganges bietet.