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Elektrischer Vakuumkurzschlußofen Für elektrische, Vakuumkurzschlußöfen
mit Kohlenohr als Heizkörper sind die bei-often:n Ofen verwendeten Wärmeschutzma.ssen
nicht benutzbar, da sie ein soe großes Lu:ftspeicherungsvermögen besitzen, daß trotz
langen Abpumpens das erforderliche hohe Vakuum nicht zu erreichen ist. Es ist bereits
ici;n Kohlespiralwiderstandsofen ,als Vaktuuimofeni für das Heiß.extraktionsverfahren
zur Bestimmung von Gasen in Stählen bekannt, bei dem tim die Kohlespirale ein Rohr
als Wärmeschutz für den Ofenmantel gestellt ist. Die Strahlungswärme dieses Rohres
wurde in das Kühlwasser des äfenmantels abgeführt. Da aber die Strahlungswärme mit
der vierten Potenz der Temperatur ansteigt und bei hohen Temperaturen der Wärmeübergang
durch Abstrahlung der Wärmefortfürhrung durch die umgebende Atmosphäre nahezu gleichkommt,
treten bei höh.er:en Schmelztemperatuiren bei dieser Kühlart große Wärmeverluste
und damit Energieverluste ein.
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Es ist auch schon bekannt, zwischen Heizrohr und Ofenmantel :eines
Kurzschlußofens als Wärmeschutz ein Schamotterohr anzuordnen und den Ztiischen.raum
zwischen Schamotteröhr und Heizrohr mit einer Wärmeschutzm.asse, z. B. Schlackenwolle,
,auszufüllen. Dieser Vo@rschl.ag bezieht sich aber auf :einen unter atmosphärischem
Druck oder überdruck arbeitenden Schmelzofen, bei dem die Anordnung der Wärmeschutzmassen
den Wärmeverlust durch die umgehende Atmosphäre verringern soll.
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Für einen elektrischen Kttrzschlttilnfen, der wie der Gegenstand der
Erfindung für den
Betrieb unter Hohem Vakuum bestimmt ist, bringt
nun, wie schon oben erwähnt, die Verwendung von porösen Wä rmeschutzmassen insofern
Schwierigkeiten, als die Evakulerr@ng der Zwischenräume infolge Speicherung d, r
Luft in den Wärme@scliutzmassen atißerordeiitlich erschwert bzw. verlangsamt wird.
Ein Schamatterohr erfüllt zudem nicht die an ein als Strahlungsumterbrecher vorgesehenes
Schutzrohr zu stellenden Anforderungen bezüglich Dlichtheit des Baustoffes, Wärmeleitvermögen
und Strahlungswertes. Diese Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß dadu TCli vermieden,
daß man nicht ein, sondern, mehrere Schutzrohre aus möglichst dichtem keramischem
Bäustaff, möglichst geringem Wärmeleitvermögen und möglichst geringem Strahlungswert'
als Strahlungstniterbrech{r konzentrisch mit geringem Abstand vaneinander um das
Heizrohr a,n:ordnet.
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-Da sich die Schutzrohre nicht berühren, geben sie infolge des Vakuums"
die Wärme weder durch Leitung noch durch die umgebende Atmosphäre, sondern nur durch
Strahlung nach .außen weiter und setzen deshalb mit jedem zusätzlichen Strahlungsunterbrecher
die Wärmeverluste nach auf.eii sprungartig herab, so. daß sich eine Wasserkühlung
des ;äußeren Ofenmantels in vielen Fällen erübrigt. Als innerstes, dem He.izrolir
am nächsten stehendes Schutzrohr wird wegen der hohen Temperatur des H@eizrobres
von über :!ooo" zweckmäßig ein Kohlerolir oder ein hochschmelzendes Ohydrohr verwendet.
Die weiteren Schutzrohre lieste:heii zweckmäßig aus Quarz. Porzelliin, S.interko@rund
oder Zirkonoxyd. Zur weiteren Abschwächung der Strahlungswerte kann nian sich auch
das an sich bekannte Verfahren zunutze machen, daß man die Oberflächen der Rollre
mit polierten Cberzügen, aus Metall, z. B. Silber oder Chrom usw. als sclil@eclite
Wärmestrahler, überzieht.
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In beiliegender Zeichnung ist eigne Ausfiihrungsfoiin des Ofens im
Schnitt beispielsweise dargestellt. In dem Ofengehäuse, bestehend aus dem Mantel
i, dem wassergekühlten oberen Kopfstück .2 und dem unteren Kopfstüclk 3 sowie drin
Deckel q. und dem Boden 5, befindet sich das Heizrohr 6, das in den beiden Kopfstücken
durch Kontaktringe ; und 8, dic durch Muttern g und i i angedrückt «--erden. befestigt
ist. Der obere Kontaktring 8 ist durch Einschnitte io federnd gestaltet. 1n den
Zwischenraum zwischen Heizrohr 6 und dem Gehäusemantel i ist nächst dem Heizrofir
ein Schutzrohr 12 aus Kohle angeordnet, das die erste Wärmestrahlung des f-leizrohres
nach außen aufnimmt. Um dieses Schutzrohr 12 herum befinden sich init geringem Abstand
voneinander wie auch von dem Kohleschutzrohr und dem äußeren Gehäusemantel mehrere
weitere Schutzrohre 13
aus möglichst dichtem keramischem Baustoa. An den Kopfstücken
sind die Stroniztrfühi-t:,ngen 14 angeschlossen und um einen Kurzschluß durch den
Gehäusemantel i zu t-ürhindern, sind die Befestigungsschrauben 15 durch entsprechende
Isolatioinsbüchsen 16 sowie der Mantel von den Kopfstücken durch geeignete Zwischenlagen
in üblicher Weise isoliert. =1n dem Deckel a befindet sich der Vakuumansch1ttß
17, ein Beobachtungsfenster für die Teinperaturmessu-ng 18 und eine iüf nung
i 9 für eine Einschleu.sevarriclitti,ng.