DE869245C

DE869245C - Electrode salt bath furnace

Info

Publication number: DE869245C
Application number: DES9330D
Authority: DE
Inventors: Fritz Dipl-Ing Edgar; Christian Dipl-Ing Hollmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1945-01-13
Filing date: 1945-01-13
Publication date: 1953-03-02

Description

Elektrodensalzbadofen Bei Elektrodensalzbadöfen mit keramischem Tiegel ist es bekannt, die Elektroden in den Tiegel einzulassen. Die Elektroden solcher Salzbäder haben erfahrungsgemäß nur eine begrenzte Lebensdauer, die insbesondere bei hohen Temperaturen in der Salzschmelze von etwa 130o° selten über 30o Betriebsstunden hinausgehen.Electrode salt bath furnace For electrode salt bath furnaces with a ceramic crucible it is known to let the electrodes in the crucible. The electrodes of such Experience has shown that salt baths only have a limited lifespan, especially the at high temperatures in the molten salt of around 130o °, rarely more than 30o operating hours go out.

Man Zwar bisher der Ansicht, daß die Abnutzung der Elektroden darauf zurückzuführen ist, daß durch das hocherhitzte Salz ein unmittelbarer, korrodierender Einfluß auf das Elektrodenmaterial ausgeübt wird. Es ist deshalb schon vorgeschlagen worden, die Elektroden plattenförmig auszubilden und derart in die Tiegelwandung einzulassen, daß sie nur mit ihrer Schmalseite an das Schmelzbad angrenzen. Der Erfindung liegt nun die durch Versuche bestätigte Erkenntnis zugrunde, daß die Elektrodenabnutzung abweichend von der bisherigen Anschauung überwiegend auf zwei andere und voneinander verschiedene Einflüsse zurückgeht.It was previously believed that the wear and tear on the electrodes was due to it is due to the fact that the highly heated salt creates an immediate, corrosive Influence is exerted on the electrode material. It is therefore already proposed been to design the electrodes plate-shaped and so in the crucible wall admit that they only border the weld pool with their narrow side. Of the The invention is based on the knowledge confirmed by experiments that the electrode wear deviating from the previous view, mainly on two other and one another various influences are declining.

Die eine dieser Abnutzungen ist bisher am unteren Teil des Salzbades beobachtet worden und ist dadurch zu erklären, daß bei schlecht entschlämmten Bädern am Boden des Tiegels gelegentlich eine überhitzung eintreten kann, die bei den ohnehin hohen Badtemperaturen von etwa 1350° leicht zum Erreichen oder überschreiten des Schmelzpunktes des Elektrodenmaterials führt. Es tritt also eine Elektrodenabnutzung durch Abschmelzen ein.One of these wear and tear is so far on the lower part of the salt bath has been observed and can be explained by the fact that poorly desludged baths Occasionally overheating can occur at the bottom of the crucible, which in any case high bath temperatures of around 1350 ° easy to reach or exceed the Melting point of the electrode material leads. So there is electrode wear by melting down.

Erfindungsgemäß kann man diese dadurch verhindern, daß die Wärmeableitung von der inneren Elektrodenoberfläche zur Umgebung so bemessen wird, daß die innere Elektrodenfläche auch dann nicht die Schmelztemperatur des Elektrodenmaterials annimmt, wenn die Salzschmelze selbst bereits diese Temperatur erreicht hat.According to the invention, this can be prevented by the fact that the heat dissipation from the inner The electrode surface is dimensioned in relation to the environment so that that the inner electrode surface is not the melting temperature of the electrode material either assumes when the molten salt itself has already reached this temperature.

Zu diesem Zweck kann man die Abmessungen der Elektroden in Richtung von innen nach außen und die des anschließenden Mauerwerkes und die Wärmeleitzahlen beider entsprechend wählen. Zur Erhöhung der Wärmeableitung auf die Umgebung kann man noch gut wärmeleitende, mit Kühlrippen versehene Metallteile mit den Elektroden verbinden, die entweder durch das Mauerwerk nach außen geführt öder nach oben geführt sind. Durch diese Maßnahmen kann man erreichen, daß auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen die Elektrode an keiner Stelle eine solche Temperatur annimmt, daß der Schmelzpunkt des Elektrodenmaterials überschritten wird.For this purpose one can look at the dimensions of the electrodes from the inside to the outside and that of the adjoining masonry and the coefficient of thermal conductivity choose both accordingly. To increase the heat dissipation to the environment can metal parts with cooling fins with good thermal conductivity are attached to the electrodes connect that either lead through the masonry to the outside or lead upwards are. With these measures you can achieve that even under unfavorable operating conditions the electrode never assumes such a temperature that the melting point of the electrode material is exceeded.

Die andere Art der Elektrödenabnutzung tritt in der Nähe des Badspiegels auf und ist vorzugsweise darauf zurückzuführen, daß beim Ausschöpfen des Salzbades das die Elektrodenoberfläche schützende Salz nach unten absinkt, die Elektroden aber noch längere Zeit eine höhere Temperatur behalten, unter deren Einfluß das Elektrodenmaterial sehr schnell verzundert, also an Querschnitt verliert. Diese Art. der Abnutzung erfordert erfindungsgemäß ein Material mit besonders hoher Zunderbeständigkeit, wozu Eisen-Aluminium-Legierungen verwendet werden können, die Aluminiumanteile beispielsweise vön 5 bis 15% besitzen und die neben der hohen Zunderbeständigkeit den Vorteil bieten, daß auch der Schmelzpunkt hoch liegt.The other type of electrode wear occurs near the bath level on and is preferably due to the fact that when exhausting the salt bath the salt that protects the electrode surface sinks down, the electrodes but keep a higher temperature for a long time, under the influence of which the Electrode material scaled very quickly, i.e. it loses its cross-section. These According to the invention, the type of wear and tear requires a material with particularly high resistance to scaling, for which iron-aluminum alloys can be used, the aluminum components for example of 5 to 15% and which, in addition to the high scaling resistance, offer the advantage of that the melting point is also high.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

Fig. r und 2 zeigen im Querschnitt und Längsschnitt einen Elektrodensalzbadofen gemäß der Erfindung. Mit i ist der aus feuerfestem Material bestehende Tiegel bezeichnet, der aus der gemauerten Wand z und dem Bodenstein 3 besteht. Der Tiegel wird von einem Isoliermauerwerk q. umgeben. Mit 5 ist das Eisenblechgehäuse bezeichnet. In den Tiegel sind, drei Elektroden 6, 7 und 8 eingelassen. Die Elektroden sind plattenförmig ausgebildet und mit ihrer Schmalseite dem Badräum zugekehrt. Die Wärmeleitfähigkeit der Elektroden und ihre Abmessungen sowie die Wärmeleitfähigkeit und die Abmessung des Mauerwerkes werden nun so bemessen, daß die Elektroden die Schmelztemperatur des Elektrodenmaterials nicht erreichen können. Zu diesem Zweck ist es vorteilhaft, die Elektroden in ihrer radialen Abmessung besonders groß zu wählen, so daß sie, wie bei den Elektroden 6 und 8 dargestellt, bis zur äußeren Begrenzung des Tiegels oder, wie bei der Elektrode 7 dargestellt, noch darüber hinaus sich erstrecken. Damit die Wärme gut an die Umgebung abgeführt wird, ist es ferner zweckmäßig, mindestens das Mauerwerk, das sich in radialer Richtung an die Elektroden anschließt, aus einem Material besserer Wärmeleitfähigkeit herzustellen als das des übrigen Mauerwerkes 4.. In der Zeichnung ist dies dadurch angedeutet, daß die Mauerwerkteile 9, io und i i anders schraffiert sind als die übrigen Teile des Mauerwerkes 4.. Es ist auch vorteilhaft, die Elektroden, wie bei der Elektrode S dargestellt; so auszubilden; daß sie sich in Richtung zum Gehäuse hin verbreitern und ebenso das daran sich anschließende Mauerwerk aus einem Stoff geringerer Wärmeisolationsfähigkeit.FIGS. R and 2 show, in cross section and longitudinal section, an electrode salt bath furnace according to the invention. The crucible made of refractory material is denoted by i, which consists of the brick wall z and the floor stone 3. The crucible is made of an insulating masonry q. surround. With 5 the sheet iron housing is referred to. In three electrodes 6, 7 and 8 are embedded in the crucible. The electrodes are plate-shaped trained and with its narrow side facing the bathroom. The thermal conductivity of the electrodes and their dimensions as well as the thermal conductivity and dimensions of the masonry are now dimensioned so that the electrodes have the melting temperature of the electrode material. For this purpose it is advantageous to to choose the electrodes particularly large in their radial dimensions, so that they as shown for electrodes 6 and 8, up to the outer limit of the crucible or, as shown in the case of the electrode 7, extend beyond this. So that the heat is dissipated well to the environment, it is also useful at least the masonry, which adjoins the electrodes in the radial direction, from one To produce material with better thermal conductivity than that of the rest of the masonry 4 .. In the drawing this is indicated by the fact that the masonry parts 9, io and i i are hatched differently than the remaining parts of the masonry 4 .. It is also advantageous, the electrodes, as shown for the electrode S; so train; that they widen in the direction of the housing and also that which adjoins it Masonry made from a material with poor thermal insulation properties.

Als Elektrodenmaterial wird man, wie erwähnt, vorzugsweise ein solches hoher Zunderbeständigkeit und hohen Schmelzpunktes wählen, beispielsweise eine Eisen-Aluminium-Legierung mit 5 bis 15'10 Aluminium.As mentioned, the electrode material is preferably such Select a high resistance to scaling and a high melting point, for example an iron-aluminum alloy with 5 to 15'10 aluminum.

In Fig. 3. ist 'dargestellt, wie man die Wärmeableitung der Elektroden an die Umgebung noch verbessern kann. Soweit die Teile mit denen der Fig.2 übereinstimmen, sind die gleichen Bezugszeichen gewählt. Bei der Anordnung nach Fig. 3 ist an die Elektrode 8 ein Metallkörper 13 befestigt, der nach oben herausgeführt ist und Kühlrippen 14 besitzt. Er kann gleichzeitig zum Anschluß der Zuleitung 15 benutzt werden. An Stelle eines solchen Metallkörpers kann auch ein Metallkörper 16 verwendet werden, der in radialer Richtung das Ofenmauerwerk durchsetzt und ebenfalls Kühlrippen 17 besitzt. Man kann auch beide Metallkörper gleichzeitig anwenden.In Fig. 3 is shown how the heat dissipation of the electrodes to the environment can still improve. As far as the parts match those of Fig. 2, the same reference numerals are chosen. In the arrangement of FIG. 3 is to the Electrode 8 attached to a metal body 13, which is led out upwards and cooling fins 14 owns. It can be used at the same time to connect the supply line 15. At Instead of such a metal body, a metal body 16 can also be used, which penetrates the furnace masonry in the radial direction and also cooling fins 17 owns. You can also use both metal bodies at the same time.

Claims

PATRNT CLAIM: i. Electrode salt bath furnace with electrodes embedded in the crucible wall, characterized in that the heat dissipation from the inner electrode surface to the environment is dimensioned in such a way that the inner electrode surface does not even then assume the melting temperature of the electrode material; when the molten salt itself has reached this temperature. Furnace according to claim i; characterized in that the dimensions of the electrodes in the direction from the inside to the outside and those of the adjoining masonry and the thermal conductivity of both are selected accordingly. 3. Oven according to claim 2, characterized in that the heat dissipation to the environment is promoted by highly thermally conductive metal parts provided with cooling fins, which are attached to the electrodes or form part of them. q .. Furnace according to claim i, characterized in that an iron-aluminum alloy with 5 to 1 5 aluminum is used as the material for the electrodes 01o.