DE893109C - Heizstab mit Schutzschicht fuer elektrische Widerstandsoefen - Google Patents

Description

• Heizstab mit Schutzschicht für elektrische Widerstandsöfen Zusatz zum Patent 882275 In dem Patent 882 275 ist ein Heizstab mit einer Schutzschicht beschrieben, die aus in den Porendes Heizstabes verankertem To:nerdespinell beisteht, der aus Ausgangsstoffen, die in die Poren des Heizstabes einzudringen vermögen, bei der Betriebstemperatur des Heizstabes !gebildet wird. Bekanntlich besitzt die Tonerde (A1203) die Fähigkeit, gegen basische Oxyde als Säurean:hydri.d zu wirken., so. daß Aluminate entstchen, wie z. B. A12 03 - Mg O, A12 03 ' Be O, A12 O. - Zn O, A'203. Fe O, die als Spinelle bezeichnet werden. Da die für die Bildung der Spinelle erforderlichen Oxyde nicht löslich und nur schwer oder gar nicht schme@lzbar sind, muß für eine gute Verankerung der Schutzschicht in den Poren des Heizstabes gesorgt werden. Dies geschieht dadurch, wie in dem Hauptpatent auseinandergesetzt ist, daß die für die Entstehung des Spinells. °rforderlichen Oxyde durch chemische Umsetzung von. Stoffen gebildet werden, die bereits vorher in die Poren des Heizstabes entsprechend eingelagert sind.
• Es, werden nun nicht nur die als Tonerdespinelle bezeichneten Aluminate, die eine gasdichte und hochtemperaturbeständige Schutzschicht ergeben, verwendet, sondern erfindungsgemäß auch andere Verbindungen vom Spinelltypus, wie z. B. Mg O - Ti203, Be 0 - Cr. 0., Fe, 02 - Crz03, N'0 M% 0.., oder einheitliche Mischkrigtalle idieserVerbindungen mit Spinell:gefüge oder Verbindungen der Silicatreihe,. die für die Bildung der Schutzschicht geeignet sind. Sofern die Kristalle ,dieser Verbindungen isomorph sind, d. h. bei gleichem Mengenverhältnis der Bausteine die Größenverhältnisse und Polarisationseigenschaften. nicht zu verschieden sind, kann also auch die Schutzschicht aus Ausgangsstoffen aufgebaut werden, die zu verschiedenen sp,inellartigen Verbindungen führen, da diese Verbindungen Mischkristalle bilden, wie z. B. Fe'O - Cr2 03 -I- Ni.0 - Mn, 03. Auch die Enfstehung von Mischspinellen ist denkbar, wie z. B. Mg O A12 03 -I- Be O A12 03. ` ' Eine weitere: Gruppe von Verbindungen:, die eine geeignete Schutzschicht für Heizstäbe ergeben, sind, die Silicate, wie z. B. Magnesiumsilicat, Aluminiumsilicat, Kohaltsilicat. Die Bildung der Silicate erfolgt dabei gleichfalls, wie bei den Spinellen auf .dem Heizstab, durch nacheinanderfolgendes Auftragen entsprechender Ausgangsstoffe. Das Eintragen der für die Schutzschichkbildung erforderlichen Metalloxyde in den Heizstab geschieht entweder in Form einer Schmelze oder einer Lösung des entsprechenden Metallsalzes, das in das Oxyd durch Einwirkung von Wasserdampf in Gegenwart von Sauerstoff umgewandelt wird. Diese Umwandlung kann auch in, anderer Weise erfolgen, wie z. B. bei einem Aluminiumsalz durch Ausfällen des .Hydroxyds mittels Ammoniak und anschließendes Erhitzen. Die Beschichtung des Heizstabes mit dem zweiten zur Sp:inell- oder Silicatbildung erforderlichen Metalloxyd kann entweder, wie in dem Hauptpatent beschrieben, durch Aufbringen des Metalls. und arnschl eßerude Oxydation odk-r durch Überziehen des Heizstabes mit dem entsprechenden Metallsalz in, Form einer Schmelze oder Lösung erfolgen, das, wie bereits erwähnt, "durch eine Wärmebehandlung in Gegenwart von Wasserdampf und Sauerstoff bzw. :durch Ausfällen und Erhitzen in das Oxyd umgewandelt wird.
• Um beispielsweise eine Schutzschicht aus Aluminiumsilicat zu bilden, wird zunächst das Aluminiumoxyd in die Poren des Heizstabes eingelagert, indem @dier'Hei@zstab mit einer Aluminium-s@al@zlösung, z. B. Aluminiumnitrat Al (N 03)3, getränkt wird. Durch Eintauchen des so. vorbehandelten Heizstabes in Ammoniakwasser wird dann das Aluminium als Hydroxyd ausgefällt und durch eine anschließende Hitzebehandlung in das Aluminiumoxyd A12 03 umgewandelt, (das durch seine Entstehungsgeschichte in den Poren des Heizstabes ,eingelagert und fest mit dem Heizstab vei ankert ist. Nunmehr wird in einer weiteren Verfahrensstufe :das für. die Silicatbildung erforderliche Siliciumdioxydi dadurch -auf den. Heizstab aufgetragen, daß der Heizstab in eine- Wasserglaslösung Nag - S.i 03 getaucht und einer Hitzebehandlung ünterwo,rf-en wird. Hierbei wird das Natriumoxyd ausgetrieben und mit der bereits vorhandenen Tonerde A1203 ein Aluminiumsfilicat A.1203 - S'02 gebildet, das auch in der Natur als Mineral vorkommt und: je nach dem Verhältnis von Tonerde zu Kieselsäure bezeichnet wird als Sillimanit, Cyanit (D.isthen) und Andalusit.

Claims (1)

1. l ATENTANSPRÜCHE: . z. .Heizstab mit einer in den Poren des Heizstabes verankerten Schtitzschicht nach Patent Nr.88aa75, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle der für die Bildung der Schutzschicht, im Haupt-.patent erwähnten als Tonendespinell bezeichneten .Aluminate andere Verbindungen vom Spinelltypus, wie z. B. Mg O - T'2 03, Be O Cr2 03, Fe 02 - Cr2 03, N' O - Mn2 03 oder einheitliche Mischkristalle dieser Verbindungen mit Spinellgefüge oder Verbindungen der Silicatreihe verwendet werden. z. Verfahren zur Herstellung der Schutzschicht nach Anspruch r, idadlurclh gekennzeichnet, daß das Einbringen in die Poren der für die Schutzschichtbildung erforderlichen Metalloxyde durch Tränken des Heizstabes mit einer Lösung des entsprechenden Metallsalzes und anschließender Umwandlung desselben in das Metalloxyd -erfolgt. 3. Verfahren nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daß ,die Umwandlung des in die Poren eingelagerten. Metallsalzes in das Oxyd durch eine Wärmebehandlung in Gegenwart von Wasserdampf und Sauerstoff vorgenommen wird. q.. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung des Metall-#salzes in. das Oxyd durch Ausfällen mit NH3 vorgenommen wird. 5. Verfahren nach Anspruch z bis q., dadurch gekennzeichnet, daß: die Beschichtung des Heizstabes mit den für die Silicat- oder Spinellbildung erforderlichen Metalloxyden nacheinander durch Aufbringen und Umwandeln in das Oxyd der entsprechenden Ausgangsstoffe stattfindet.