DE959857C

DE959857C - Schutzrohr fuer Thermoelemente der Platingruppe

Info

Publication number: DE959857C
Application number: DET9606A
Authority: DE
Inventors: Dr Franz Kofler
Original assignee: August Thyssen Huette AG
Current assignee: Thyssen AG
Priority date: 1954-06-16
Filing date: 1954-06-16
Publication date: 1957-03-14

Description

Schutzrohr für Thermoelemente der Platingruppe Es ist bekannt, daß Thermoelemente, insbesondere solche, die aus Elementen der Platingruppe zusammengesetzt sind, vor der Einwirkung z. B. von kohlenoxydhaltigen oder schwefelhaltigen Gasen geschützt werden müssen, um ihre Thermokraft zu behalten oder auch, um nicht zu verspröden.
Es ist ferner bekanntgeworden, für hochbeanspruchte Teile, wie Zündkerzen, Elektroden, Thermoelemente oder Heizelemente, dem Metall der Platingruppe ein feuerbeständiges Oxyd, wie beispielsweise Thoriumoxyd, zuzugeben und das Metallpulver mit dem Oxydzusatz zu verdichten und zu sintern. Es soll dadurch bei der hohen Warmbeanspruchung die anfänglich feinkörnige Struktur auch feinkörnig bleiben und sich nicht vergröbern. Es ist ferner für Schutzrohre für Temperaturmeßgeräte, die in Metall- und Schlackenschmelzen tauchen, vorgeschlagen worden, das Schutzrohr aus einem Gemisch von metallischen und keramischen Körpern aufzubauen, so daß jeder der beiden Stoffe in dem fertigen Formkörper ein in sich geschlossenes Gittergerüst bildet.
Es zeigte sich nun, daß in Öfen mit Temperaturen über 11000 C, wie sie z. B. die Wärmeöfen oder Schmelzöfen der metallurgischen Industrie darstellen, selbst durch die Schutzrohre Gase diffundieren können, insbesondere aus dem Heizgut oder Schmelzgut, wie z. B. gasförmiges Kupfer aus kupferlegierten Stählen und ähnliches mehr. Diese Stoffe werden insbesondere an der Heißlötstelle vom Platinmetall aufgenommen. Es sinkt dann die Thermokraft stetig und zunächst unmerklich ab.
Dadurch kommt es zu Falschmessungen mit sehr unangenehmen Folgen für Ofen und Ofengut, da ja doch die Beheizung der Öfen in der Regel nach dieser vom Thermoelement angegebenen Temperatur gesteuert wird. Der Ofen wird dann in immer steigendem Maße falsch gesteuert; zugleich wird das teure Thermoelement unbrauchbar.
Die Schäden am Wärmgut oder am Schmelzgut wie an den Ofen sind sehr beträchtlich, das Gut im Ofen verdirbt, die hitzeempfindlichen Teile der Öfen werden zerstört, der Betrieb erfährt sehr kostspielige Unterbrechungen.

Claims

Eine Anwendung metallischer Schutzrohre verbietet sich für alle korrodierenden und niedriger schmelzenden Metalle von selbst sowie für solche Metalle, die bei den Temperaturen in diesen Öfen von mehr als 11000 C bereits merkbare Dampfdrucke aufweisen. Es würden ja solche Metalle von den Metallen des Thermoelementes aufgenommen werden, und es würde dadurch in fast allen Fällen die Thermokraft herabgesetzt werden. Massive Schutzrohre aus sehr hochschmelzenden und nicht korrodierenden Metallen insbesondere der Platingruppe sind zu teuer; zum anderen können sie fast noch weniger als dicht gesinterte Keramikrohre den Anspruch erheben, bei hohen Temperaturen gasdicht zu sein.

Überraschenderweise zeigte es sich, daß dann bereits ein vollkommener Schutz für das Tliermoelement gewährt wurde, wenn in der keramischen Masse des Schutzrohres vor dem Formen und Brennen in feiner Verteilung ein Metall insbesondere der Platingruppe eingebracht wurde. Es erwies sich jedoch ebenfalls als wirksam, auf oder in einem keramischen Schutzrohr einen dünnen Überzug solcher weitgehend korrosionsfesten, hochschmelzenden Metalle aufzubringen.

Man kann zur Gewinnung solcher Schutzrohre der keramischen Masse vor dem Formen und Brennen des Schutzrohres in feiner Verteilung Platin-Mohr beifügen. Man kann ebenfalls übliche Schutzrohre außen und/oder innen mit Platinfolie überziehen oder außen und/oder innen mit einem Glanz-Platin-Einbrenn-Anstrich versehen und diesen brennen.

Aber auch jeder andere Weg, Platin in feiner Schicht oder feiner Verteilung an oder in dem Schutzrohr anzubringen, führt zum Erfolg. Besonders wirksam ist es, einem mit Platin-Mohr versehenen Schutzrohr zugleich noch außen und/oder innen einen Platinfiberzug zu geben.

An Stelle von Platin sind auch alle anderen Metalle der Platingruppen oder andere nicht korrodierende, sehr hochschmelzende Metalle allein oder in Mischung verwendbar.

Dabei ist es nicht notwendig, das gesamte Schutzrohr erfindungsgemäß zu gestalten. Es genügt, wenn lediglich der Teil des Schutzrohres, der der Ofenatmosphäre und den hohen Temperaturen ausgesetzt ist, derart geschützt ist.

Gegenstand der Erfindung sind demgemäß Schutzrohre für Thermoelemente der Platingruppe, bei denen dem keramischen Schutzrohr mindestens für den Teil, der den hohen Temperaturen des Ofens und den Ofengasen ausgesetzt ist, ein oder mehrere Metalle der Platingruppe zugefügt sind. und zwar entweder als äußerer oder innerer Mantel des keramischen Rohres oder als feinverteilter Bestandteil der keramischen Rohrwandung. Es können auch beide Merkmale, nämlich die Beimischung zur Rohrwandung und ein innerer und/ oder äußerer Schutzmantel, gemeinsam vorliegen.

In der Zeichnung sind Schutzrohre gemäß der Erfindung als Beispiele dargestellt, und zwar zeigt Fig. I ein keramisches Schutzrohr I, welches auf der gefährdeten Länge einen Überzug 2 aus einem Metall der Platingruppe besitzt; in Fig. 2 ist ein solches Rohr dargestellt, welches einen inneren Schutzüberzug 3 aufweist; Fig. 3 zeigt schließlich ein Rohr, bei dem der keramischen Masse der Wandung ein Metall der Platingruppe in feiner Verteilung beigemischt ist.

Es wären - wie oben erwähnt - auch Kombinationen zwischen dem Gegenstand der Fig. I bis 3 möglich.

Da bereits sehr dünne Überzüge oder ganz geringe Beimengungen der Metalle den erfindungsgemäß angestrebten Schutz gewähren, sind derart präparierte Schutzrohre nur wenig teurer als übliche Schutzrohre. Es gewähren aber diese Schutzrohre nicht nur dem Thermoelement, sondern durch dieses auch dem Ofengut und dem Ofen den notwendigen Schutz.

PATENTANSPRÜCHE 1. Schutzrohr für Thermoelemente der Platingruppe, dadurch gekennzeichnet, daß dem keramischen Schutzrohr mindestens für den Teil, der den hohen Temperaturen des Ofens und den Ofengasen ausgesetzt ist, ein oder mehrere Metalle der Platingruppe in feiner Verteilung und/oder in Form eines Oberflächenüberzuges zugefügt sind.
2. Schutzrohr nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß es außen und/oder innen mit einer Schicht eines der im Anspruch I genannten Metalle überzogen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 848 62I, 834 9I I, 834 757; USA..Patentschrift Nr. 2 406 I72; »Archiv für technisches Messen«, N7 2171-1.