SE459524B - Vaermestraalningsroer - Google Patents

Description

459 524 10 20 25 25 och mellan olika delar av ett element, vilket medför omedelbart avbrott på. ele- mentets funktion eller avsevärt förkortad livslängd för elementet. Vid utbyte av element, som innebär att element och elementstöd dras ur strâlningsröret och efter utbyte eller reparation äter skjuts in i detta, kan framför allt stöden komma att fungera som skrapor och orsaka högar av oxid. i allmänhet längst in i röret, vilket kan orsaka svårigheter vid reparationsarbetet och driitstömingar.

De_ hittills använda strälningsrörens mekaniska egenskaper vid höga arbetstem- peraturer är inte tillfredsställande. Pà grund av sin egen tyngd och den invändíga belastningen böjs rören efterhand. För att motverka detta mäste rören med re- gelbundna intervall roteras. Även om detta oftast kan göras i samband med ordi- narie översyn eller reparationer är det ända en betydande nackdel och en för an- vändningsmöjligheterna begränsande faktor.

Avsikten med föreliggande uppfinning är att undvika ovannämnda nackdelar hos tidigare kända strälningsrör samt att möjliggöra en högre användningstempe- ratur än som hittills varit möjligt, Härmed avses främst en högre, konstant temperatur vid kontinuerlig drift. Genom uppfinningen blir det också möjligt att arbeta med längre perioder mellan driftstopp för underhällsarbeten. Den väsentligt minskade eller helt eliminerade nedböjningen av rören medför betydligt tiilförlitligare funktioner hos strätningsrören liksom enklare underhåll.

Strälningsrör enligt uppfinningen är avsedda för ugnar och liknande uppvärm- ningsändamäl och kännetecknas av att röret består av en legering av FeCrAf-typ varvid dess cylindriska del utgörs av ett sömlöst rör. Dessa strälningsrör ger betydande fördelar jämfört med konventionella, av nickel-krom eller järn-nic- kel-krom-legeringar. medelst gjutning eller svetsning av plät framställda för.

Strälningsrör enligt uppfinningen kan användas vid drifttemperaturer upp till 1250-13000.

Vid höga temperaturer bildar FeCrAl-legeringar, under oxiderande betingelser, ett stabilt och vidhäftande skikt av aluminiumoxid pà ytan av materialet. Denna oxid är ocksa mer värmebeständig och motstàndskraftig mot kemiska angrepp än de skikt som bildas pä nickel-krom-legeringar. Särskilt framträdande är detta i 10 15 20 25 30 459 524 svavelhaltig miljö. dà snabba och kraftiga angrepp erhålls pä nickel-krom-ma- terial. Om oxidsltiktet hàlls intakt är FeCrAl-legeringar även bättre i karbu- rerande atmosfär. Det är därför i manga tillämpningar viktigt att föroxidera stràlningsrör enligt uppfinningen. Detta gäller även om den avsedda drifttempe- raturen är under 1100°C. Lämplig föroxidation är t.ex. värmebehandling i luft vid 1100°C under minst 8 timmar. FeCrAl-legeringen kan även innehålla min- dre mängder av andra legeringskomponenter säsom, yttrium, titan och zirkon i mängder upp till 0.2 vikt-“a av vardera. Dessa tillsatser paverkar säväl oxidskikten som materialets struktur och egenskaper.

Det cyiindriska röret, som utgör huvuddelen av strälningsröret, är sömlöst och företrädesvis framställt genom extrudering. Det för extruderingen använda äm- net framställs pà konventionellt sätt genom gjutning eller pa pulvermetallurgisk väg. Bearbetningshastigheten och andra betingelser vid extruderingen väljs sä att rören fär en strimmig yta, varmed avses att hela yttre ytan hos rören är ojämn med i rörets iängdriktning gående, oregelbundna spar och forhöjningar, vilkas storlek väljs för att optimera oxidskiktets egenskaper främst avseende styrka och elastlcltet för att undvika oxidavspaltning vid höga temperaturer och tempe- raturväxlingar. uppfinningen skall nedan ytterligare beskrivas i anslutning till figurerna.

Figur 1 visar elektriskt uppvärmda strälningsrör i en ugn. Ett stràlningsrör är uppskuret för att visa-elementen.

Figur 2 visar ett tvärsnitt genom ett strälningsrör som uppvärms genom för- bränning av gas.

' Figur 3 visar ytan av det cyiindriska röret hos ett stràlningsrör.

Figur 4 visar ett tvärsnitt genom det cyiindriska röret.

Figur 1 visar etttiertal stràlningsrör (1, 2A, 2B) som är monterade i en ugn, av vilken visas en av tegel uppförd vägg (3). Stràlningsrören har ett hölje. ett cylindriskt rör (9) av FeCrAl-material. Med FeCrAl-material avses järn- krom-aluminium-legerlng av den typ som beskrivits ovan. l rörets ytterände finns en gavel (ej visad) av samma material. l ugnsväggen (3) är upptaget ett mot röret svarande hal i vilket rörets anda stöder. För den ej visade röranden finns ett motsvarande stöd i form av t.ex. en hylla eller ett urtag i ugnsväggen. 459 524 10 15 Avståndet mellan ugnsvåggarna kan vara upp till 2 meter och mellan dessa hänger strålningsröret fritt. l röret finns ett elektriskt motstàndselement (4) som i det visade exemplet ar utfört av MoSig och är av den typ som saluförs under be- teckningen KANTHAL SUPER. Elementet vilafpà keramiska stöd (5). Elementets anslutníngsdelar (7) passerar genom tva pluggar (6, 8) som avgränsar strål- ningsrörets heta atmosfär mot omgivningen och stöder anslutningsdelama.

Det i figur 2 visade stràlningsróret är avsett för uppvärmning med en endast antydd gasbrännare (14). Förbränningsgaserna fràn denna strömmar först ge- nom insatsen (12), vänder vid gaveln (10) och strömmar tillbaka utmed strål- ningsröret (9). Detta är försett med en hans (11) för montering pà ugnsväggen på sedvanligt satt. insatsen har pàsvetsade stöd (13).

De l figurerna 1 och 2 visade stràlningsrören dimensioneras med hänsyn till den ugn där de ska arbeta. Exempelvis kan rörets längd vara 1800 mm, dess utvän- diga diameter 200 mm och väggtjocklek 8 mm.

Figurema 3 och 4 visar utseende hos ett stràlningsrör enligt uppfinningen.

Figur 3 ar ett toto av ytan pá röret och tigur 4 visar, i ca 50 gàngers förstoring, ett tvärsnitt av samma röryta. Av bilderna framgår ytans strimmighet. Denna kristallstrimmighet uppnås genom att använda tillräckligt hög bearbetningshas- tighet vid extruderingen och kan vara väsentlig för oxidskiktets egenskaper.

Claims (5)

_ . 5 459 524 PATENTKRAV

1. Stralningrör utgörande ytterhölje för elektriska motständselement eller annan uppvärmníngsanordning för ugnar och likande uppvärmningsandamàl kánnetecknad av att röret bestar av en legering av FeCrAl-typ varvid dess cylindriska del utgörs av ett somlöst för.

2. Stràlningsrór enligt nagot av föregående patentkrav kânnetecknad därav ~ att rörets hela ytan är ojämn med i rörets iängdriktnlng gäende, oregel- bundna spar och fórhöjningar.

3. Stràlningsrör enligt något av föregående patentkrav kânnetecknad därav att dess utvändiga yta genom iöroxidation tàckts med ett oxidskikt huvudsak- ligen bestående av aluminiumoxid.

4. Satt vid framställning av rör av legeringar av FeCrAl-typ kännetecknad därav att rören erhålls genom extrudering.

5. Sätt enligt patentkrav 5 kânnetecknad därav att extruderingen sker med sådan bearbetningshastighet att rörets yta blir ojämn med i längdriktningen gående spàr och förhöjningar.