144767. lajstromszámú szabadalom • Fűtőelem üvegből készült ellenállás-testtel, elektromos kemencékhez

(P Megjelent: 1959. március 15-én. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 144.767. SZÁM 18. c. 5. OSZTÁLY - WA~69. ALAPSZÁM Fűtőelem üvegből készült ellenállás-testtel, elektromos kemencékhez VEB Walzwerk Hettstedt, Hettstedt (Südharz) Német Demokratikus Köztársaság A bejelentő által megnevezett feltalálók: Bändel Franz oki. mérnök és Trübner Erich elektromérnök hettstedti lakosok A bejelentés napja: 1957. július 10. A találmány elektromos kemencékhez való olyan fűtőelemre vonatkozik, amelynek ellenállásteste üvegből van. Ismeretes már olyan elektromos fűtőelem, amelynél az ellenállásként szolgáló üveganyag egy csőalakú edényben van, ez utóbbi sugározza ki a fűtőtes által fejlesztett hőt. Ilyen fűtőelemek főként az üveggyártásban kerülnek alkalmazásra; kohászati célokra sugárzó hatásuk elégtelen volta folytán nem alkalmasak. Ismeretes egy másfajta, üveg ellenállástestű és elektromos kemencékben alkalmazható fűtőelem is, amely alkalmas ugyan acél felhevítésére, ez a fűtőelem azonban a kemence boltozata felé sugározza a hőt és azt a boltozat sugározza vissza a munkadarabra. A kohászatban azonban az ilyenfajta kemencék sem tudtak elterjedni, egyrészt elégtelen hatásfokuk miatt, másrészt pedig azért, mert felépítésükhöz különleges tulajdonságú nagy hővisszaverő- és kis hőelnyelőképességű tűzálló építőanyagra van szükség, ami az ilyen kemencéket nagyon megdrágítja. A találmány tárgyát elektromos kemencékhez való és üveg ellenállástesttel rendelkező olyan fűtőelem képezi, amely igen jól alkalmazható acél felhevítésére, izzítására és megolvasztására, és amely mentes a fentebb említett hátrányoktól. Külön előnye még, hogy könnyen cserélhető. A találmány lényege az, hogy egy lomhán reagáló üvegmasszát, amely pl. kb. 50% kovasavból, 20—30 % nátriumoxidból, 10—30 % timföldből, valamint 10 %-ot meg nem haladó mennyiségű titándioxidból és egyéb adalékokból áll, cinket azonban nem tartalmaz, olyan nyitott kádban helyezzük el, amelynek lapos derékszögű négyszögalakú vagy lapos lekerekített belső keresztmetszete van, mimellett az üvegmassza szabad felületének szélessége többszörösen, előnyösen legalább négyszeresen nagyobb a massza mélységénél. Ha ugyanis az üvegmassza hősugárzó felülete nem elég nagy, akkor a hő a massza mélyebb rétegeiben halmozódik, ami a kád anyagának gyorsabb elhasználódását eredményezi. A kádakat, cserélésük megkönnyítése érdekében fiókszerűen helyezzük el a kemence falai mentén. A kádak könnyen hozzáférhető voltát biztosítja az is, hogy a kemence fedele leemelhető. A találmány gyakorlati kivitelét egy példaként szolgáló megoldáson a rajz szemlélteti. Az 1. ábra alaprajzban mutatja a kemencét, az oldalfalak mentén elrendezett kádakkal. A 2. ábra a kemence egy részletének függőleges metszetét mutatja. A 3. ábrán egy fűtőelem látható keresztmetszetben. A vasból készült (1) burkolatba foglalt kemencében több, előnyösen hat darab (2) kádban vannak az üvegből álló (4) ellenállástestek elhelyezve, mindegyik ellenállástesthez külön (6) elektródok vezetnek. Ezzel a megoldással, mely szerint mindegyik ellenállástestnek külön áramhozzávezetése van, elérhetjük, hogy a kemence begyújtásához és üzemeltetéséhez csak kis áramfeszültségre van szükség. A (2) kádak keresztmetszete célszerűen a (3) lekerekített lapos alakot mutatja. A (4) ellenállástest mélysége hossztengelye mentén 40—45 mm, szélessége pedig kb. 300 mm. Ilyen alak és méretek esetén érhető el a legkedvezőbb hősugárzás, és ilyen viszonyok esetén kerülhető el leginkább a korundból készült (2) kád anyagának túlságos elhasználódása is. A (4) ellenállástest lapos alakja folytán gondoskodni kell a célszerűen körkeresztmetszetű rúdalakú (6) elektródok külön ágyazásáról. Ezeket az elektródokat kívülről, a kemence falazatán keresztül vízszintes helyzetben vezetjük be a (2) kádhoz, ill. az ebben levő (4) ellenállástesthez. A (2) kádon a bevezetések helyén (7) bemélyedések vannak kiképezve olymódon, hogy az üvegmassza ezeken a helyeken legalább 10 mm vastag rétegben fedje az elektródokat. Ezáltal az elektródokat megvédjük a kemence légkörével való érintkezéstől és emellet elérjük azt is, hogy az átmeneti ellenállás kicsiny legyen. Kifelé az üvegmassza tömíti az elektródokat, minthogy a folyékony üveg behatol az elektród bevezetőnyílásába és itt megdermed.