156237. lajstromszámú szabadalom • Elektromos kemence és eljárás tűzálló anyagok készítésére

156237 elhelyezni, melynek hűtése valamely folyadék keringtetésével történik. Sajnos azonban á gyakorlatban bebizonyosodott, hogy ez a cső, melynek előállítási költsége egyébként rendkívül magas, a sarzzsal való érintkezés során tönkremegy. Ugyanis, mivel a hűtőfolyadékot példaképpen 50 C° hőmérsékleten tartják és mivel a tűzállóanyag rossz hővezető képességű, az utóbbi anyagban a hőmérsékleti gradiens igen nagy és mi több, ingadozás oknak van kitéve. Ennek következtében a kvarcban igen nagy feszültségek keletkeznek, különösképpen a cső külső falánál. Ezek a feszültségek meghaladják a rugalmasság határait, sőt az anyag törési szilárdságát is, miáltal a cső felülete erősen repedezik és így egyetlen olvasztási művelet után a cső használhatatlanná válik. Az is megtörténik, hogy az említett feszültségek a csőfal törését idézik elő már az első művelet során is, miáltal a cső nem teljesítheti feladatát. A találmány fő célkitűzése a már ismert, fentebb említett indukciós kemencék és az ugyancsak leírt átmeneti megoldások hátrányainak a kiküszöbölése. A kitűzött feladat megvalósítására, a találmány szerint, tűzállóanyagok olvasztására olyan elektromos indukciós kemencét alakítunk ki, mely több menetből kiképzett, elektromos generátor tekercset és a tekerccsel koaxiálisán elhelyezkedő hüvelyt foglal magába, mely közvetlen érintkezésben van az olvasztandó anyaggal. Ez a hüvely azonos méretű, cső alakú, hosszanti vezető-elemekből áll, melyek hűtése folyadék-Jjeringtetéssel történik és amely elemeket elektromosan szigetelő tűzállóanyag választ el egymástól. A kemencéhez tartozik továbbá a szétbontott állapotban levő olvasztandó anyag betáplálására alkalmas berendezés, valamint az indukciós tekercsnek rádió-frekvenciájú árammal való táplálására szolgáló eszközök is. A vékony fémfallal kialakított elemeket hosszanti irányban egymástól szigetelő anyag választja el, mely termikus aknát alkot, a generátor és a tűzálló olvasztandó sarzs között elhelyezve. Ezeknek az elemeknek vékony fallal való kiképzésével csökkenthetjük a felületi áramokat, amelyek ott igen gyenge mértékben jelentkeznek és csökkenthetjük a jelentkező veszteségeket is. Mivel a tekercsek által indukált teljes elektromos feszültség rögzített, a kemence két egymás mellett levő eleme között a feszültség kisebb, mint a korábban alkalmazott kemencék behasított hengeres falán kialakított rések élei közötti feszültség. Pontosabban kifejezve, a szigetelőanyag közbeiktatásával egymástól szétválasztott megfelelő számú elem a feszültséget osztja és így biztosan kiküszöböljük az elemek között elektromos ív keletkezésének veszélyét. A találmány szerinti elektromos kemencét a leírás további részében ismertetjük részletesen példaképpen! kialakítás kapcsán, ami természetesen nem jelenti azt, hogy találmányunkat kizárólag erre a változatra korlátoznánk. A rajzon az 1. és 2. ábra a kemencét ábrázolja perspektivikusan, illetve az 1. ábra II—II vonalában vett metszetben. A rajzon szemléltetett kemencének 1 induk-5 ciós tekercse van, melynek táplálása nagy-frekvenciás generátor segítségével történik, mely az olvasztandó 3 tűzállóanyag-sarzs vagy adag befogadására alkalmas 2 hüvelyt fogja körül. 10 Az 1 indukciós tekercs rézcsőből készült, több menetiből áll, melynek hűtése víz keringtetéssel történik. A tekercs függőlegesen a 2 hüvely hosszában, a 4 nyíl irányában és ezzel ellentétes irányban mozgatható. Egy vezérlő 15 berendezés (a rajz külön nem szemlélteti), mely önmagában ismert, teszi lehetővé a szabályozható sebességgel való mozgatást. A 2 hüvely az 1 indukciós tekerccsel koaxiális, de azzal nincs érintkezésben. Ez a hüvely 20 fenék nélküli cső, mely több 5 vezető elemből áll (az ismertetett kiviteli változat esetében tizennégy ilyen elemet alkalmazhatunk), melyeket az elektromos és hőszigetelő 6 lapok választanak el, ezek példaképpen kerámiából ké-25 szülhetnek. A rajzon a jobb szemléltetés érdekében az elemek csak egy részét ábrázoltuk. Erre a célra előnyösen kvarcot vagy alumíniumoxidot alkalmazunk. Az 5 vezető elemek azonos méretűek és mindegyiket igen vékony-30 falú réz-cső alkotja, melyben a hűtőfolyadék kering (általában víz). A hűtőfolyadék bevezetése a burkolat alján levő 7 csövön keresztül történik, míg a folyadék a burkolat felső részén a 8 csövön keresztül távozik. Az 5 ve-35 zetőelemeket a lehető legvékonyaibbra képezzük ki, hogy a veszteségeket csökkentsük. Így például az 5 mm átmérőjű csövek vastagsága 2,5 mim lehet. A 2. ábra szemlélteti, hogy a szigetelő. lapok kis mértékben túlnyúlnak be-40 felé az 5 vezető elemeken (;mm-nagyságrendben), hogy meghosszabbítsák az ív útját és megakadályozzák az ívképződést. Az 5 vezető elemek és a ,6 szigetelő lapok rögzítése az ismertetett kiviteli változat ese-45 tében tűzállóanyagfoól készült, szigetelő háló vagy szalag körültekercselésével történik, mely hőnek jól ellenáll (így pl. üvegszövet vagy alumíniumdioxid alkalmazható), a rajzon ezt a rögzítő anyagot csupán az 1. ábrán, az alsó 50 részen pont-vonallal jelöltük. Természetesen más kialakítás is lehetséges. így példaképpen a vezejtő elemek vékonyfalú, körkeresztmetszetű vagy profilozott rézcsövekből is előállíthatók, szigetelésük az egyes csö-55 vekre az alumíniumoxidnak szórópisztollyal való felhordásával végezhető, a rögzítés pedig a felső és alsó részen az indukciós mezőn kívül elhelyezett kollekitorgyűrűkkel történhet. Ez a kialakítás különösen akkor jelentős, ha 60 nagyszámú vezető elemet alkalmazunk, tíz és huszonnégy között (a huszonnégy a gyakorlatba alkalmazott átmérők mellett gyakorlatilag maximálisnak tekinthető). Ezzel szemben nyolc eleim alkalmazásáig az 1. és 2. ábrán 65 szemléltetett kivitel mutatkozik előnyösebbnek. 2