157455. lajstromszámú szabadalom • Eljárás SiC alapanyagú villamos túlfeszültséglevezető ellenálllás előállítására és berendezés az ellenállás zsugorítására
5 157455 6 A kötőanyag emulzió készítésénél felhasznált anyagok: Hochenbockai kvarchomok 8,1 kg Zettlitzi kaolin 16,0 kg 5 Lítiumkarbonát 0,9 kg Víz 25,0 kg 50,0 kg Fenti alkotókból álló kötőanyag keveréket porcelán golyósmalomba töltjük és a nedves őrlést mindaddig végezzük, míg 10 /i-nál kisebb szemcsenagyságú őrleményt nem kapunk. A nedves úton megőrölt szilárd alkotók 10 /,t-nál kisebb szemcsefinomsággal rendelkeznek. Az őrleményt és a SiC-t, valamint az a fázisú Al2 03-at kettős „Z" lapátú keverőbe adagoljuk és keverjük, majd a kapott homogén masszát szárítjuk. Földnedves állapotban feldaraboljuk és 2 mm lyukbőségű szitán átnyomjuk. Az ellenálláshoz szükséges anyagmennyiséget kiadagoljuk, acél présszer. számba töltjük és kb. 750 kp/cm2 nyomással a kívánt 'formára alakítjuk. A nyers ellenállást méretétől függően 1—2 hétig szobahőmérsékleten tartjuk, majd szárítószekrényben fokozatosan 100 C°-ig melegítjük. Előégetés levegőn történik, lépcsőzetesen hevítve max. 800 C° hőmérsékletig. Átlagos hevítési sebesség: kb. 140 C°/óra. Az előégetett ellenállásokat későbbiekben ismertetett függőleges elrendezési hidrogéngáz áramú csőkemencében max. 1290 C° hőmérsékleten zsugorítjuk. A zsugorított ellenállások felületeit letisztítjuk, majd a csatlakozó felületeket Zn vagy Cu vagy Al fémbevonattal látjuk el. A homloklapok szélén 3—4 mm széles fémmentes gyűrűt alakítunk ki. A palástfelületet villamosan szigetelő festékréteggel borítjuk. Az ellenállást két-két különböző polaritású formáló áramimpulzussal stabilizáljuk, 8/20 /ÍS alakú, 3:50—400 A/cm2 áramsűrűséget előidéző hullámmal. A formált ellenállásokat rendeltetésüknek megfelelően osztályozzuk. Ismeretes, hogy a SiC alapanyagú villamos túlfeszültséglevezető ellenállások zsugorítását vízszintes tengelyű toló- ill. csőkemencében végzik. A betétanyagot tűzálló csónakokba rakják, mely csónakok szakaszos előtolással a kemence hőzónáján áthaladnak. A gyakorlat során megállapítottuk, hogy a zsugorító kemencében vízszintesen elhelyezett ellenállások nem felelnek meg az előírt követelményeknek, mert az ellenállástest anyagstruktúrája zónázódott, vagyis egyik részén nagy vezetőképességű anyag alakult ki, míg másik részén nagy ellenállású tulajdonsággal rendelkezett. A fenti hőkezelési asszimetriából eredő hibát találmányunk alkalmazásával úgy küszöböljük ki, hogy függőleges szimmetria tengelyű zsugorító kemencét alakítunk ki, melyben az ellenállásokat oszlopszerűen egymásra rakva, a védőcső segítségével az izzítóíéren keresztül vezetjük. Ekkor a hő minden oldalon egyenletesen, radiális irányban halad íaz ellenállás belseje felé és az asszimetria megszűnik. A fentiekben ismertetett eljárással készített SiC nemlineáris ellenállások kiégetését a találmány szerinti zsugorító kemencében végezzük, melynek példaképpeni kiviteli alakját a sematikus rajzok segítségével részletesen ismertetjük, ahol: , 1. ábra: a kemence' tengelyirányú hosszmetszetét, 2. ábra: a tömítő szerkezet hosszmetszetét ábrázolja. A zsugorító kemence függőleges, vagy közel függőleges irányú, áttolós rendszerű csőkemence, melynek szimmetria tengelyében az oszlopszerűen egymásra helyezett ellenállások, vagy röviden az 1 betétoszlop folyamatos áttolását elősegítő 2 védőcső van elhelyezve. A 2 védőcső az 1 betétoszlop alakjának megfelelő kialakítású és úgy van méretezve, hogy azon keresztül az 1 betétoszlop akadálytalanul, felülről lefelé, az ellenkező irányban áramló védőgázban áthaladjon. A 2 védőcső középső szakaszát a 3 villamos fűtésű 4 izzítótér képezi, melyet kívülről az 5 hőszigetelő köpeny vesz körül. A 2 védőcső 4 izzítótér előtti és mögötti szakaszát a hűtőterek alkotják, melyeket kívülről a 6 és 7 hőcserélő készülékek öveznek. A 2 védőcsőben alulról felfelé védőgázt, előnyösen 8 hidrogéngázt áramoltatunk keresztül. A 2 védőcső 4 izzítótérben levő szakasza kétféle lehet, mégpedig gáz átnemeresztő falú, vagy gázáteresztő falú. Ez utóbbi esetben a 2 védőcső falán átdiffundált védőgáz kiáramlását a kemencéből, az 5 hőszigetelő köpeny külső falának célszerű kiképzésével akadályozzuk meg. Ennél a szerkezeti kialakításnál a 8 védőgáz nemcsak a 2 védőcső belsejében áramlik végig, hanem az 5 hőszigetelő köpeny külső fala által közrezárt teret is kitölti és azt állandóan öblíti. A 2 védőcsőnek azon szakaszai, melyek a 4 izzítótéren kívül vannak, pl. a hűtőtérben levő szakaszok, célszerűen acélból készülnek. Miután 2 védőcső egyes szakaszai különböző hőtágulási együtthatóval rendelkező anyagolkból készülnek, a csőcsatlakozásoknál megfelelő tömítésről kell gondoskodni. Erne a célra eredményesen azbeszt zsinór tömítést alkalmaztunk. A 4 izzítótér fűtését a 2 védőcső külső falára felcsévélt villamos ellenállásból készített 3 villamos fűtőtest látja el. A 4 izzítótérben uralkodó hőmérséklet megfelel 1 betétoszlop zsugorítási hőfokának, mely a találmány szerint 1300 C°-nál kisebb, célszerűen 1270—-1290 C°. A 2 védőcső alsó szakaszában a védőgáz, előnyösen 8 hidrogéngáz bevezetését biztosító 9 beömlőszerve és a 2 védőcső felső szakaszában az említett gáz elvezetését biztosító 10 ki ömlőszerve van. A 2 védőcsőben alulról felfelé áramló 8 védőgáz közvetlenül érintkezik az 1 betétoszloppal,' annak haladási irányával ellentétes irányú. Szerepe az, hogy a zsugorítás folyamata alatt az 1 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
