DE1099103B

DE1099103B - Silicon carbide heating element for electric ovens

Info

Publication number: DE1099103B
Application number: DES63341A
Authority: DE
Inventors: Dr Heinrich Roeck
Original assignee: SKW Trostberg AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1959-06-05
Filing date: 1959-06-05
Publication date: 1961-02-09

Description

Heizelement aus Siliciumcarbid für Elektroöfen Zur Beheizung auf 1000 bis 1600' C in Elektroöfen verwendet man stab- oder rohrförrnige Siliciumcarbid-Heizelemente. Zum Zwecke der Stromzuführung sind diese aus Carbid bestehenden Stäbe oder Rohre an beiden Enden verstärkt ausgebildet, um besser zu leiten. Die Enden der Verstärkungen sind durch die Ofenausmauerung geführt und mit Silicium imprägniert. Auf die imprägnierten Enden sind Bandschellen aufgebracht, über die der Strom zugeführt wird. Es ist also nur ein Teil des Heizelementes, bestehend aus dem Siliciumcarbidstab bzw. -rohr, der der Wärmeerzeugung (joulesche Wärme) dient, während das in der Ausmauerung liegende bzw. diese durchsetzende Ende, das nicht oder nur wenig erwärmt ist, die Aufgabe hat, die elektrischen Kontakte, nämlich Bandschellen, aufzunehmen.Silicon carbide heating element for electric furnaces Rod-shaped or tubular silicon carbide heating elements are used for heating to 1000 to 1600 ° C in electric furnaces. For the purpose of supplying power, these rods or tubes made of carbide are reinforced at both ends in order to conduct better. The ends of the reinforcements are passed through the furnace lining and impregnated with silicon. Band clamps are attached to the impregnated ends, through which the current is fed. So it is only part of the heating element, consisting of the silicon carbide rod or tube, which is used to generate heat (Joule heat), while the end lying in the lining or penetrating it, which is not or only slightly heated, has the task to record the electrical contacts, namely band clamps.

Benötigt ein Elektroofen mehrere solche durch Carbidstäbe oder -rohre gebildete Heizelemente, so sind entsprechend viele Durchführungen durch die Ausmauerung des Ofens erforderlich. Bei einem Vakuumofen müssen alle diese Durchführungen vakuumdicht gestaltet sein.If an electric furnace requires several such through carbide rods or tubes formed heating elements, so there are a corresponding number of bushings through the brick lining of the furnace. In the case of a vacuum furnace, all of these bushings must be vacuum-tight be designed.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe- zugrunde, bei Vorliegen von mehreren stabförmigen oder rohrförmigen Carbidheizelementen nur zwei Ofendurchführungen vorzusehen, ohne daß die Zuverlässigkeit der Übertragung des elektrischen Stromes leidet.The present invention is based on the object, if present of several rod-shaped or tubular carbide heating elements only two furnace lead-throughs to be provided without affecting the reliability of the transmission of the electric current suffers.

Die Lösung der Aufgabe setzt als bekannt voraus, daß das aus einem Siliciumcarbidstab oder -rohr bestehende Heizelemeilt an seinen Enden als Hülsen aus Kohle ausgebildete Kohlekappen für den Strornübergang aufweist. Die Lösung der Aufgabe besteht dabei erfindungsgemäß darin, daß diese Kohlekappen unter Verwendung einer bei Elektrodenkittungen an sich bekannten verkokenden Masse mit dein Heizelement aus Siliciumcarbid verbunden und eng in die Bohrung eines Kohlebalkens als Stromzuführung eingesetzt sind.The solution to the problem presupposes, as known, that the one Silicon carbide rod or tube consisting of heating elements divided as sleeves at its ends has carbon caps formed from carbon for the flow transition. The solution to the The object of the invention is to use these carbon caps a coking mass known per se in electrode cement with your heating element Made of silicon carbide and connected tightly into the bore of a carbon beam as a power supply are used.

Es ist also der Ofen von zwei Kohlebalken durchsetzt, zwischen denen stabförmige oder rohrförmige Siliciumcarb-id-Heizelemente, wie erörtert ' eingesetzt sind. Die verkokende Masse in Verbindung mit den Kohlekappen verhindert die rasche Zerstörung durch Lichtbögen, da ein guter Kontakt und eine gute Stromleitung vorliegen.It is penetrated the furnace of two coal beams, between which rod-shaped or tubular Siliciumcarb ID heating elements, are used as discussed '. The coking mass in connection with the carbon caps prevents rapid destruction by arcing, as there is good contact and good current conduction.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 und 2 zwei Ausführungsformen eines Siliciumcarbid-Heizelementes gemäß der Erfindung.The drawing shows in FIGS. 1 and 2 two embodiments of a silicon carbide heating element according to the invention.

Gemäß Fig. 1 ist der Ofen von zwei Kohlebalken4 durchsetzt. In jedem Kohlebalken 4 befindet sich mindestens eine Bohrung, in die das Heizelement 1 aus Siliciumcarbid eingesetzt ist. Um den zuverlässigen Kontakt zwischen dem Siliciumcarb-id-Heizelement 1 und dem Kohlebalken 4 herzustellen, ist das Heizelement 1 mit einer Kohlekappe 2 versehen, zwischen der und dem Stab. 1 eine verkokte stromleitende Masse 3 angeordnet ist. Diese verkokte Masse 3 besteht aus einem bei 100' C plastischen Gemisch aus gemahlenem, aschearmern Koks und Pech oder Teer. Diese Masse wird zwischen die Kohlekappe 2 und den Stab 1 eingebracht und dann bei 400 bis 700' C verkokt. Damit tritt eine mechanische Verbindung zwischen der Kohlekappe 2 und dem Stab 1 ein. Gleichzeitig gewährt die Verkittung einen gleichmäßigen Stromfluß über die gesamte von der Kappe 2 kontaktierten Oberfläche des Stabes 1. Die Kohlekappe 2 hat im übrigen engen Kontakt mit dem Kohlehalken 4.According to FIG. 1 , two carbon beams 4 pass through the furnace. In j edem coal beam 4 is at least one bore, in which the heating element is inserted from silicon carbide. 1 In order to establish reliable contact between the silicon carbide heating element 1 and the carbon beam 4, the heating element 1 is provided with a carbon cap 2, between which and the rod. 1 a coked electrically conductive mass 3 is arranged. This coked mass 3 consists of a mixture, which is plastic at 100 ° C., of ground, low-ash coke and pitch or tar. This mass is introduced between the carbon cap 2 and the rod 1, and then carbonized at 400 to 700 'C. This creates a mechanical connection between the carbon cap 2 and the rod 1 . At the same time, the cement ensures a uniform flow of current over the entire surface of the rod 1 contacted by the cap 2. The carbon cap 2 is otherwise in close contact with the carbon stick 4.

Gemäß der Ausführungsform der Fig. 2 ist an Stelle des Stabes 1 ein Carbidstab 5 aus Siliciumcarbid verwendet. Die Kohlekappe 6 besitzt auf der Innenseite des Bodens ein sich mit der Höhlung des Carbidstabes 5 deckendes Sackloch. In das Sackloch und in den Carbidstab 5 ist ein Kohlensta-b 7 eingekokt. Im übrigen ist der Carbidstab 5 ebenfalls über eine verkokte Schicht in der Kohlekappe 6 befestigt.According to the embodiment of FIG. 2, a carbide rod 5 made of silicon carbide is used instead of the rod 1. On the inside of the bottom, the carbon cap 6 has a blind hole that coincides with the cavity of the carbide rod 5. A carbon rod 7 is coked into the blind hole and into the carbide rod 5. In addition, the carbide rod 5 is also fastened in the carbon cap 6 via a coked layer.

Wie erwähnt, wird zur Herstellung der Verkokungsmasse Teer und gemahlener Koks vorzugsweise verwendet. Man kann aber auch andere verkokbare Kohlenstoff enthaltende Substanzen verwenden, z. B. Pech oder Teer mit Anthrazitpulver, Kohlepulver oder Siliciumcarbidpulver.As mentioned, tar and ground are used to produce the coking mass Coke is preferably used. But you can also contain other carbonaceous carbon Use substances, e.g. B. pitch or tar with anthracite powder, coal powder or Silicon carbide powder.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Heating element made of silicon carbide, id for electric furnaces, using current transfer caps, preferably designed as carbon sleeves, which overlap the ends of the heating element, for the reliable transmission of the electric current from the supply line to the heating element at temperatures above 1000 ° C, characterized in that, that the carbon cap (2, 6) is connected to the heating element made of silicon carbide using a coking mass (3) known per se in the case of electrode cement and is inserted tightly into the bore of a carbon beam (4) as a power supply.

2. Heating element made of silicon carbide according to claim 1, - characterized in that the current transfer sleeve is cylindrical in a manner known per se. 3. Heizeleinent made of silicon caxbide according to claim 1 and 2, characterized in that the carbide rod (5) and the bottom of the carbon cap (6) have mutually covering holes and a carbon rod is coked in these holes. 4. Heivelement made of silicon carbide, characterized in that a material known from electrode cement, such as tar or pitch, is used as the coking mass between the Strora transition sleeve and the heating element, with milled carbonaceous material embedded in these, such as coke, anthracite, carbon or silicon carbide. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 235 566, 543 138, 585 657, 737 902, 886 507.