Hochtemperatur Ofen 2000 Grad mit Nernst Lampe

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metalllabor
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Hochtemperatur Ofen 2000 Grad mit Nernst Lampe

Beitrag von metalllabor »

Ich habe im Sciencemadness Forum einen Topic gesehen über eine Hochtemperaturofen mit einem ZrO2 / Y2O3 Heizelement, ähnlich wie die Nernstlampe die Walter Nernst 1897 erfunden hat.
Das Hetzelement muß erhitzt werden bevor es leitfähig wird und dann leitet es Strom und wird 2000 Grad heiß, also viel heißer als Kanthaldraht (bis 1200 Grad) oder Propanofen was es möglich macht om Gußeisen oder Stahl zo schmelzen, was ich gerne möchte.
Ich habe das schon versucht mit einem kleinen Lichtbogenofen durch zwei Kohle-Elektroden mit einem 200A Gleichstrom Schweißgerät zu verbinden, aber der flüssige Stahl absorbiert Kohlenstoff und wird spröde.

Hat jemand Erfahrung damit ?
aliquis
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Re: Hochtemperatur Ofen 2000 Grad mit Nernst Lampe

Beitrag von aliquis »

metalllabor hat geschrieben: Dienstag 30. November 2021, 18:54200A Gleichstrom
:eek:

Wie wär's für den Hausgebrauch mit einer Thermitreaktion? Da hast Du auch flüssiges Eisen.

Oder möchtest Du es in Förmchen gießen? :mrgreen:
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eule
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Re: Hochtemperatur Ofen 2000 Grad mit Nernst Lampe

Beitrag von eule »

Hi, ich habe zwar noch nie eine Nernstlampe in Aktion erlebt, aber kenne berichte wie diesen hier: http://www.nernst.de/lamp/nernstlamp_sciam1899.htm. Es ist nicht schwer, sich einen darauf basierenden Ofen zu imaginieren, wenn er nur außen herum gut genug isoliert ist. Mit genügend Ampere sollte es auch kaum ein Problem darstellen, nicht nur ein kleines Lämpchen als Heizung davn zu verwenden, sondern gleich einen Teil der Innenwand (Magnesia) passend zu verkabeln und so zur Strahlungsquelle zu machen.
In dem Artikel werden allerdings als untere Grenze etwa 500V Betriebsspannung genannt, was bei den zu erwartenden Strömen von mehreren Ampere die Rechnung beim e-Werk schon ziemlich hochtreiben kann.
Wie man eine so gestaltete Heizplatte zur Inbetriebnahme vorheizt (in der Kälte tut sich da eher nicht sehr viel) ist dann aber nur ein technisches Detail.
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Glaskocher
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Re: Hochtemperatur Ofen 2000 Grad mit Nernst Lampe

Beitrag von Glaskocher »

Unter dem Stichwort Globar wird ein Heizstrahler auf SiC-Basis beschrieben. Heizelemente auf SiC-Basis werden in Glas-Hafen-Öfen u.A. verwendet. Sie sollen recht spröde (erschütterungsempfindlich) sein. Das könnte eventuell eine Alternative zur ZrO2 / Y2O3 Keramik sein.

Ich wüßte gerne, ab welcher Temperatur die genannten Werkstoffe leitfähig werden und ab welcher Temperatur sie ausreichend leitfähig sind, um sich selbst zu heizen.
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eule
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Re: Hochtemperatur Ofen 2000 Grad mit Nernst Lampe

Beitrag von eule »

irgendwo (wikipedia?) stand etwas davon die elektrische Lampe mit einem Streichholz zu "entzünden" das dürfte die notwendige Anfangstemperatur zumindest grob eingrenzen.
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aliquis
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Re: Hochtemperatur Ofen 2000 Grad mit Nernst Lampe

Beitrag von aliquis »

eule hat geschrieben: Dienstag 30. November 2021, 23:25 die elektrische Lampe mit einem Streichholz zu "entzünden"
Irgendwie ein witzige Vorstellung, die ein wenig daran erinnert, wie einige Gas-und Petroleumlampen-gewöhnte Menschen gegen Ende des vorletzten Jahrhunderts mit dem Phosphorzündholz in der Hand ratlos vor den ersten elektrischen Glühlampen gestanden haben mögen, bevor sie den Schalter entdeckten... :wink:
Eine historische Bedienungsanleitung dazu wäre spannend...
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BJ68
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Re: Hochtemperatur Ofen 2000 Grad mit Nernst Lampe

Beitrag von BJ68 »

Sollte auch mit WIG Elektroden gehen....u.U. sogar besser vgl. https://www.wig-schweissen.ch/wp-gr%C3%BCn die gibts von 1 bis 8 mm Durchmesser und 175 mm Länge....plus dass da wirklich Luft nach oben ist, bei der Schmelztemperatur....

bj68
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metalllabor
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Re: Hochtemperatur Ofen 2000 Grad mit Nernst Lampe

Beitrag von metalllabor »

BJ68 hat geschrieben: Mittwoch 1. Dezember 2021, 07:16 Sollte auch mit WIG Elektroden gehen....u.U. sogar besser vgl. https://www.wig-schweissen.ch/wp-gr%C3%BCn die gibts von 1 bis 8 mm Durchmesser und 175 mm Länge....plus dass da wirklich Luft nach oben ist, bei der Schmelztemperatur....

bj68
Nein, Wolfram verbrannt bei hoher Temperatur. Ich habe vor ein paar Jarhen versucht mit einem 0.5mm W-Draht Kurzschluß zu machen und es verbrannte. Ich habe es noch einmal versucht unter Argon und dann schmolz es bei 3400 Grad.

https://www.metallab.net/jwplayer/video ... o6OjYwMA==
Glaskocher
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Re: Hochtemperatur Ofen 2000 Grad mit Nernst Lampe

Beitrag von Glaskocher »

Kleiner Tipp zur Isolierung hinter der ersten Wand: Es gibt "Hohlkugelkorund", der aus lauter senfkorngroßen Kügelchen besteht und sich sehr gut "gießen" läßt. Das heißt, er läuft in alle kleinsten Ecken und füllt den ihm gebotenen Raum wie eine Flüssigkeit. Die Spalten müssen allerdings kleiner als 1mm sein, damit keine Kugel und kein Abrieb durch rutscht.

Ansonsten gibt es Mineralwollen aus Alumosilikat und anderen Werkstoffen in Form von Platten, Matten und Flocken. Man braucht ja auch Isolierung im beweglichen Deckel.
BJ68
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Re: Hochtemperatur Ofen 2000 Grad mit Nernst Lampe

Beitrag von BJ68 »

metalllabor hat geschrieben: Mittwoch 1. Dezember 2021, 16:05 Nein, Wolfram verbrannt bei hoher Temperatur. Ich habe vor ein paar Jarhen versucht mit einem 0.5mm W-Draht Kurzschluß zu machen und es verbrannte. Ich habe es noch einmal versucht unter Argon und dann schmolz es bei 3400 Grad.

Klar....geht nur unter Schutzgas oder im Vakuum....ansonsten verbrennt oder besser oxidiert das Metall....mein Punkt ist, der dass Du bei Wolfram halt mit dem Schmelz- oder besser der Erweichungstemperatur eine sehr breite Spanne hast vgl. https://wolfram-industrie.de/werkstoffe ... gierungen/ und http://www.tungstenalloys.net/pdf/E-biz ... oducts.pdf so dass es auf eine "genaue" Temperaturregelung nicht so drauf ankommt d.h. der Elektrode ist es egal, ob sie auf 2000°C oder auf 2500°C bis 3000°C erhitzt wird, während andere Heizmaterialien da halt u.U. an ihre Grenzen kommen und es Dir übel nehmen.

Btw. https://link.springer.com/article/10.1007/BF01289853
und daraus [...]The results of tests show that in the working region of the furnace with three zirconia elements it is possible to carry out heating in an air atmosphere up to 1950°C, with a surface temperature on the hightemperature part of the heating elements of 2050–2100°C. One of the essential conditions for operating such furnaces is individual current regulation of each element.[...]

bj68
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