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Verfahren zum Inbetriebsetzen von Induktionsöfen.
In der Schmelzteehnik benutzt man seit langem Öfen, bei welchen durch Induktionsströme die Wärme im Material selbst erzeugt wird. Die verwendeten Frequenzen betragen dabei zwischen 5-20. 000 Perioden.
Der eisengeschlossene Niederfrequenzofen (mit etwa 5-60 Perioden) hat bekanntlich vor dem eisenlosen Hochfrequenzofen den Vorzug, dass er erheblich geringere Anlage-und Betriebskosten erfordert ; er hat aber anderseits den schweren Nachteil, dass er nicht von selbst in Betrieb gesetzt werden kann. Es müssen hiezu besondere Mittel angewendet werden, z. B. das Einlegen eines Metallringes, welcher vorgeschmolzen wird und den sekundären Kurzschluss bildet, der zur Erzeugung der Wärme nötig ist. Aus diesem Grunde ist der Niederfrequenzofen trotz seiner Billigkeit in vielen Fällen durch den eisenlosen Hochfrequenzofen verdrängt worden, welcher Einsätze in jeglicher Form und Gestalt zu schmelzen gestattet.
Dieser Vorteil tritt besonders dann in Erscheinung, wenn ein häufiger Wechsel der Einsatzart und infolgedessen eine volle Entleerung vorgenommen werden muss, weil durch Verbleiben des zum Anheizen benutzten Schmelzringes in der Schmelze unter Umständen eine ungenaue Zusammensetzung des Endproduktes nicht zu vermeiden ist. Man hat nun bereits versucht, während des eigentlichen Dauerbetriebs mit nieder- frequentem Wechselstrom betriebene Induktionsöfen bei der Inbetriebsetzung vorerst mit hochfrequentem Wechselstrom zu speisen, durch den ein Zusammenbacken des in die Schmelzrinne eingebrachten Schrottes erreicht werden kann. Das Zusammenbacken des Schrottes muss hiebei so weit getrieben werden, bis
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dung von Strom niederer Periodenzahl zu gestatten.
Zur Durchführung dieses bekannten Verfahrens sind jedoch unbedingt frequenzwandelnde Zusatzapparate und überdies am Transformator Anzapfstellen erforderlich, wodurch die Herstellungskosten jedes einzelnen Ofens wesentlich erhöht werden.
Gemäss vorliegender Erfindung wird nun das Inbetriebsetzen von Induktionsöfen derart durchgeführt, dass das Schmelzen dieser dazu erforderlichen geringen Menge des Einsatzmaterials in einem beweglichen oder mit dem Hauptofen eine feste Einheit bildenden Hochfrequenzofen vorgenommen wird, wobei im ersteren Falle der Hilfsofen mit mehreren Niederfrequenz-Induktionsöfen zusammen arbeiten kann. Ausser dem eigentlichen Hauptofen, der mit Niederfrequenz gespeist wird, wird erfindungsgemäss ein mit höherer Frequenz betriebener, nicht eisengeschlossener Hilfsofen verwendet, der das Eisen in normaler Stückform zum Schmelzen bringt. Das geschmolzene Gut wird dann in die Sehmelzrinne des Niederfrequenzofens eingegossen und der eigentliche Schmelzprozess in diesem durchgeführt.
Die Arbeitsweise gemäss vorliegender Erfindung geht folgendermassen vor sich :
Zunächst kann der Ofen in gewöhnlicher Weise, etwa durch Einlegen eines (später wieder herausgenommenen) Metallringes, bis zur Rotwärme erhitzt werden. Sodann wird das im nicht eisengesehlossenen Induktionsofen geschmolzene Metall in solcher Menge in die Schmelzrinne gegossen, dass ein geschlossener sekundärer Stromkreis für die Niederfrequenz entsteht. Darauf beginnt die eigentliche Charge ini Niederfrequenzofen. Nach beendigter Schmelze kann nun der Ofen vollständig entleert werden, worauf sich das Verfahren mit einem neuen Einsatz beliebiger Zusammensetzung wiederholen lässt.
Ein solcher Vorgang gestattet auch den gleichzeitigen Betrieb von mehreren Hauptöfen mit einem einzigen nicht eisengeschlossenen Hilfsofen. Der kleine Hilfsofen kann natürlich bequem transportabel
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quenz wird zweckmässig durch Umformen der Niederfrequenz erzeugt, z. B. mit Hilfe von rotierenden Umformern, Lichtbogengeneratoren, Frequenzwandlern oder sonstigen bekannten Einrichtungen. Die Wirtschaftlichkeit eines solchen Verfahrens ist ausserordentlich gut.
Der mit verhältnismässig geringem Wirkungsgrad arbeitende, nicht eisengeschlossene Induktionsofen braucht nur ganz geringe Leistung zu besitzen und wird natürlich nach Beginn des eigentlichen Schmelzvorganges sofort wieder abgeschaltet. Statt den Hilfsofen transportabel zu machen, kann man ihn natürlich auch, wenn lediglich eine einzige Einheit vorgesehen ist, mit dem Hauptofen vereinigen. Desgleichen kann der Hauptofen selbst in bekannter Weise als Einphasen-oder aber als Mehrphasenofen ausgebildet werden, um eine bessere Ausnutzung der Netzenergie zu ermöglichen.
In der Zeichnung ist ein Beispiel einer Ofenanlage für das erfindungsgemässe Verfahren dargestellt.
Es bedeutet 1 die niederfrequente Schmelzrinne, die in bekannter Weise in Isoliermaterial eingebettet ist und den Eisenkern 3 sowie die primäre Wieldung 4 umschliesst. Ein nicht eisengeschlossener Induktionsofen 5 mit der Spule 6 hängt über der Schmelzrinne und kann seinen geschmolzenen Inhalt durch die am Boden angebrachte Giessöffnung 7 in die Schmelzrinne 1 einlaufen lassen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Inbetriebsetzen von Induktionsöfen, wobei die zum Inbetriebsetzen von Niederfrequenz-Induktionsöfen notwendige geringe Menge geschmolzenen Einsatzmaterials mit Hilfe von Hoehfrequenzströmen erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Schmelzen dieser geringen Menge des Einsatzmaterials in einem beweglichen oder mit dem Hauptofen eine feste Einheit bildenden Hochfrequenzofen vorgenommen wird, wobei im ersteren Falle der Hilfsofen mit mehreren Niederfrequenz- Induktionsöfen zusammen arbeiten kann.