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ÖSTERREICHISCHES PATENTAMT
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UND SÜDDEUTSCHE KALKSTICKSTOFFWERKE AKTIENGESELLSCHAFT
IN TROSTBERG (DEUTSCHLAND)
Einrichtung zum Schutz der Oberflächengrenzschicht in einem mit Schmelze beschickten Induktionstiegelofen
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JuliIn Induktionsöfen werden zufolge der Wirkung des Induktionsfeldes auf die Schmelze in letzterer
Wirbelströme induziert, die eine Bewegung der Schmelze verursachen. Die Schmelze strömt hiebei entlang der Ofenausmauerung abwärts und im Zentrum in der oberen Ofenhälfte des Schmelzbehälters des Induktionsofens an die Oberfläche zurück. Der Badspiegel ist am Rande des Schmelzbehälters
5 niedriger als in der Mitte. Während der Behandlungsdauer der Schmelze, die sich vom Aufschmelzen des
Einsatzes bis zum Abgiessen bzw. Abstechen der aufbereiteten Schmelze erstreckt, müssen der Schmelze
Zusatzstoffe beigegeben werden.
Bestimmte Zusatzstoffe, die relativ teuer sind und deren Beigabe zur
Aufbereitung der Schmelze unbedingt notwendig ist, gehen jedoch mit der Ofenausmauerung eine unerwünschte Reaktion ein und vermindern dadurch die Konzentration des in der Schmelze 10 verbleibenden und mit dieser reagierenden Zusatzstoffes. Als Abhilfe dagegen muss, damit die Schmelze in der geforderten Weise mit dem Zusatzstoff reagieren kann, eine gegenüber der theoretisch aufzuwendenden Menge vergrösserte Menge des Zusatzstoffes der Schmelze beigegeben werden, was in der Mehrzahl der Fälle erhebliche Mehrkosten verursacht. Weiters wird durch die Reaktion der
Zusatzstoffe mit der Ofenausmauerung letztere angegriffen, so dass in der Folge eine Verminderung der 15 Lebensdauer der Ofenausmauerung eintritt. Dadurch werden Reparaturen erforderlich.
Diese bedingen lange Stehzeiten des Induktionsofens und verschlechtern die Wirtschaftlichkeit des Ofenbetriebes. Zur
Verlängerung der Lebensdauer der Ofenausmauerung ist bereits vorgeschlagen worden, letztere vom
Boden des Schmelzbehälters des Induktionsofens in Richtung seiner Höhenerstreckung mit zunehmender Stärke auszubilden. Beispielsweise ist die Ofenausmauerung im Schnitt keilförmig oder 20 stufenförmig ausgebildet worden. Die Herstellung solcher Ofenausmauerungen ist relativ umständlich und dementsprechend teuer.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schutz der Oberflächengrenzschicht in mit Schmelze beschickten Induktionstiegelöfen vor eine Reaktion der sauren Ofenausmauerung mit basische
Umsetzprodukte ergebenden Zusätzen und ist gekennzeichnet durch einen auf der Badoberfläche 25 schwimmenden vorgefertigten Ring aus thermisch ausreichend beständigen Schutzstoffen geringeren spezifischen Gewichtes als das der Schmelze, dessen äusserer Rand allseitig einen geringen Abstand zur
Ofenwand aufweist, wobei die Schutzstoffe während der Behandlungsdauer nicht oder nur in geringem
Masse von der Schmelze gelöst werden bzw. mit dieser reagieren und vor oder während des Abstiches bzw. des Abgiessens der Schmelze von dieser getrennt werden.
30 Die erfindungsgemässe Einrichtung ermöglicht eine Verringerung der Menge an Zusatzstoffen, welche der Schmelze beizugeben sind, und erhöht die Lebensdauer der Ofenausmauerung.
Die Schutzstoffe werden in Ringform auf die Oberfläche der Schmelze aufgebracht ; dadurch i. st die Möglichkeit gegeben, im Laufe der Aufbereitung der Schmelze Legierungszusätze in die Schmelze einzubringen. Durch den auf die Oberfläche der Schmelze ringförmig aufgebrachten Schutzstoff wird
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ein Abfliessen der in die Schmelze eingebrachten Zusatzstoffe zur Ofenausmauerung hin verhindert. Die
Schutzstoffe hindern die Zusatzstoffe, auf der Badoberfläche in Richtung zur Ofenausmauerung abzufliessen und bewirken eine rasche Vermischung der Zusatzstoffe mit der Schmelze.
Dadurch reagiert nur ein geringerer Anteil der Menge der Zusatzstoffe mit der Ofenausmauerung, und es kann einerseits
5 mit nur etwas mehr als der theoretisch aufzuwendenden Menge an Zusatzstoffen das Auslangen gefunden werden, anderseits wird die Lebensdauer der Ofenausmauerung dadurch beträchtlich erhöht.
Der Schutzstoff geht keine solche Reaktion mit der Schmelze ein, so dass diese keine unerwünschten bzw. nachteiligen Eigenschaften erhält. Der Schutzstoff kann aus stückigem Gut in Form eines Ringes auf die Oberfläche der Schmelze aufgebracht werden. Die einzelnen Stücke müssen hiebei eine solche 10 Grösse aufweisen, dass sie durch die Bewegung der Schmelze nicht unter die Oberfläche gespült werden.
Die Schutzstoffe werden vor oder während des Abstiches bzw. des Abgiessens der Schmelze mittels eines eigenen Entschlackungswerkzeuges abgezogen oder während des Abstiches durch besondere
Werkzeuge zurückgehalten.
Bei Benutzung von stückigem Gut wird als neutraler Schutzstoff Koks verwendet.
15 Weiters kann als Schutzstoff gebrannter Kalk verwendet werden. Als Schutzstoff aus stückigem
Gut kommt schliesslich stückige Schamotte, eventuell Schamottenbruch, in Frage.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird der Schutzstoff in Form eines vorgefertigten
Ringes verwendet. Hiebei kann der Ring erfindungsgemäss aus keramischem Material bestehen, das beispielsweise auf Basis der auf Kieselsäure oder Tonerde beruhenden keramischen Werkstoffe 20 hergestellt ist. Schliesslich kommen auch aus Stampfmassen hergestellte Ringe in Frage.
Gemäss einem andern Merkmal der Erfindung kann der vorgefertigte Ring aus Holz bzw. aus
Holzspänen bestehen, die durch ein Bindemittel wie Wasserglas zusammengehalten sind.
25 PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zum Schutz der Oberflächengrenzschicht in einem mit Schmelze beschickten
Induktionstiegelofen vor eine Reaktion der sauren Ofenausmauerung mit basische Umsetzprodukte ergebenden Zusätzen, gekennzeichnet durch einen auf der Badoberfläche schwimmenden 30 vorgefertigten Ring aus thermisch ausreichend beständigen Schutzstoffen geringeren spezifischen
Gewichtes als das der Schmelze, dessen äusserer Rand allseitig einen geringen Abstand zur Ofenwand aufweist, wobei die Schutzstoffe während der Behandlungsdauer nicht oder nur in geringem Masse von der Schmelze gelöst werden bzw. mit dieser reagieren und vor oder während des Abstiches bzw. des
Abgiessens der Schmelze von dieser getrennt werden.
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