CH170222A - Elektroden-Schmelzbadofen. - Google Patents

Description

      Elektroden-Sehmelzbadofen.       Die Erfindung bezieht sich auf einen  Elektroden -     Schmelzbadofen.    Zweckmässig  dient zur Wärmeübertragung eine Salz  schmelze. Bei den     bekannten    derartigen  Ofen ist die Tauchelektrode in der Mitte des  Schmelzraumes angeordnet. Dadurch wird  aber der für die Beschickung zur     Verfügung     stehende Nutzraum ausserordentlich ver  ringert, so     da.ss    nur verhältnismässig kleine  Werkstücke in dem Schmelzbad behandelt  werden können.

   Dem hat man dadurch zu  begegnen versucht, dass man die Elektrode  zylinderförmig     gestaltete.    Dabei ist jedoch  einmal die Elektrode nicht gegen     Berührung     mit dem Behandlungsgut geschützt, und zum  andern findet nur ein geringer Umlauf in  folge des Wärmeauftriebes in der Nähe der  Elektrode     statt.     



  Die     beschriebenen    Nachteile sollen durch  die Erfindung behoben werden, welche darin  besteht,     da.ss    die Tauchelektrode nicht in dem  Nutzraum, sondern in einen besonderen       Elektrodenraum    verlegt ist, der vom Nutz-         raum    durch eine Zwischenwand teilweise ab  gegrenzt ist.

   Der     Stromübergang    erfolgt da  bei praktisch nur zwischen Tauchelektrode  und     Tiegelwand    des     Elektrodenraumes.    Die  Zwischenwand zwischen     Elektrodenraum     und Nutzraum ist so gestaltet, dass sie den  mittleren Teil des     Durchgangsquerschnittes     mindestens     teilweise    verschliesst. Durch die  Erhitzung des Salzes in dem     Elektroden-          raum    entsteht ein lebhafter Wärmeauftrieb,  der einerseits das Salz aus dem Nutzra<U>um</U>  von unten ansaugt und nach der Erhitzung  durch die Elektrode oberhalb der Zwischen  wand wieder an den Nutzraum abgibt.

   Es  findet also eine erhebliche     Zirkulation    des  Salzes zwischen dem Elektroden- und dem  Nutzraum     statt.     



  Die Tauchelektroden können aus den be  kannten Baustoffen, wie Eisen, Kohle, her  gestellt sein. Als zweckmässig hat sich eine  kombinierte Elektrode erwiesen, bei der nur  der untere, unterhalb des     Badspiegels        befind-          liehe    Teil aus     Graphitkohle    besteht.      Versuche mit einem derartigen Ofen haben  ergeben, dass der     Badumlauf    um die Zwi  schenwand herum derart stark wird, dass eine       Dämpfung    desselben zweckmässig, bisweilen  sogar notwendig erscheint.

   Zur Erreichung  dieses Ziels kann die im     Schmelzbadtiegel     angeordnete     Zwischenwand    mit     Durchbre-          chungen    versehen sein. Es stellt sich dann  eine den     Badumlauf    dämpfende     Wirkung     ein, indem ein     Ausgleibh    zwischen den ver  schieden schweren Salzschmelzen durch die       Durchbrechungen    in der Trennwand stattfin  det.

   Die Grösse der     Durchtrittsstellen    für  die Schmelze, welche sich Ober- und unter  halb der     Trennwand    befinden, kann ferner  durch Heben und Senken der Zwischen  wand, gegebenenfalls durch Verschieben ein  zelner Teile der Zwischenwand gegeneinan  der, verstellbar sein.  



  In den     Fig.    1 bis 15 der Zeichnung sind  Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen  standes dargestellt. Es bezeichnet in allen       Abbildungen    die Ziffer 1 den Tiegel, 2 den       Elektrodenraum,    3 den Nutzraum und 4 die       Zwischenwand.    Die Elektroden sind mit  Ziffer 5 und die Stromzuführungen mit 6  und 7     benannt    worden.  



  Bei dem in den     Fig.    1 und 2 im Schnitt  und im Grundruss gezeigten Ausführungs  beispiel sind zwei     Elektrodenräume    symme  trisch zum Nutzraum angeordnet.  



  Die Zirkulation der     Badflüssigkeit    wird  beeinträchtigt und     unterbunden,    wenn sich  der     Badspiegel    bis unterhalb der     obern          gante    der Zwischenwand 4     zwischen    Elek  troden- und Nutzraum gesenkt hat. Um die  sen Mangel zu     beheben,    sowie zu dem  Zwecke, die     Badbewegung    in     zulässigen     Grenzen zu halten, ist die Zwischenwand mit       Durchbrechungen    versehen.

   Diese können ge  mäss     Fig.    3 und 4 der Zeichnung aus einer  Anzahl symmetrisch oder unsymmetrisch  über die Zwischenwand verteilter kreisrunder  Löcher 8 bestehen. Es können auch entspre  chend     Fig.    5 und 6, sowie     Fig.    7 mehrere  Langlöcher 9 vorgesehen sein, deren längere  Achsen vorzugsweise parallel zum Schmelz  badspiegel liegen. Die durchbrochene Zwi-         schenwand    kann mit dem     -Schmelzbadtiegel     ein     .Stück    bilden. Es ist jedoch auch mög  lich, die Zwischenwand beweglich und aus  dem Bad herausnehmbar zu gestalten.

   Die  fest mit dem Tiegel verbundene Zwischen  wand erhöht dessen Festigkeit; die lose an  geordnete Zwischenwand ermöglicht ihren  schnelleren Ersatz bei Beschädigungen im  Betrieb, sowie eine Regulierung der Durch  trittsquerschnittte     ober-    und unterhalb der  Zwischenwand und damit eine Anpassung an  den jeweiligen     Badumlauf.     



  Für das Einsetzen der losen Zwischen  wand 4 sind zweckmässig, wie es     Fig.    8 zeigt,  in der     Tiegelwandung    selbst Rillen 10 vor  gesehen.- Man kann auch die Längsseiten  der Zwischenwand entsprechend der     Fig.    9  der     Zeichnunb    mit Führungen 11. versehen  und diese über einfache Vorsprünge 12 an  der     Tiegelwandung    übergreifen lassen. Zwi  schenwand und     Ofenwandung    sind     auf    diese  Weise gegeneinander verschiebbar.

   Die  durchbrochene     Zwischenwand    braucht nicht  durch besondere Massnahmen in     Abstand    vom       Tiegelboden    gehalten zu werden, sondern sie  kann direkt auf dem Boden ruhen,     wie    in       Fig.    5. Soll die als loser Bestandteil des  Tiegels 1 vorgesehene Zwischenwand 4 aus  irgendwelchen Gründen in bestimmtem Ab  stand vom     Tiegelboden    gehalten werden, so  ist es vorteilhaft, dieselbe entsprechend       Fig.    7 mit Bügel 13 zu versehen, die den  kälteren Rand des Tiegels übergreifen. Bei  dieser Befestigungsart können beschädigte       Zwischenwände    selbst während des Betriebes  leicht ausgewechselt werden.

   Für die Beein  flussung der Zirkulation der     .Schmelzba.dflüs-          sigkeit    und auch der     Leistung    des Bades ist  es günstig, wie     Fig.    10 zeigt, die Zwischen  wand beispielsweise an Zahnstangen 14 an  zulenken, die     durch    Zahnräder 15 und ein  Triebwerk gehoben und gesenkt werden  können.  



  Als Baustoff für die Zwischenwände 4  kommt sowohl metallisches, als auch kera  misches Material in Frage. Entscheidend  für die Auswahl ist einerseits die notwen  dige Höhe der     Abschirmung    des Nutzraumes      3 gegen elektrische Ströme, anderseits die  Wirtschaftlichkeit. Zwischenwände aus me  tallischem Material schirmen den Strom  fluss vom Elektroden- zum Nutzraum weit  gehender ab als solche aus keramischem Ma  terial, letztere sind aber haltbarer und stel  len sich in der Herstellung und im Ge  brauch billiger als Zwischenwände aus  Metall.  



  Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss     Fig.     11 können die Tauchelektroden in Reihe oder  parallel an das     Einphasennetz   <I>U, Y</I> ange  schlossen werden. Dazu ist der Ofen mit  einem Wechselschalter 16 versehen.  



  Die in     Fig.    12 dargestellte Form des       Schmelzbadtiegels    mit einseitiger Anord  nung der     Elektrodenräume    eignet sich ins  besondere für tiefe     Badräume.    Bei solchen  Bädern ist der Auftrieb der heissen Schmelze  im     Elektrodenraum    sehr stark. Man erhält  einen sehr     wirksamen    Umlauf der Schmelze  und kann auch bei einseitigem Elektroden  raum 2 einen vergleichsweise grossen Bad  raum 3 gleichmässig erwärmen.

   Damit bei  hoher elektrischer Leistung eine genügend  grosse wirksame Oberfläche der Elektrode 5  erreicht wird, ohne dass diese selbst allzu  unförmig wird, verteilt man zweckmässig die  Leistung auf mehrere     nebeneinanderliegende     Elektroden und erzielt zugleich den Vorteil,  dass unter Vermeidung langer Umleitungen  um den Ofen herum unmittelbar an ein       Mehrphasensystem    angeschlossen werden  kann und die Elektroden unter sich in Reihe  und parallel geschaltet werden können.

   Bei  solchen Ofen ist die Anordnung von Durch  brechungen in der Zwischenwand wegen des  starken     Badumlaufes    besonders am     PIatze.     Bei geringeren Anforderungen an die Tem  peraturgleichmässigkeit im     Badraum    3 wird  jedoch die Umwälzung der Schmelze mit  den billiger herzustellenden rechtwinkligen  Tiegeln mit flachen     langgestreckten    Bädern  gemäss der     Fig.    13 in genügender Weise er  reicht.  



  Wird insbesondere bei verhältnismässig  flachen     Badtiegeln    auf eine hohe Gleich  mässigkeit der Temperatur im     Badraum       Wert gelegt, so empfiehlt es sieh, mehrere       Elektrodenräume    2 mit Zwischenwänden 4,  wie aus     Fig.    14 ersichtlich ist, an den Enden  länglicher     Badtiegel    anzuordnen. Bei An  schluss an Drehstrom ist Dreiecksform des       Badtiegels    gemäss     Fig.   <B>15</B> günstig, da sich  in jeder Ecke des Tiegels ein Elektroden  raum 2 ergibt und bei entsprechendem       Stromanschluss    eine ganz besonders gute  Gleichmässigkeit der     Badwärmung    eintritt.

    Bei einem     Elektrodenschmelzbadofen    mit  den beschriebenen     Zwischenwänden    ergibt  sich noch ein weiterer Vorteil gegenüber  einem     Elektrodenbad    ohne Schutzwand, bei  dem der Strom durch das ganze Bad geht.  Taucht man in ein solches Bad ein metal  lisches Gut ein, dessen elektrische Leitfähig  keit grösser ist als die der verdrängten       Schmelze,    so fällt der Widerstand zwischen  den Elektroden und die Stromaufnahme des  Bades steigt. Das ist     insofern    schädlich, als  die bei leerem Bad für die Einhaltung einer  bestimmten Temperatur eingestellte Strom  stärke bei beschicktem Bad überschritten  wird.

   Dadurch liegt auch die Temperatur  des Bades und des Gutes nach Abschluss des  Erwärmungsvorganges höher als ursprüng  lich eingestellt. Bei metallurgischen Bädern,  insbesondere für die Stahlbehandlung, ist das  ausserordentlich schädlich und bedingt ein  dauerndes Nachregeln der     Stromzuführunm.     Beim     beschriebenen    Ofen geht innerhalb     dEs          Schmelzbadtiegels    der Strom praktisch nur  im     Elektrodenraum    von Elektrode zu Tiegel.  so dass keine Beeinflussung der Stromauf  nahme des Bades durch das eingebracht  Gut stattfindet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Elektroden-Schmelzbadofen mit getrenn tem Nutz- und Elektrodenraum, gekenn zeichnet durch eine unterhalb der Badober- fläche angeordnete Zwischenwand (4), wel che den mittleren Teil des Durchgangsquer schnittes zwischen Nutz- und Elektroden raum mindestens teilweise abschliesst, so dass ein Umlauf des Schmelzbades zwischen bei den Räumen gewährleistet ist.

   UNTERANSPRüCHE: 1. Elektroden-Schmelzbadofen nach Patent anspruch, gekennzeichnet durch paar weise einander gegenüberliegende Elek- trodenräume. 2. Elektroden-Schmelzbadofen nach Patent - anspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Schmelzbad tiegel (1) angeordneten Zwischenwände (4) mit Durchbrechungen versehen sind. 3. Elektroden-Schmelzbadofen nach Patent anspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Grösse der Durchtrittsstellen für die Schmelze einstellbar ist.

   4. Elektroden-Schmelzbadofen nach Patent anspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durch brechungen ungleichmässig über die Höhe der Zwischenwand verteilt sind. 5. Elektroden-Schmelzbadofen nach Patent- anspruch und Unteransprüchen 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, dass die Haupt achse der die Form. von Langlöchern (9) besitzenden Durchbrechungen parallel zum .Schmelzbadspiegel verläuft. 6. Elektroden-Schmelzbadofen nach Patent anspruch und Unteransprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwi schenwand in der Tiegelwandung ver schiebbar geführt ist.

   7. Elektroden-.Schmelzbadofen nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwand aus parallel gegen einander verschiebbaren Teilen besteht. B. Elektroden-Schmelzbadofen nach Patent anspruch und Unteransprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwi schenwand (4) aus metallischem Baustoff besteht. 9. Elektroden-Schmelzbadofen nach Patent anspruch und Unteransprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwi schenwand (4) aus keramischem Bau stoff besteht. 10. Elektroden-Schmelzbadofen nach Patent anspruch und Unteransprüchen 1 bis 6.

   dadurch gekennzeichnet, dass an der Zwischenwand (4) Zahnstangen (14) an geordnet sind, welche mit Zahnrädern (15) in Eingriff stehen, die ihrerseits in Abhängigkeit von einem Triebwerk das Heben und Senken der Zwischenwand bewirken. 11. Elektroden@Schmelzbadofen nach Patent anspruch und Unteransprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwi schenwand (4) mit den Tiegelrand über greifenden Bügeln (13) versehen ist.

   12. Elektroden-Schmelzbadofen nach Pateo.t- anspruch und Unteransprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Umschalter (16), durch den die Tauchelektroden (5) von Parallelschaltung in Reihe und um gekehrt geschaltet werden können. 13. Elektroden-Schmelzbadofen nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Schmelzbadtiegel (1) mehrere Elek- trodenräume (2) nebeneinander angeord net sind.