Niederfrequenz-Induktionsofen <B>mit</B> vertikal <B>vom</B> Schmelzraum <B>ausgehenden</B> Rinnen. Die bekannten Niederfrequenz-Induktions- öfen mit vertikal vom Schmelzraum ausgehen den Rinnen haben bei Ein- und Mehrrinnen systemen einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt. Da die (Trösse des Durchmessers eines Induktionsofens durch die Abmessun gen des 'Transformatoren-Aggregates bedingt ist, nimmt. das Schmelzgut. im Ofen nur einen niedrigen Stand ein, und die Badoberfläche ist im Vergleich zur Menge des Schmelzgutes verhältnismässig gross.
Die Abmessungen der bekannten Öfen haben eine Reihe von Nach teilen.
Wegen der grossen Bandoberfläche treten Wärmeverluste auf; ausserdem werden Ver luste an Schmelzgut durch Abbrand begün stigt; wegen der niedrigen Badhöhe ist der auf den Schmelzrinnen lastende hydrostatische Druck klein, so dass das Schmelzgut schlecht durchgemischt wird und im Hinblick auf die elektrischen Effekte (Pinscheffekt, Motor effekt, Repulsionseffekt) im Bereich der Schmelzrinnen Störungen infolge zu hoher Strombelastungen auftreten können.
Man hat bereits versucht, die aufgeführten Nachteile dadurch zu mildern, dass man die Austrittd der Rinnen in den Ofenraum stark einbiegt, woraus sich eine Verkleinerung des Durchmessers des Ofenraumes ergibt. Aller dings steht diesem Vorteil der Nachteil gegen über, dass der Ausstoss des Schmelzgutes aus den Rinnen behindert wird, und deshalb keine gute Durchmischung des Schmelzgutes erfol- gen kann und grössere Streuverhzste durch weiteren Abstand von den Transformatoren entstehen.
Die Erfindung ermöglicht, diese Nachteile zu beheben und betrifft einen Niederfrequenz Induktionsofen mit vertikal vom Schmelzraum ausgehenden Rinnen, welcher Ofen sich da durch auszeichnet, dass der Querschnitt des Sehmelzraumes länglich ist.
Einige Ausführungsformen des erfindungs gemäss ausgebildeten Ofens sind in der Zeich nung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 und 2 im Längs- und Querschnitt einen Induktionsofen mit einem Einphasen- Transformator und Fig. 3 und 4 im Längs- und Querschnitt einen Induktionsofen mit nach Scott geschal teten Transformatoren, Fig. 5 einen Längsschnitt durch einen Ofen mit drei sekundär verketteten Schmelz rinnen, Fig,
@6 einen Längsschnitt nach der Linie VI-VI der Fig. 5 und Fig.7 einen Querschnitt nach der Linie VII-VII in Fig.5.
Der Querschnitt der mit 1 bezeichneten Schmelzräume der in der Zeichnung veran schaulichten Öfen hat eine längliche Form.
Die Form des Schmelzraumes kann läng- lichrund, ellipsenförmig oder rechteckig sein. Die vertikal von dem Schmelzraum der in der Zeichnung veranschaulichten Öfen ausgehen den Rinnen sind mit 2 bezeichnet. Bei gleicher Schmelzleistung ist der Stand des Schmelzgutes der gezeigten Öfen wegen ihrer länglichen Querschnittsform höher, als es bei den bekannten Öfen mit einem kreisför migen Querschnitt der Fall ist.
Infolgedessen lastet auch auf der bzw. den .Schmelzrinnen der Öfen nach Fig. 1 bis 7 ein höherer hydro statischer Druck, so dass weniger Störungen in der Schmelzrinne infolge elektrischer Ef fekte auftreten und deshalb die Schmelzrinne stark belastet werden kann. Ein weiterer Vor teil ist der, dass das Schmelzgut durchlegiert und ein guter Wärmeausgleich zwischen dem kalten und dem heissen Schmelzgut, welches aus der Rinne ausgestossen wird, stattfindet.
Bei einer Leistung eines Ofens von 300 kg Schmelzgut ist, wenn der Ofen mit den be kannten Scott-Transformatoren ausgerüstet ist, Anschluss an Drehstrom möglich (Fig. 3).
Wenn der Betrieb eines Ofens mit drei- phasigen Drehstrom erfolgt (Fig. 5 bis 7), werden drei Schmelzrinnen vorgesehen, die dadurch, dass einander benachbarte Rinnen zur Verbindung mit dem .Schmelzraum inein ander übergehen, eine Dreifachrinne bilden. Mehrere solcher Schmelzräume können, wenn grössere Schmelzvolumen vorliegen, parallel geschaltet werden, so dass dann der Ofen mehr als eine Dreifachrinne aufweist.
Hierdurch werden gegenüber den bekann ten Öfen, die sekundärseitig einphasig oder in Seottscher Schaltung betrieben werden und die daher eine unregelmässige bzw. ungleich mässige Belastung des primären Drehstrom netzes zur Folge haben, zahlreiche Vorteile erzielt. Ein Vorteil besteht in der Erzielung einer grösseren Schmelzleistung des Ofens durch eine einzige Transformatoreneinheit. Bekanntlich ist die Schmelzleistung eines Nie derfrequenz-Induktionsofens von der Anzahl der Schmelzkanäle bzw. Schmelzrinnen ab hängig. Gegenüber dem einphasigen Betrieb kann die Schmelzleistung des Ofens nach Fig.5 bis 7 um das Dreifache grösser sein.
Gegenüber dem Betrieb des Ofens in Scott- scher Schaltung, bei der zwei miteinander verkettete Schmelzrinnen vorgesehen sind, kann die Schmelzleistung des Ofens um 33 % grösser sein. Ein weiterer Vorteil dieses Bei spiels besteht m einer gleichmässi-en Be lastung aller Phasen des primären Drehstrom netzes.
Low-frequency induction furnace <B> with </B> vertically <B> from </B> the </B> melting room </B> out </B> channels. The known low-frequency induction furnaces with the channels emanating vertically from the melting chamber have an essentially circular cross-section in single- and multi-channel systems. Since the size of the diameter of an induction furnace is determined by the dimensions of the transformer unit, the material to be melted in the furnace only occupies a low level and the surface of the bath is relatively large compared to the amount of material to be melted.
The dimensions of the known ovens have a number of share after.
Because of the large surface of the strip, heat losses occur; in addition, losses of melt material due to burn-up are favored; Due to the low bath height, the hydrostatic pressure on the melt channels is low, so that the melt material is poorly mixed and, with regard to the electrical effects (pinch effect, motor effect, repulsion effect) in the area of the melt channels, malfunctions due to excessive current loads can occur.
Attempts have already been made to mitigate the disadvantages listed by sharply bending the exit of the channels into the furnace space, which results in a reduction in the diameter of the furnace space. However, this advantage is offset by the disadvantage that the ejection of the molten material from the channels is hindered, and therefore no thorough mixing of the molten material can take place and greater scattering rates result from further distance from the transformers.
The invention makes it possible to overcome these disadvantages and relates to a low-frequency induction furnace with channels extending vertically from the melting chamber, which furnace is characterized by the fact that the cross-section of the heating chamber is elongated.
Some embodiments of the furnace designed according to the invention are shown in the drawing. They show: Fig. 1 and 2 in longitudinal and cross section an induction furnace with a single-phase transformer and Fig. 3 and 4 in longitudinal and cross section an induction furnace with Scott-switched transformers, Fig. 5 is a longitudinal section through a furnace with three secondary chained enamel channels, Fig,
@ 6 a longitudinal section along the line VI-VI in FIG. 5 and FIG. 7 a cross section along the line VII-VII in FIG.
The cross section of the designated melting chambers of the furnace shown in the drawing has an elongated shape.
The shape of the melting space can be oblong, elliptical or rectangular. The vertically extending from the melting chamber of the furnace illustrated in the drawing, the channels are denoted by 2. With the same melting capacity, the level of the melted material in the ovens shown is higher because of their elongated cross-sectional shape than is the case with known ovens with a circular cross-section.
As a result, there is also a higher hydrostatic pressure on the melt channel or channels of the furnace according to FIGS. 1 to 7, so that fewer faults occur in the melt channel due to electrical effects and the melt channel can therefore be heavily loaded. Another advantage is that the melt material is alloyed through and a good heat balance takes place between the cold and hot melt material that is ejected from the channel.
With a furnace output of 300 kg melt material, connection to three-phase current is possible if the furnace is equipped with the known Scott transformers (Fig. 3).
If a furnace is operated with three-phase alternating current (FIGS. 5 to 7), three melting channels are provided which, because adjacent channels merge into one another to connect with the melting chamber, form a triple channel. Several such melting chambers can be connected in parallel if there are larger volumes of melt, so that the furnace then has more than one triple channel.
As a result, numerous advantages are achieved compared to the well-known ovens that are operated on the secondary side with a single phase or in Seott's circuit and which therefore result in an irregular or uneven load on the primary three-phase network. One advantage is that the furnace can achieve a higher melting capacity using a single transformer unit. As is well known, the melting performance of a low-frequency induction furnace is dependent on the number of melting channels or melting channels. Compared to single-phase operation, the melting capacity of the furnace according to FIGS. 5 to 7 can be three times greater.
Compared to the operation of the furnace in Scott's circuit, in which two interlinked melting channels are provided, the melting capacity of the furnace can be 33% greater. Another advantage of this example is the uniform loading of all phases of the primary three-phase network.