Auswechselbarer gestampfter Tiegel für Induktionsschmelzöfen Bei lndlildionstiegelschmelzöfen besteht. das Bedürfnis, den Tiegel auswechseln zu können, einmal um bei der Abnutzung eines Tiegels ohne Zeitverluste einen Ersatztiegel einsetzen zu können und zweitens auch, um zum Schmelzen verschiedener Metalle oder Legierungen je einen besonderen Tiegel ver wenden zu können.
Bei der Verwendung von Graphittontie- geln ist eine ;solche Auswechslung leicht mög lich.
Die Entwicklung der Ind!ukt.ionstiegel- sehmelzöfen führt zu immer grösseren Ein heiten, besonders aus dem Bestreben heraus, die Öfen möglichst mit. normaler Netzfrequenz zu betreiben, war wegen der grossen Eindring- tiefe nur bei grossen Einheiten wirtschaftlich ist.
Die Herstellung entsprechend grosser (Tra- phittontiegel bereitet jedoch Schwierigkeiten, so dass man bestrebt ist, mit gestampften Tie geln zu arbeiten.
Es ist bereits bekannt., auswechseLbare ge stampfte Tiegel dadurch herzustellen, dass die handelsübliche Stampfmasse in ein korb- oder schirmartiges Gerippe aus nicht magnetischen MetaIlatäben eingestampft wird. Das Gerippe ist dabei so ausgebildet., dass in ihm keine Kurzschlussströme in Richtung des Tiegelum- fanges fliessen können.
Die Erfindung betrifft einen solchen aus- wechselbaren gestampften Tiegel, welcher da durch gekennzeichnet ist, dass das korbartige Gerippe aus wassergekühlten Rohren aus un- magnetischem Material besteht..
In den Abbildungen ist ein Auusführungs- beispiel eines Tiegels nach der Erfindung dar gestellt, und zwar zeigt: Fig. 1 den Aufriss und Fig. 2 den Grundriss desselben.
Das äussere G erippebesteht bei dieser Aus- führung aus einer Anzahl von in axialer Rich tung angeurdneten, vorzugsweise flachen oder ovalen Rohren 1 mit.
einer Umfangsausdeh nung, die kleiner ist als die Eindringtiefe bei dem betreffenden Material und der verwen deten Stromfrequenz. Diese Rohre können ent weder abwechselnd oben und unten mitein ander zu einem mäanderförmigen Gebilde ver- bunden sein oder auch oben und unten in je ein ringförmiges, aber nicht ganz zu einem Kreis geschlossenes Rohr münden, welches dem @Vasserzii- bzw. -abfLuss dient.
Eine Versteifung dieser Rohre kann durch Bänder 5 aus Glasfaserstoff oder einem ähn lichen Materiail bewirkt werden, die mit. einer geeigneten Masse getränkt sind.
Unten sind die Rohre mit einer kräftigen Tragkonstruktion 2 verbunden, die den Boden des Gerippes bildet.. Sofern der Boden ausser halb des magnetischen Felles liegt, können für ihn auch eine geschlossene Konstruktion und ferromagnetische Materialien verwendet werden.
Zur Aufnahme des Stainpfdruickes sowie der im Betrieb auftretenden Drücke können Bandagen 6 aus vorzugsweise urmagnetischem Stahl in Umfangsrichtung vorgesehen werden, die elektrisch derart isoliert sind, dass sie keine geschlossene Leitemschleife bilden.
Das so gebildete korbartige Gerippe kann <I>noch</I> mit einer Eterniteirnlage 3 mit. Über- lappung ausgekleidet werden, bevor die Tie- gelmasse 4 eingestampft wird.
Der Aufbau des Tiegels kann in mancher Hinsieht auch anders ausgeführt sein, als in dem Beisspiel gezeigt.. So kann etwa. die Eter- nit.einlage weggelassen werden, so da.ss die fla chen Rohre in den äussern Teil der gestampf ten Tiegelwandung zu liegen kommen.
Die Kühlrohre können auch in tangentialer Rich tung verlaufen, wobei die Anordnung nur so zu treffen ist, dass im wirksamen magneti schen Feld keine geschlossene Leiterschleife entsteht. Zur Aufnahme der Zugkräfte beim Heben das Tiegels können in diesem Falle Stahlbänder dienen, die in axialer Richtung verlaufen.
Mit dem beschriebenen Tiegel wird prak tisch keine Wärme auf die ihn umgebende In- cluktion,%pule übertragen, so dass diese in ihrem elektrischen Aufbau wesentlich sicherer und robuster gebaut werden kann, da. auf Tem.pe- raturheanspruehung der elektrischen Isolation durch ZVärmefluss vom Tiegel zum Spulen- kupfer keine Rücksicht genommen werden muss.
Weiter nimmt bekanntlich die Wärineleit.- fähigkeit. des Tiegelrraterials mit sinkender Temperatur stark ab, so dass trotz eines höhe ren Temperaturgefälles zwischen dem Sehmelz- bad und dem äussern Tiegel.gerippe die durch die Tiegelwandung abfliessende Verlustwärme u.
LT. kleiner und der Wirkungsgrad des Ofens dadurch besser wird.
Ein weiterer besonderer Vorteil eines Tie gels nach der Erfindung ergibt sich dadurch, da.ss bei der Entstehung von Rissen in der Tiegelwandung das in diese Risse eindrin- gende flüssige Metall sofort, erstarrt, wenn es an das wassergekühlte Gerippe gelangt, so dass ein Ausströmen des Metalles mit u. U.
verheerenden Folgen zunächst verhindert wird und der Tiegel noch eine beschränkte Zeit in Betrieb bleiben kann, obwohl die Tiegelwan- dung bereits vollständig d2ire.hbroehen isst. Unter Ausnutzung dieses Umstandes kann der Tiegel mit einer elektrischen Prüfeinriehtung bekannter Art, z.
B. einer Prüflampe oder Prüfklingel ausgerüstet werden, durch die eine entstandene leitende Verbindung zwi- sehen dem Sehmelzbad und Tiegelgeizppe, d. h. also ein Durchbruch der Tiegelwandung angezeigt wird.
Auf diese Weise werden teure und hochempfindliche Isolationswiderstands- messer, die zur Überwaehung des Isolations widerstandes der Tiegalwandung bereits ver wendet worden sind, und einen Durchbruch der Tiegelwandung bereits im Entstehen an zeigen sollen, entbehrlich.
Replaceable tamped crucible for induction melting furnaces In Indlildion crucible melting furnaces. the need to be able to replace the crucible, once to be able to use a replacement crucible when a crucible wears out without wasting time and, secondly, to be able to use a special crucible for melting different metals or alloys.
If graphite pans are used, such an exchange is easily possible.
The development of the induction crucible clay furnaces leads to ever larger units, especially out of the endeavor to keep the furnaces as well as possible. Operating at normal mains frequency was only economical for large units because of the great depth of penetration.
The production of correspondingly large (traphitton crucibles, however, presents difficulties, so that efforts are made to work with stamped crucibles.
It is already known to produce exchangeable stamped crucibles by stamping the commercially available ramming material into a basket-like or umbrella-like framework made of non-magnetic metal rods. The frame is designed in such a way that no short-circuit currents can flow in it in the direction of the crucible circumference.
The invention relates to such a replaceable tamped crucible, which is characterized in that the basket-like frame consists of water-cooled tubes made of non-magnetic material.
The figures show an exemplary embodiment of a crucible according to the invention, specifically showing: FIG. 1 the front view and FIG. 2 the plan view of the same.
In this embodiment, the outer frame consists of a number of preferably flat or oval tubes 1 arranged in the axial direction.
a circumferential expansion which is smaller than the depth of penetration in the material in question and the current frequency used. These pipes can either alternately be connected above and below to form a meander-shaped structure, or they can also open above and below into a ring-shaped pipe that is not completely closed to form a circle, which is used for water drainage or drainage.
A stiffening of these tubes can be effected by tapes 5 made of fiberglass or a similar union materiail with. are soaked in a suitable mass.
At the bottom, the pipes are connected to a strong supporting structure 2, which forms the bottom of the framework. If the bottom is outside the magnetic skin, a closed structure and ferromagnetic materials can also be used for it.
In order to absorb the stain pressure as well as the pressures occurring during operation, bandages 6 made of preferably uragnetic steel can be provided in the circumferential direction, which are electrically insulated such that they do not form a closed conductor loop.
The basket-like framework formed in this way can <I> still </I> with an eternite front layer 3. Overlap are lined before the crucible 4 is tamped.
The structure of the crucible can in some respects also be designed differently than shown in the example. the eternite insert can be omitted, so that the flat tubes come to rest in the outer part of the tamped crucible wall.
The cooling tubes can also run in a tangential direction, the arrangement only having to be made in such a way that no closed conductor loop is created in the effective magnetic field. To absorb the tensile forces when lifting the crucible, steel strips can be used in this case, which run in the axial direction.
With the crucible described, practically no heat is transferred to the inclusion or coil surrounding it, so that its electrical structure can be built much more safely and robustly because. no consideration needs to be taken of the temperature stress on the electrical insulation caused by the heat flow from the crucible to the coil copper.
As is well known, the thermal conductivity also decreases. of the crucible material decreases sharply as the temperature drops, so that despite a higher temperature gradient between the salt bath and the outer crucible framework, the heat loss and the like flowing through the crucible wall.
LT. smaller and the efficiency of the furnace is thereby better.
Another particular advantage of a crucible according to the invention results from the fact that, when cracks develop in the crucible wall, the liquid metal penetrating these cracks solidifies immediately when it reaches the water-cooled framework, so that it flows out of metal with u. U.
disastrous consequences are initially prevented and the crucible can remain in operation for a limited time even though the wall of the crucible has already completely eaten d2ire. Taking advantage of this fact, the crucible can be equipped with an electrical test device of a known type, e.g.
B. a test lamp or test bell, through which a conductive connection between see the Sehmelzbad and Tiegelgeizppe, d. H. so a breakthrough in the crucible wall is indicated.
In this way, expensive and highly sensitive insulation resistance meters, which have already been used to monitor the insulation resistance of the crucible wall and are intended to show a breakthrough in the crucible wall as it is emerging, can be dispensed with.