CS197836B1

CS197836B1 - Method of heat treatment of the rammed or poured brickwork in the inductor of the circular and non-circular diameter designated for the induction heating of metals to the forming temperature

Info

Publication number: CS197836B1
Application number: CS224278A
Authority: CS
Inventors: Miloslav Novotny; Frantisek Kosar
Original assignee: Miloslav Novotny; Frantisek Kosar
Priority date: 1978-04-06
Filing date: 1978-04-06
Publication date: 1980-05-30

Description

Způsob tepelného zpracování dusané nebo lité vyzdívky v induktoru kruhového i nekruhového průřezu, určeného pro indukční ohřev kovů na tvářecí teplotu.Method of heat treatment of nitric or cast linings in an inductor of circular and non-circular cross-section intended for induction heating of metals to the forming temperature.

Vynález řeší problém zvýšené pevnosti a odolnosti dusané nebo litá vyzdívky ve etředofrekvenčních indukčních ohřívacích zařízeních, určených pro indukční ohřev kovů na tvářecí teplotu, kde před tepelným zpracováním ae vodicí elementy z činného prostoru induktoru vyjmou. Úkol je řeáen tak, že vyzděný induktor se pootočí kolem podélné oay tak, ža část vyzdívky, která je ve funkční poloze induktoru dole, je pro provedení výpalu nahoře, načež ae na vyzdívku působí žárem plamene hořáku tak dlouho, až ae dosáhne elinovací teploty materiálu vyzdívky a slinutí povrchová vrstvy do hloubky minimálně 1/6 a maximálně 1/3 tloušlky vyzdívky·The present invention solves the problem of increased strength and resistance of a braided or cast lining in an electro-frequency induction heating device intended for induction heating of metals to a forming temperature, where they remove the guide elements from the inductor's working space before heat treatment. The task is designed so that the bricked inductor is rotated around the longitudinal oay so that the part of the lining which is in the inductor's operational position is at the top to carry out the firing, then the lining is exposed to the burner flame until it reaches the material lining and sintering to a depth of at least 1/6 and a maximum of 1/3 of the lining thickness ·

197 836197 836

Předmětem vynálezu je způsob tepelného zpracování dusané nebo lité vyzdívky v induktoru kruhového i nekruhového průřezu, určeného pro indukční ohřev kovů na tvářecí teplotu.The subject of the invention is a method of heat treatment of a braided or cast lining in an inductor of circular and non-circular cross-section intended for induction heating of metals to the forming temperature.

Požadavky, kladené na vyzdívku induktorů, určených pro ohřev oceli na kovářskou teplotu, popřípadě i jiných kovů na teplotu tváření, j30u náročné. Vyzdívka musí být odolná vůči provozním teplotám, zpravidla do 1300 °C, musí snést časté teplotní změny, nebol ohřev se v průběhu jedné směny zpravidla několikrát přerušuje, musí snést i tepelné šoky například při havariním roztavení nebo natavení ohřívaného materiálu nebe také havarijním únikem vody z porušené vodicí lišty, určené pro vedení materiálu v induktoru. Musí být dostatečně mechanicky pevné a odolná proti otěru, aby snášela váhu ohřívaného materiálu, který na vyzdívce zpravidla spočívá prostřednictvím vodou chlazených lišt, musí odolat mechanickému namáhání, vznikajícímu při poruchách mechanického pohybu ohřívaného materiélu, zejména na vstupu a na výstupu. Musí odolat i erozi vodou, havarijně vytékající z poškozených vodicích lišt nebo z poškozeného chlazeného vinutí induktoru. Hlavním kritériem pro posouzení kvality vyzdívky je dlouhodobá odolnost vůči elektrickému průrazu, zpravidla vznikajícímu mezi elektrickým vinutím induktoru a vodícími lištami, částečně zapuštěnými do vyzdívky. Tento úkol je ztěžován zejména neustálou přítomností okují, odpadávajících z ohřívaného materiálu. Při všech výše uvedených kriteriích má vyzdívka relativně malou tloušlku, zpravidla 10 až 30 mm, nebol zbytečně velká tloušlka vyzdívky snižuje elektrickou účinnost induktoru a zvyšuje nároky na výkon kompenzační kondenzátorové baterie. Nejobvyklejším typem ohřevu je postupný ohřev nastříhaných kovových přířezů kruhového nebo čtvercového průřezu, v induktorech o relativně velké délce vůči přísnému průřezu ohřívaného materiálu. U těchto^Bšt.íhlýchinduktorů se obtížně provádí čištění, údržba i kontrola a opravy vyzdívky zvláště ve středních partiích induktoru. Požadavky na vyzdívkovou hmotu pro daný účel zpravidla nejlépe splňují vyzdívkové silikátové hmoty na bázi kysličníků křemičitého a hlinitého. Základní podmínkou pro dbrou funkci vyzdívek je u všech keramických hmot dokonalé tepelné zpracování hmoty v nejširším smyslu, začínaje dlouhodobým přirozeným sušením až po vypálení na výrobcem hmoty doporučenou vypalovací teplotu, při které se dosáhne slinutí keramického střepu, nebol teprve po něm nabývá hmota souhrnu požadovaných vlastností. Dosavadní tepelné zpracování vyzdívek se v zásadě provádí dvěma způsoby. Jedním způsobem je kompletní výroby a tepelné zpracovávání vyzdívky mimo induktor a její následující montáž do induktoru. Druhým způsobem jsou tak zvané formované vyzdívky, kdy se hmota tvaruje přímo v induktoru, zde se pak provede její úplné tepelné zpracování. Nejdůležitějším případem formovaných vyzdívek jsou tak zvané vydusávané vyzdívky, kdy se vyzdívka vydusévá za pomoci vodícího trnu přímo v induktoru, kde proběhne i úplné tepelné zpracování. První způsob se i přes některé přednosti dostatečně nerozšířil. Hlavní závadou bývá špatná mechanická i tepelná vazba mezi indukterem a vloženou vyzdívkou, která pak zavinuje i iciativně vyšší křehkost a tedy i nižší životnost vyzdívky. Za největší závadu se považuje možnost havarijního vysunutí celé vložené vyzdívky z induktoru a tím i obnažení elektrického vinutí induktoru. Místní opravy se zpravidla neprovádějí, bývá nutno vyměnit célý díl vyzdívky. U druhého,The requirements imposed on the lining of inductors intended to heat the steel to the forging temperature and possibly other metals to the forming temperature are demanding. The lining must be resistant to operating temperatures, usually up to 1300 ° C, it can withstand frequent temperature changes, because heating is usually interrupted several times during one shift, it must also withstand thermal shocks, for example broken guide rails intended for guiding the material in the inductor. It shall be sufficiently mechanically strong and abrasion resistant to withstand the weight of the heated material, which generally rests on the lining by means of water-cooled strips, and must withstand the mechanical stresses arising from mechanical movement failures of the heated material, particularly at the inlet and outlet. They must also withstand water erosion, accidentally leaking from damaged guide rails or damaged cooled inductor windings. The main criterion for assessing the quality of the lining is the long-term resistance to electrical breakdown, typically occurring between the inductor winding and the guide rails partially embedded in the lining. This task is particularly complicated by the constant presence of scales falling off the heated material. In all of the above criteria, the lining has a relatively low thickness, typically 10 to 30 mm, since the unnecessarily high lining thickness reduces the electrical efficiency of the inductor and increases the power requirement of the compensating capacitor battery. The most common type of heating is the gradual heating of cut metal blanks of circular or square cross-section, in inductors of relatively long length relative to the strict cross-section of the material being heated. These ^B slender inductors are difficult to clean, maintain and inspect and repair the lining, especially in the middle parts of the inductor. As a rule, silica and alumina-based lining silicates best meet the requirements for lining material for a given purpose. The basic condition for the lining function of all ceramic materials is perfect heat treatment of the material in the broadest sense, starting with long-term natural drying to firing to the recommended firing temperature at the material manufacturer. . The existing heat treatment of the linings is basically carried out in two ways. One way is the complete production and heat treatment of the lining outside the inductor and its subsequent assembly into the inductor. The second method is so-called molded linings, where the mass is molded directly in the inductor, where it is then completely heat treated. The most important case of molded linings is the so-called expelled linings, where the liner is puffed by means of a guide mandrel directly in the inductor, where the complete heat treatment takes place. Despite some advantages, the first method was not sufficiently expanded. The main problem is poor mechanical and thermal bonding between the inductor and the lining, which in turn causes an aggressively higher brittleness and thus a lower lining life. The greatest defect is considered to be the possibility of accidental ejection of the entire lining inserted from the inductor and thus exposing the electric winding of the inductor. Local repairs are usually not carried out, it is necessary to replace the entire lining part. For the second,

197 839 rozšířenějšího způsobu se vyzdívka formuje, zpravidla uduaává přímo v induktoru, obi se zajistí kvalitní mechanickou i tepelnou vazbu mezi vyzdívkou a vinutím a konstrukčními díly induktoru. Místní opravy vyzdívky lze provádět bez potíží. Konečnou etapu tepelného zpracování - výpal na cca 1200 až 1500 °C - je nutno provést přenosem tepla od vnitřní funkční plochy vyzdívky směrem ke vnější ploše, která má kontakt s měděným vinutím vyzdívky induktoru. Určitá část vyzdívky, přiléhající k elektrickému vinutí, tedy vždy zůstane nedokonale tepelně zpracována, je tedy méně křehká a zlepšuje mechanické vlastnosti vyzdívky jako celku. Vytvoření základní, dostatečně slinutá a tedy i pev% a nepřetržitá vrstvy je však stále hlavní podmínkou funkční způsobilosti celého systému. Vlastní proces tepelného zpracování probíhá následovně: Po vydusání se induktor suší přirozeným sušením nebo v proudu teplého vzduchu'co nejdéle, nqjLépe tři týdny. V další etapě se teplota sušení zvýší na 100 až 130 °C, a to horkým vzduchem, párou ve vinutí induktoru, indukčním ohřevem oceli v induktoru nebo topnými trny, následuje dalěí etapa úniku chemicky vázané vody při teplotách cca 400 až 600 °C, po ukončení úniku vody pak konečná fáze - výpal na výrobcem předepsanou teplotu, zpravidla 1200 až 1450 °C i více, kdy dochází ke slinování keramického střepu. V této konečné etepfe tepelného zpracování - výpalu - se vytváří na funkční ploše vyzdívky rozhodující slinutá vrstva na povrchu vyzdívky. Podle současného stavu se tento výpal provádí prostřednictvím indukčního ohřevu oceli - vsázky, tedy v režimu, podobném běžnému pracovnímu stavu induktoru. Ohřívaná ocel se uloží na vodou chlazená vodítka a přivede se na vzduchu ne dlouhodobě přípustnou maximální teplotu oceli a udržuje se v tomto stavu po dobu cca 4 hodin. Není tedy zapotřebí žádných doplňkových Žíhacích zařízení, cizích energií nebo nových neobvyklých materiálů nebo zvláštních bezpečnostních opatření. Z tohoto důvodu má až dosud výpal pomocí indukčně ohřáté oceli, předávající své teplo vyzdívce sáláním, prakticky monopolní postavení. Hlavní nevýhodou stávajícího způsobu je však nízká životnost vyzdívek vlivem nedosažení optimálních vlastností silikátového materiálu, způsobená tenkou, nedostatečně slinutou a necelistvou vrchní ' funkční vrstvou vyzdívky. Dalěí nevýhody známého způsobu, kdy se teplo předává vypalované vyzdívce sáláním z indukčně ohřívané oceli, spočívají v tom, že při dlouhodobém žíháni na vzduchu se povrch i těch nejkvalitnějších ocelí pokrývá okujemi z ohřívané vsázky.197 839 of a more widespread method, the lining is formed, usually blowing directly in the inductor, both providing good mechanical and thermal bonding between the lining and the winding and inductor components. Local lining repairs can be carried out without any problems. The final stage of heat treatment - firing to approx. 1200 to 1500 ° C - must be carried out by transferring heat from the inner functional surface of the lining towards the outer surface that has contact with the copper winding of the inductor lining. Thus, a certain portion of the lining adjacent to the electrical winding will always remain imperfectly heat treated, thus being less brittle and improving the mechanical properties of the lining as a whole. However, the formation of a base, sufficiently sintered and therefore rigid and continuous layer is still a major condition for the performance of the entire system. The actual heat treatment process proceeds as follows: After expulsion, the inductor is dried by natural drying or in a stream of warm air for as long as possible, preferably at least three weeks. In the next stage, the drying temperature is raised to 100 to 130 ° C by hot air, steam in the inductor winding, inductive heating of the steel in the inductor or heating mandrels, followed by another stage of leakage of chemically bound water at temperatures of about 400 to 600 ° C. termination of water leakage then the final phase - firing to the manufacturer's prescribed temperature, usually 1200 to 1450 ° C and more, when the sintering of the ceramic body occurs. In this final heat treatment stage - firing - a decisive sintered layer forms on the functional lining surface on the lining surface. According to the present state, this firing is carried out by induction heating of steel - the charge, ie in a mode similar to the normal operating state of the inductor. The heated steel is placed on the water-cooled guides and brought to air at a non-permissible maximum steel temperature in the air and maintained in this state for about 4 hours. Thus, no additional annealing devices, foreign energies or new unusual materials or special precautions are required. For this reason, firing by means of inductively heated steel, which transmits its heat to the lining by radiation, has practically a monopoly position. The main disadvantage of the present method, however, is the low lifetime of the linings due to the failure to achieve the optimum properties of the silicate material, due to the thin, insufficiently sintered and non-jawed top functional layer of the liner. A further disadvantage of the known method in which heat is transferred to the fired lining by radiation from inductively heated steel is that in the long-term annealing in air, the surface of even the highest quality steels is covered with scales from the heated charge.

Okuje mají nižěí teplotu, než indukčně ohřívané jádro ocelového materiálu; po několikahodinovém ohřevu se běžně vyskytuje případ, kdy povrch okujené oceli má teplotu 1150 °C a jádro oceli je roztavené, prorazí slupku okují a zničí celou dosavadní práci. Efektivní dlouhodobé teplota, kterou je schopna ocel snášet a kterou tedy sálá ne tepelně zpracovávanou vyzdívku tedy není vyšší, než 1150 až 1200 °C. Tato hodnota leží značně níže než optimální teplota výpalu nejběžnější silikátové hmoty např. o složení 48 % SiOj a 42 Sř Al^O^ určené pro vypalovací teplotu 1450 °C. Důsledkem je nedostatečně slinutá povrchová vrstva vyzdívky. Déle při tepelném .zpracování vznikají délkové nevratné fázové změny vyzdívky, jež jsou závislé na chemickém složení hmoty. Nelze zabránit vzniku trhlin, jejich tvorba se však zpomaluje důsledným dodržováním teplotního režimu, zaručujícího velmi pomalý odchod volné i krystalicky’ vázané vody. Do vytvářejících se trhlin vnikají z ohřívanéThe scales have a lower temperature than the inductively heated steel material core; after several hours of heating, there is a common case where the surface of the scaled steel has a temperature of 1150 ° C and the core of the steel is molten, breaks through the scale and destroys all work. The effective long-term temperature that the steel is able to withstand and thus radiates to the heat-treated lining is not higher than 1150 to 1200 ° C. This value is considerably lower than the optimum firing temperature of the most common silicate mass, for example having a composition of 48% SiO2 and 42 Si Al2 O4, designed for a firing temperature of 1450 ° C. The result is an insufficiently sintered lining surface layer. Longer-term, irreversible phase changes of the lining, which are dependent on the chemical composition of the material, occur during the thermal treatment. Cracks cannot be prevented, but their formation is slowed down by strict adherence to the temperature regime, which ensures very slow exit of both free and crystalline bound water. The formed cracks penetrate from the heated

197 839 ocele okuje, které s ní i mohou reagovat a které prakticky nelze odstranit. Svou elektrickou vodivostí pak okuje v trhlinách vytvářejí předpoklady pro pozdější elektrické průrazy vyzdívky. V důsledku nedokonalého výpalu vyzdívky zvyšuje se tvorba a rozšiřování trhlin i za normálního provozu induktoru, kdy přítomnost okují v daném prostoru nelze v žádném případě zamezit nebo popřípadě podstatně omezit. Tím déle vzrůstá pravděpodobnost elektrického průrazu vyzdívky, nebol trhliny zůstávají vyplněny okujemi a to i za předpokladu, že při údržbě induktoru dojde k vyplnění trhlin vhodnou keramickou látkou. Tím, že ohřívané ocel leží při provádění výpalu zpravidla na vodou chlazených vodicích lištách, vzniká pod těmito lištami tepelný stín, nebol studené lišty brání osálání příslušné části vyzdívky ohřívanou ocelí. Pod lištami vzniká neslinuté místo, které je nejhůře vypáleno z celého obvodu vnitřní funkční plochy vyzdívky. Přitom právě pod lištami se soustřečiije elektrické, pevnostní i erozní namáhání vyzdívky, největší počet průrazů nastává právě pod lištami. Rovněž tak vlivem nerovnoměrnosti rozložení magnetického pole podél osy induktoru a rovněž i v důsledku různých podmínek pro vychlazování ohřívací vsázky oceli je teplota v koncových částech induktoru zákonitě vždy nižší, než ve střední části induktoru. V důsledku toho je i kvalita výpalu koncových částí induktoru vždy nižší, než ve střední partii. Přitom druhým nejvíce namáhaným místem vyzdívky je po prostoru pod lištami právě vstup a výstup induktoru. Na vstupu i výstupu je to zvýšené mechanické namáhání, způsobené mimořádnými případy manipulace s materiálem, nekvalitního střihu či nesprávnými rozměry ohřívaného materiálu, ve vstupní oblasti je to i zvýšené nebezpečí elektrického průrazu vlivem očazení vyzdívky sazemi. V praxi kovérenského provozu totiž nelze zabránit znečištění povrchu ohřívaného materiálu olejem nebo vaselinou, tyto látky se ve vstupní oblasti induktoru vlivem ohřevu oceli tepelně rozkládají, unikají zplodiny tepelného rozkladu, které pak na vstupu vnikají do nekvalitně zpracované vyzdívky a zákonitě napomáhají vzniku elektrického průrazu vyzdívky její zvýšenou elektrickou vodivostí. Teoreticky lze některé z výše uvedených nedostatků odstranit například použitím ochranné atmosféry pro ochranu ohřívané oceli před okujením, avšak z ekonomických a bezpečnostních důvodů je možno tento způsob použít pouze v provozech, kde je ochranná atmosféra již běžně používána. Ani toto nákladné opatření by však nezajistilo správný průběh procesu v koncových partiích induktoru. Pro relativně krátké induktory padá v úvahu pro provedení výpalu použití vysokoteplotních ( 1700 °0) topných zařízení - těles na bázi SiC, ItogSiC atd. Tělesa jsou však křehká a drahá, jsou nevhodná pro častou manipulaci a vyráběné v maximální funkční délce do 1500 mm, vyžadují speciálních napájecích zařízení (transformátory, tyristory atd). U induktorů komplikovaného tvaru či extrémně štíhlých by jejich použití naráželo na četné konstrukční potíže, i dodávkové.197 839 steel scales, which can react with it and which practically cannot be removed. Their electrical conductivity then scales in the cracks create conditions for later electrical breakdown of the lining. Due to the imperfect lining firing, crack formation and propagation increase even under normal inductor operation, where the presence of scale in the given space cannot be prevented or substantially reduced in any case. The longer the probability of electrical breakdown of the lining increases, as the cracks remain filled with scale, even if the inductor is filled with suitable ceramic material during maintenance of the inductor. The fact that the heated steel is usually on the water-cooled guide rails during the firing process creates a thermal shadow underneath the guide rails, since the cold rails prevent the respective part of the lining from being heated by the heated steel. Underneath the moldings, a non-sintered spot is created which is the worst fired from the entire perimeter of the inner functional surface of the lining. Electric, strength and erosive stresses of the linings are concentrated under the bars, the largest number of breakdowns occur just under the bars. Also, due to the uneven distribution of the magnetic field along the inductor axis and also due to the different conditions for cooling the steel heating charge, the temperature in the end portions of the inductor is inevitably always lower than in the central part of the inductor. As a result, the firing quality of the inductor end portions is always lower than in the middle portion. At the same time, the second most stressed point of the lining after the space under the bars is the inlet and outlet of the inductor. At the inlet and outlet is increased mechanical stress, caused by extraordinary cases of material handling, poor quality shear or incorrect dimensions of the heated material, in the inlet area it is also increased risk of electrical breakdown due to lining soot. In the smithy's practice it is not possible to prevent contamination of the heated material surface by oil or vaseline, these substances are thermally decomposed in the input area of the inductor due to the heating of the steel. increased electrical conductivity. Theoretically, some of the above drawbacks can be overcome by, for example, using a protective atmosphere to protect heated steel from scaling, but for economic and safety reasons this method can only be used in plants where the protective atmosphere is already commonly used. However, even this costly measure would not ensure proper process flow in the end portions of the inductor. For relatively short inductors, the use of high-temperature (1700 ° 0) heating devices - SiC, ItogSiC-based radiators, etc. may be used for firing. However, the elements are fragile and expensive, unsuitable for frequent handling and manufactured in maximum functional lengths up to 1500 mm require special power devices (transformers, thyristors, etc.). For inductors of complicated shape or extremely slim, their use would encounter numerous design difficulties, even delivery ones.

Výše uvedené nevýhody známých způsobů tepelného zpracování dusané nebo lité vyzdívky v induktoru odstraňuje převážnou měrou způsob tepelného zpracování podle vynálezu, určený pro dusané nebo lité vyzdívky v induktoru kruhového i nekruhového průřezu, určeného pro indukční ohřev kovů na tvářecí teplotu, kde před tepelným zpracováním se vodící elementy z činného prostoru induktoru vyjmou, kde podstata vynálezu spočívá v tom, že vyzděný induktor se Dootočí kolem podélné osy tak, že část vyzdívky, která je ve funkční polozeThe above-mentioned disadvantages of the known methods of heat treatment of the induced or cast lining in an inductor largely eliminate the heat treatment method according to the invention, intended for the induced or cast circular lined inductor lining for induction heating of metals to a forming temperature. the elements are removed from the active space of the inductor, the essence of the invention is that the bricked inductor rotates about the longitudinal axis so that the part of the lining that is in the functional position

197 839 induktoru dole, je pro provedení výpalu nahoře, načež se na vyzdívku působí žárem plamene hořáku tak dlouho, až se dosáhne slihovaoí teploty materiálu vyzdívky a slinutí povrchová vrstvy do hloubky minimálně 1/6 a maximálně 1/3 tlouěfcky vyzdívky.197 839 of the inductor is at the bottom for firing up, whereupon the lining is subjected to a burner flame heat until the lining temperature of the lining material and the sintering of the surface layer to a depth of at least 1/6 and at most 1/3 of the thickness of the lining are achieved.

Hlavní výhodou způsobu tepelného zpracování podle vynálezu je prodloužení Životnosti dusané nebo lité vyzdívky v induktorech pomocí tepelného zpracování vyzdívky žárem plamene hořáku, které uplatňuje své přednosti zejména v konečné etapě tepelného zpracování výpalu na optimální vypalovací teplotu daného materiálu vyzdívky,'do dostatečné hloubky a rovnoměrně po celém vnitřním obvodu. Trhliny ve vyzdívce, vzniklé v procesu vydusávání i výpalu jsou zcela čisté, bez okují. Po skončení výpalu je možno vzniklé trhliny zaplnit vhodnou hmotou, např. zalít řidší vyzdívací hmotou. V případě rozsáhlejších trhlin nebo jejich velké četnosti lze po jejich opravě vhodnou hmotou provést nový výpal vyzdívky.The main advantage of the method of heat treatment according to the invention is to extend the service life of the lined or cast lining in the inductors by heat treatment of the lining by the flame flame of the burner, which exerts its advantages especially in the final stage of heat treatment to the optimum firing temperature of the lining material. the entire inner circuit. Cracks in the lining resulting from both the expanding and firing processes are completely clean, without scale. After the firing is completed, the cracks can be filled with a suitable material, eg by pouring thinner lining material. In the case of larger cracks or their high frequency, a new lining can be made after repair with a suitable mass.

Po místní opravě poškozené vyzdívky lze provést rychlý místní výpal poškozeného místa, technický ekvivalentní výpalu ostatních Částí vyzdívky. Bez potíží lze plnohodnotně provést i výpal obou exponovaných částí vyzdívky, místa pod lištami a okrajových partií vyzdívky. Místo pod lištami je při výpalu pootočením umístěno do horní části induktoru, tedy do klenby induktoru, kde je sníženo nebezpečí zapadnutí nečistot do trhlin, tepelné proudění ve vypalovaném induktoru napomáhá vytvoření vyšších konečných teplot právě v klenbové části. Tato exponovaná část vyzdívky je tak chráněna před možným nebezpečím mechanického poškození a poškození okujemi dosud neslinuté vyzdívky při manipulaci s hořákem Exponovaná část vyzdívky je tedy vystavena přímému působení žáru plamene, po obvodu vyzdívky tedy neexistují žádná tepelně nezpracovaná místa. I když základní požadavek techniky výpalu tohoto druhu hmot, to je pozvolné dlouhodobé sušení, pomalý únik volné i vázané vody, zůstává zachován, nelze se v reálné praxi obejít i bez požadavku na co nejrychlejší tepelné zpracování právě vydusané vyzdívky. Kromě výše uvedené přednosti - čistoty vzniklých trhlin - mé způsob podle vynálezu další výhodu projevující se v tom, že pokud ze zpra' cováné vyzdívky uniká voda a další složky např. sirné, fosfátové, je žár plamene hořáku mírně tlumen unikajícími zplodinami, teplota hoření je nižší. Po skončení úniku podstatná části zplodin při výpalu vyzdívky se plamen sám stane ostřejším, má vyšší teplotu, obsluha pozná i trvalou změnu zvuku hoření, takže dochází k určité samoregulaci plamene hořáku, které umožňuje bez potíží určit okamžik ukončení etapy uvolňování složek a zahájení posled' ního stádia výpalu, nebo určit nedokonale vysušený induktor. Odcházejícími zplodinami hoření e výpalu nebo sušení vyzdívky dochází i k čátečnému předehřevu dosud tepelně nezpracovaných nebo nevypélených částí vyzdívky induktoru.After the local repair of the damaged lining, rapid local firing of the damaged site can be made, technically equivalent to the firing of the other parts of the lining. The firing of both exposed parts of the lining, the space under the moldings and the marginal parts of the lining can be fully carried out without any problems. Instead of the bars, when fired by rotating, it is placed in the upper part of the inductor, ie in the inductor arch, where the risk of impurities falling into the cracks is reduced, the thermal flow in the fired inductor helps to create higher final temperatures just in the arch part. This exposed part of the lining is thus protected from the possible risk of mechanical damage and damage to the scaled lining when the burner is operated. The exposed part of the lining is therefore exposed to direct flame heat, so there are no heat-treated points around the lining. Although the basic requirement of the firing technique of this kind of materials, ie slow long-term drying, slow leakage of free and bound water, is maintained, in practice it is not possible without the requirement for the fastest heat treatment of the just lined lining. In addition to the above-mentioned advantage - the purity of the cracks formed - my method according to the invention has the additional advantage that if water and other components, eg sulfur, phosphate, leak from the treated lining, the burner flame heat is moderately attenuated by escaping products. lower. After the escape of a substantial part of the flue gas fires, the flame itself becomes sharper, has a higher temperature, the operator recognizes a permanent change in the burning sound, so there is some self-regulation of the burner flame. stages of firing, or to determine an imperfectly dried inductor. Due to the outgoing combustion products of the lining or drying of the lining, the preheating of the hitherto unprocessed or unburned parts of the inductor lining is initially preheated.

Způsob tepelného zpracování dusané nebo lité vyzdívky v induktoru kruhového i nekruhového průřezu, určeného pro indukční ohřev kovů na tvářecí teplotu se provádí takto: Vyzděný induktor se po předchozím vyjmuti vodicích elementů z činného prostoru induktoru, pootočí kolem podélné osy tak, že část. vyzdívky, která je ve funkční poloze induktoru dole, je po provedení výpalu vyzdívky nahoře, načež se na vyzdívku působí Žárem plamene hořáku tak dlouho, až se dosáhne slinovací teploty materiálu vyzdívky a slinutí povrchové vrstvy do hloubky minimálně 1/6 a maximálně 1/3 tloušťky vyzdívky. Použití způsobu podle vynálezuThe method of heat treatment of a braided or cast lining in an inductor of circular and non-circular cross section intended for inductive heating of metals to the forming temperature is carried out as follows: After the guide elements have been removed from the inductor working space, the bricked inductor rotates about a longitudinal axis. the lining, which is in the functional position of the inductor, is at the top after the lining is fired, after which the lining is exposed to the flame of the burner flame until the sintering temperature of the lining material is reached and sintered to a depth of at least 1/6 and at most 1/3 lining thickness. Use of the method of the invention

197 839 lze objasnit na těchto příkladech: Běžným typem induktorů pro indukční ohřev kovůna tvářecí teplotu je induktor o jmenovitém výkonu 750 kW pro ocel fí 100 mm, nastříhanou na ústřihy délky 170 mm a délce induktoru 3000 mm, přičemž vnitřní průměr vyzdívky je 130 mm. Jako vyzdívkový materiál se s výhodou používá hmota silikátového typu se 42 % AÍgOp 4® $ SiOj, zbytek tvoří voda, kysličníky titanu, vápníku a jiné složky pro vytvoření chemických vazeb. Optimální teplota konečného výpalu je 1400 ^QC až 1450 °C. Induktory tohoto typu mají zpravidla ve dnu vnitřního činného prostoru upraveny dva vodicí elementy obvykle vodou chlazené trubky. Vodicí elementy se před tepelným zpracováním vyjmou, induktor se podle vynálezu pootočí kolem podélné osy tak, že čáat vyzdívky, která je ve funkční poloze dole, tvoří pro provedení výpalu strop vyzdívky, načež se na vyzdívku působí žárem plamene po dobu, než se postupně zpracuje celá délka induktoru, to jest, než dojde k zeslinovánť celé povrchové vrstvy vyzdívky do hloubky minimálně 1/6 a maximálně 1/3 tlouštky vyzdívky. Stejný způsob při provedení způsobu podle vynálezu se použije také pro výpal vyzdívky pološtěrbinového induktoru, určeného pro ohřev konců tyčí ocelí o á 20 mm a ohřívané délce 120 mm na teplotu 1200 °C, kde výška otvoru vyzdívky induktoru je 50 mm a délka induktoru 400 mm<. Pro vyzdění se zpravidla používá vyzdívací hmota obdobného složení, jako v příkladu výše opsaném, pouze s nižším obsahem AlgO^ s jiným druhem tmelu a tedy i s nižší vypalovací teplotou cca 1250 °C„197 839 can be illustrated by the following examples: A common type of inductor for induction heating of metal for forming temperature is an inductor with a nominal power of 750 kW for 100 mm steel cut to 170 mm lengths and an inductor length of 3000 mm. The lining material is preferably a silicate-type material with 42% AlgOp 4 ® SiO 2, the remainder being water, titanium oxides, calcium and other components to form chemical bonds. The optimum temperature of the final firing is 1400 ^Q C and 1450 ° C. Inductors of this type generally have two guide elements, usually water-cooled tubes, in the bottom of the inner working space. The guiding elements are removed before the heat treatment, the inductor according to the invention is rotated about the longitudinal axis so that the lining elements, which are in the functional position, form a lining ceiling for firing, after which the lining is subjected to flame heat. the entire length of the inductor, i.e. before the entire surface layer of the lining is sintered to a depth of at least 1/6 and at most 1/3 of the thickness of the lining. The same method according to the invention also applies to the firing of a half-slot inductor lining intended to heat the ends of steel bars of mm 20 mm and a heated length of 120 mm to 1200 ° C where the inductor lining hole height is 50 mm and the inductor length 400 mm <. As a rule, a lining mass similar to that described above is used for lining, only with a lower content of AlgO4 with another type of sealant and thus with a lower firing temperature of about 1250 ° C.

Způsob tepelného zpracování vyzdívky induktorů způsobem podle vynálezu lze použít také pouze pro tepelné zpracování a výpal £onců induktorů. Jako zdroje tepla a teploty pro tepelné zpracování způsobem podle vynálezu, hlavně pro jeho konečnou část to jest výpal, lze použít jak známé nízkotlaké hořáky například na zemní plyn a stlačený vzduch, i dlouhoplamenné hořáky s regulací teploty hoření, kde je možno provést výpal podle režimu teploty, určeného programem, optimálním pro použitou keramickou hmotu a typ induktoruThe method of heat treatment of inductor linings by the method of the invention can also be used only for heat treatment and firing of inductors. Both the known low-pressure burners, for example natural gas and compressed air, as well as long-flame burners with temperature control of the combustion, where firing according to the regime can be used as heat and heat sources for the heat treatment according to the invention, mainly for its final part, i.e. firing. temperature determined by the program, optimal for the used ceramic mass and type of inductor

Claims

Method for heat treatment of a braided or cast lining in an inductor of circular and non-circular cross-section, intended for induction heating of metals to the forming temperature, where before the heat treatment the guiding elements are removed from the inductor's working space. that the part of the lining, which is in the functional position of the inductor, is at the top for firing, after which the lining is exposed to the burner flame until the sintering temperature of the lining material and the sintering to a depth of at least 1/6 and at most 1 / 3 lining thicknesses.