DE1060067B - Niederfrequenz-Rinnen-Induktionsofen - Google Patents

Description

Damit bei Niederfrequenz-Rinnen-Induktionsöfen der im Schmelzgut entstehende Strom vollkommen in Wärme umgesetzt wird und das Schmelzgut flüssig macht und hält, muß das die Sekundärschleife bildende Schmelzgut einen in sich geschlossenen Stromkreis bilden, was nur dann gegeben ist, wenn das Gut längs des Rinnenumfanges eine homogene Masse ist. Diese Voraussetzung ist bei einem im Betrieb befindlichen Ofen gegeben, normalerweise jedoch nicht beim Anfahren desselben. Es ist deshalb in der Praxis üblich, derartige öfen mit einem sogenannten flüssigen Sumpf anzufahren.

Das bedeutet, daß, falls ein solcher Ofen eine gewisse Zeit ruht, er entleert und bei Wiederaufnahme des Betriebes mit flüssigem Metall, dem sogenannten Sumpf, beschickt werden muß.

Um diesem Übelstand abzuhelfen, ist bereits ein Verfahren zum Inbetriebsetzen von Induktionsöfen mit geschlossener Schmelzrinne bekanntgeworden, bei dem ein von außen einsetzbarer und entfernbarer Heizwiderstand in Gestalt eines biegsamen, von Isolierkörpern eingehüllten Blechstreifens, in dessen Rillen Widerstandsdrähte eingelegt sind, in die Rinne eingeführt wird, um die Vorwärmung des in der Rinne enthaltenen Ofeneinsatzes vorzunehmen. Die Benutzung des Schmelzwiderstandes geschieht in der Weise, daß man ihn von oben her in den Schmelzkanal einschiebt, wobei er sich der Form des Kanals entsprechend biegt. Dieses Verfahren ist umständlich und zeitraubend und führt leicht zur Beschädigung der Widerstandsbänder.

Der Induktionsofen nach der vorliegenden Erfindung ist von den vorerwähnten Nachteilen frei und kann jederzeit auch mit festem Einsatz angefahren werden. Dabei geht die Erfindung von der Erkenntnis aus, daß ein fester, unter der eigentlichen Schmelzrinne vor dem ersten Anfahren eingestampfter, beim jeweiligen späteren Anfahren die Sekundärschleife bildender Ring dann die eingangs erwähnten Voraussetzungen der vollständigen Homogenität aufweisen +0 wird, wenn Maßnahmen getroffen werden, daß die Austritte des Ringes in die Schmelzrinne sofort nach Unterstromsetzung der Primärspule zuerst flüssig werden, so daß das zuerst flüssig gewordene Schmelzgut die Sekundärschleife bildet und auf dem noch festen Teil des Ringes aufsteht, der langsam nachschmilzt, und wenn dafür gesorgt wird, daß beim Stillsetzen des Ofens und Erkalten des Ringes oder bei unvorsichtigem Anheizen ein Reißen des Ringeinsatzes nicht eintreten kann. Die Erfindung beruht demnach mit anderen Worten auf der Erkenntnis, daß das Anfahren eines Ofens ohne Zuhilfenahme eines flüssigen Sumpfes nur gelingt, wenn mit dem Einschalten der elektrischen Apparatur in der den Transformator ver-Niederfrequenz-Rinnen-Iiiduktionsofen

Anmelder:
Russ-Elektroofen Kommanditgesellschaft,
Köln-Bayenthal, Bonner Str. 530

Joh. Peter Röhn, Köln-Buchforst,
ist als Erfinder genannt worden

vollständigenden Anschmelzrinne ein Strom induziert wird, was mit einer ständig bei jedem neuen Anfahren wiederkehrenden Sicherheit nur dann möglich ist, wenn beim Anfahren die Anschmelzrinne von oben nach unten aufgeschmolzen wird und beim Stillsetzen von unten nach oben erkaltet, da anderenfalls wegen der beim Aufschmelzen auftretenden Expansion bzw. der beim Erkalten auftretenden Kontraktion ein Abreißen der Rinne und damit eine Unterbrechung des Stromflusses eintritt.

Demnach betrifft die Erfindung einen Niederfrequenz-Rinnen-Induktionsofen mit einer das Anfahren ohne flüssigen Sumpf gestattenden, die Induktionsspule umgebenden, aus einem festen, in das Ofenfutter eingestampften Metallkörper bestehenden ringförmigen Anschmelzrinne, deren kontinuierlicher Erweichungs- bzw. Erstarrungsfluß so steuerbar ist, daß seine Richtung und Kontinuität sichergestellt und den beim Anfahren des Ofens erforderlichen Bedingungen angepaßt ist. Dies wird erfindungsgemäß durch eine besondere Formgebung der Anschmelzrinne und Lage der Primärspule erreicht, deren Form und gegenseitige Zuordnung so getroffen ist, daß beim Anfahren die Rinnenaustritte und der diese im Schmelzraum verbindende Steg mit Sicherheit zuerst und beim Erkalten zuletzt erfaßt wird.

Zur Lösung dieses Problems schlägt die Erfindung eine Anordnung vor, bei der die Anschmelzrinne sich in an sich bekannter Weise von unten nach oben im Querschnitt sowohl parallel als auch quer zur Längsausdehnung der Primärspule stetig verjüngt und wobei die Primärspule parallel zur Mittelachse der Innenfläche der Rinne nach oben zum Bereich des Rinnenaustritts hin verschoben angeordnet ist.

Es ist an sich bekannt, unterhalb des Schmelzraumes eine die Primärspule umgebende, ringförmige Schmelzrinne vorzusehen, deren Querschnitt sich von unten nach oben verjüngt, insbesondere zu dem Zwecke, die Stellen größter Wärmestauung der Rinne

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Claims (2)

zu erweitern, damit das Schmelzgut auch an diesen Stellen gut fortgeleitet werden kann. Jedoch kann diese Maßnahme allein nicht den durch die Erfindung angestrebten Zweck erfüllen, weil der sich in einer Ebene verjüngende Rinnenquerschnitt noch nicht die Sicherheit gibt, daß beim Anfahren ohne Rißbildung das Anschmelzen stets vom Schmelzraum aus nach unten geschieht. Erst wenn in Verbindung mit einer sich zweckmäßig in mehreren Ebenen verjüngenden Rinne durch die nach oben verschobene Lage der Primärspule dafür gesorgt wird, daß die Bereiche des Austritts der Rinne in den Schmelzraum beim Anschmelzen mit Sicherheit zuerst erfaßt werden, und wenn durch eine geeignete Anordnung von mit Luft oder Wasser beschickten Kühlrohren beim Erkalten der umgekehrte Wärmefluß mit Sicherheit gesteuert werden kann, ist die Gewähr gegeben, daß die Anschmelzrinne in jedem Stadium eine in sich homogene, keinerlei Risse od. dgl. aufweisende Masse bleibt. Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert und an Hand dieses nachfolgend beschrieben. Fig. 1 ist ein Querschnitt und Fig. 2 ein Längsschnitt durch den Gegenstand der Erfindung. 1 ist ein aus Lamellen bestehender Eisenkern, der von einer elektrischen Spule 2 umgeben ist, die ihrerseits in einem aus Asbestzement bestehenden Schutzzylinder 3 eingeschlossen ist. 4 ist eine sich zum Schmelzraum 6 hin verjüngende Rinne, die durch einen Steg 5 geschlossen ist. Das Ganze ist in eine feuerfeste Stampfmasse 7 eingebettet und nach außen durch entsprechendes Isoliermaterial 8 isoliert und einen eisernen Mantel 9 abgedeckt. Fig. 1 zeigt auch, daß die Primärspule 2 näher an den Rinnenaustritten als an den übrigen Teilen der Anschmelzrinne 4 gelegen ist, indem ihre Mittelachse parallel zu der der Innenfläche der Rinne zum Bereich des Rinnenaustritts hin nach oben verschoben ist. 10 sind Kühlleitungen, die so gelegen sind, daß die aus der Anschmelzrinne bestehende sekundäre Schmelzeinheit nach dem Abschalten des Ofens so erstarrt, daß der Erstarrungsfluß von unten nach oben erfolgt, wodurch ein Abreißen der Sekundärschleife verhindert wird, da während des Festwerdens der Rinne von unten her das heiße Metall von oben nachseigern kann. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, weist die Anschmelzrinne 4 auch in der zur Fig. 1 senkrechten Ebene von unten nach oben eine entsprechende Verjüngung auf, d. h., der untere Teil 4 a der Rinne ist breiter als der obere Teil 5 a, der hier den Quersteg bildet. Um zu erreichen, daß der Quersteg 5 bzw. 5 a, der die Rinnenaustritte miteinander verbindet und die durch die Anschmelzrinne gebildete Sekundärschleife schließt, einerseits stets vorhanden, aber andererseits nicht zu stark wird, können am Ofen Anschläge vorgesehen sein, die ein Kippen des Ofens über diesen Anschlag hinaus und damit ein vollständiges Entleeren verhindern. Eine andere Möglichkeit besteht darin, im Schmelzraum am Boden an der Kippseite einen taschenartigen Raum vorzusehen, der sich beim Kippen des Ofens mit flüssigem Metall füllt und der so dimensioniert ist, daß beim Zurückkippen des Ofens eine Verbindung der Rinnenaustritte gewährleistet bleibt. Mit dem vorbeschriebenen Ofen nach der Erfindung ist ein Anfahren in jedem Aggregatzustand jederzeit möglich, da der Teil der Sekundärschleife, der sich im oder direkt am Schmelzraum befindet, sowie die Austritte derselben in den Schmelzraum infolge der hier zuerst einsetzenden induktiven Beeinflussung mit Sicherheit zuerst flüssig werden. Dadurch wird eine Unterbrechung des sekundären Stromkreises verhindert. Den unteren Teil der Anschmelzrinne wirkungsmäßig erfassende Kühlleitungen sorgen dafür, daß auch beim Erkalten der Anschmelzrinne in dieser immer eine homogene Masse verbleibt. Patentansprüche:

1. Niederfrequenz-Rinnen-Induktionsofen mit einer das Anfahren ohne flüssigen Sumpf gestattenden, die Induktionsspule umgebenden, aus einem festen, in das Ofenfutter eingestampften Metallkörper bestehenden ringförmigen Anschmelzrinne, dadurch gekennzeichnet, daß die sich in an sich bekannter Weise von unten nach oben im Querschnitt verjüngende Anschmelzrinne (4) sich sowohl parallel als auch quer zur Längsausdehnung der Primärspule (2) stetig verjüngt und daß die Primärspule parallel zur Mittelachse der Innenfläche der Rinne nach oben zum Bereich des Rinnenaustritts hin verschoben angeordnet ist.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nähe des größten Querschnittes der Anschmelzrinne im Ofenfutter Kühlleitungen (10) od. dgl. vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 576 780, 624 780, 667 481, 819 884;

französische Patentschrift Nr. 484 307;
britische Patentschriften Nr. 571 304, 599 439.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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