DE1136435B - Rinnenloser Induktionstiegelofen zum Schmelzen von Metallen, UEberhitzen und Warmhalten von Metallschmelzen - Google Patents

Description

• Rinnenloser Induktionstiegelofen zum Schmelzen von Metallen, Überhitzen und Warmhalten von Metallschmelzen Bei den heute gebauten rinnenlosen Induktionstiegelöfen zum Schmelzen von Metallen, Überhitzen und Warmhalten von Metallschmelzen ist die Induktionsspule meist fest mit dem Ofen verbunden. Dadurch wird das Herausnehmen der Spule schwierig, wenn diese beispielsweise repariert werden muß. Die freigelegte, beispielsweise aus dem Ofen gehobene Ausstampfung muß aus der Spule herausgebrochen werden, und danach muß dann der Tiegel mit der Spule neu gestampft werden, und erst nach dem Austrocknen ist die Ofenanlage wieder produktionsbereit. Insbesondere bei Netzfrequenz- und Warmhalteöfen, die die Spule nur im unteren Teil des Ofens haben, muß die gesamte, unter Umständen noch brauchbare Ausstampfung zerstört werden. Dabei sind die Spulen oftmals mit Magnetjochen versehen, die dem Schmelzbetrieb, elektrisch gesehen, einen besseren Leistungsfaktor (cos (r) und mechanisch eine gute Festigkeit vermitteln. Diese Magnetjoche behindern und verlängern aber sehr die Arbeiten an der Spule bzw. deren Ausbau und Wechsel. Um solche unwirtschaftlichen Ausfallzeiten abzukürzen, ist bereits ein Verfahren bekannt, das darin besteht, das ganze Ofengefäß auszutauschen. Das Verfahren ist aber mit hohen Kosten bei der Einrichtung der Ofenanlage und bei der Reservehaltung verbunden.
• Es wurde nun gefunden, daß diese Schwierigkeiten durch einen horizontal teilbaren Ofen überwunden werden können, wobei die für das Kippen des Ofens erforderliche Lagerung der Achse oberhalb der Teilungsebene liegt. Gegenstand der Erfindung ist daher ein rinnenloser Induktionstiegelofen zum Schmelzen von Metallen, Überhitzen und Warmhalten von Metallschmelzen, gekennzeichnet durch das bei rinnenlosen Induktionstiegelöfen neue Merkmal a) und die bei Induktionsrinnenöfen an sich bekannten Merkmale b), c) und d); a) der Induktionstiegelofen einschließlich der Ausfütterung ist wenigstens in einer horizontalen Ebene teilbar; b) die Kippachse des Ofens liegt oberhalb der obersten bzw. oberhalb der Teilungsebene des Ofengehäuses; c) die Induktionsspule ist im Ofenunterteil unterhalb der obersten bzw. unterhalb der Teilungsebene des Ofengehäuses angeordnet; d) an der bzw. den Teilungsebenen sind Flansche mit Schraubverbindungen vorgesehen.
• Wenn der Ofen als Gefäßofen ausgebildet ist, besteht der untere Teil aus einem topfförmigen Körper mit darin befindlicher Induktionsspule, woran sich nach oben, oberhalb der Teilungsebene, der Hohlkörperteil, beispielsweise in der Form eines Hohlzylinders, anschließt. Im oberen Teil des Ofens befinden sich keine Spulenteile.
• Der Induktionstiegelofen gemäß der Erfindung hat gegenüber den bekannten Ofenkonstruktionen erhebliche Vorteile, durch die sowohl Zeit erspart als auch der elektrische und thermische Wirkungsgrad der Anlage verbessert wird.
• Die Zeitersparnis ergibt sich daraus, daß es bei Reparaturarbeiten an der Spule lediglich erforderlich ist, das Ofenunterteil vom Oberteil zu lösen, beispielsweise auf einen fahrbaren Wagen herabzulassen und aus der Ofenboxe herauszufahren. Entsprechend wird sofort ein bereitstehendes Unterteil an den Ofen herangebracht und mit dem Oberteil verbunden. Mit Ausschmiermasse wird die hinreichende Abdichtung erzielt. Die Ofenanlage ist damit schnell wieder produktionsbereit. Die Spulenreparatur des alten Ofenunterteiles kann unabhängig davon in Ruhe an anderer Stelle erfolgen. Nachdem dort dann die Zustellung gestampft, getrocknet und gebrannt wurde, steht auch dieses Teil wieder in der Reserve zur Verfügung.
• Der bessere elektrische und der thermische Wirkungsgrad eines solchen Induktionstiegelofens gemäß der Erfindung resultiert daraus, daß das Oberteil des Ofens, das keine Spulen enthält, sehr dicke Zustellungen erhalten kann, da man dort nicht auf eine gute Kopplung des Magnetfeldes der Spule mit der Schmelze bedacht zu sein braucht. Dadurch kann die Wärmeisolation an dieser Stelle ohne Rücksicht auf elektrische Gegebenheiten thermisch so günstig wie möglich ausgeführt werden. Außerdem entfällt dann im Ofenoberteil der kühlende Einfluß der kühlmitteldurchströmten Spule.
• Auf diese Weise wird die Zustellung im oberen Ofenteil infolge ihrer soliden Ausführung eine Dauerzustellung; die untere, im Spulenbereich liegende wird als auswechselbare Verschleißzustellung ausgeführt.
• Die Figuren erläutern den Gegenstand der Erfindung an Hand von Beispielen.
• In Fig. 1 ist 1 das Unterteil und 2 das Oberteil des Induktionstiegelofens nach der Erfindung. Mit 3 ist die Teilungsebene bezeichnet, die hier unterhalb der Kippachse 4 liegt. 6 ist das Ofengehäuse und 7 die gestampfte Ofenzustellung, jeweils in beiden Teilen des Ofens. 8 stellt die Induktionsspule dar, die sich allein im Ofenunterteil befindet. In Höhe der Teilungsebene 3 sind Ober- und Unterteil des Ofens zusammengefügt, was zweckmäßig in Form einer Flanschverbindung 9, die mit Ausschmiermasse gedichtet ist, geschieht: Mittels dieser Flanschverbindung und entsprechend langer Bolzen ist es auch möglich, das Ofenunterteil auf den Transportwagen herabzulassen. Das Gehäuse des Ofenunterteiles 1 kann die Form einer Wanne haben, die aus einem unmagnetischen metallischen Material, beispielsweise austenitischer Stahl, Kupfer, Aluminium, Messing oder aus deren Legierungen, hergestellt ist. Ein magnetischer Stahl kann auch verwendet werden, wenn entsprechende Schlitze die Bildung unerwünschter Wirbelströme dort verhindern. Die Spule, die im Ofenunterteil liegt, ist zweckmäßig gegen Beanspruchungen unter anderem durch die magnetischen Kräfte mit einem geeigneten Füllmittel, wie Schaumbeton, Schmelzzement oder mit Kunststoffmischungen mit Harzen oder Beton, vergossen und damit festgelegt. Um eine rüttelfeste Verbindung des Füllmittels mit dem Ofenunterteil sicherzustellen, können an der Innenwandung des Ofens. Bleche, Bolzen oder andere geformte Armierungsstücke vorgesehen sein, die mit dem Füllmittel fest verbunden oder verkrallt sind.
• An und für sich ist - solange die oberste Teilungsebene unter der Kippachse liegt - die Lage der Kippachse des Ofens für den Gegenstand der Erfindung gleichgültig. So zeigt Fig. 2 einen Ofen, bei dem die Kippachse 10 etwa in Höhe der Gießschnauze liegt. Die Teilungsebene 11 liegt unmittelbar darunter. ; Die übrigen Bezugszeichen entsprechen denen in Fig. 1.
• Der Erfindungsgedanke ist nicht auf Induktionstiegelöfen von zylindrischer Form beschränkt. Gleiche Anwendungsmöglichkeiten bestehen auch bei Induktionstiegelöfen mit ovalen, quadratischen oder anderen rechteckigen Querschnitten. Selbstverständlich kann die Zustellung auch etwas konisch sein, wie das bei vielen Öfen der Fall ist. Es ist dann darauf zu achten, daß in der Teilungsebene gleiche Durchmesser gegeben sind. Gemäß einer weiterenAusgestaltung der Erfindung werden bei Öfen mit zwei oder mehr Spulen entsprechend zwei oder mehr Trennungsebenen vorgesehen, wobei jede Spule für sich einen in sich geschlossenen Ofenbauteil bildet.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Rinnenloser Induktionstiegelofen zum Schmelzen von Metallen, Überhitzen und Warmhalten von Metallschmelzen, gekennzeichnet durch das bei rinnenlosen Induktionstiegelöfen neue Merkmal a) und die bei Induktionsrinnenöfen an sich bekannten Merkmale b), c) und d); a) der Ofen einschließlich der Ausfütterung ist wenigstens in einer horizontalen Ebene teilbar; b) die Kippachse des Ofens liegt oberhalb der obersten bzw. oberhalb der Teilungsebene des Ofengehäuses; c) die Induktionsspule ist im Ofenunterteil unterhalb der obersten bzw. unterhalb der Teilungsebene des Ofengehäuses angeordnet; d) an der bzw. den Teilungsebenen sind Flansche mit Schraubverbindungen vorgesehen.
2. 2. Rinnenloser Induktionstiegelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrauben der Flanschverbindung so lang vorgesehen sind, daß das(die) Ofenunterteil(Ofenunterteile) beim Zerlegen mittels dieser Schrauben herabgelassen werden kann(können).
3. 3. Rinnenloser Induktionstiegelofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet; daß die Spulenhöhe nicht mehr als ein Drittel der Höhe des gesamten Tiegels beträgt.
4. 4. Rinnenloser Induktionstiegelofen nach den Ansprüchen Z bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei zwei oder mehr Induktionsspulen jeder Spule ein in horizontaler Ebene geschnittenes Ofenbauteil zugeordnet ist.
5. 5. Rinnenloser Induktionstiegelofen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für das Gehäuse der unterhalb der oberen Teilungsebene liegenden, mit einer Spule versehenen Ofenbauteile unmagnetische Materialien, beispielsweise austenitischer Stahl, Kupfer, Aluminium, Messing oder deren Legierungen, verwendet sind.
6. 6. Induktionstiegelofen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse der unterhalb der oberen Teilungsebene liegenden, mit einer Spule versehenen Ofenbauteile aus magnetischem Material besteht, das zur Vermeidung von Wirbelströmen zweckentsprechend in bekannter Weise geschlitzt ist.
7. 7. Induktionstiegelofen nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß Ofen und Spulen rund, oval oder rechteckig sind. B. Induktionstiegelofen nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel innen konisch ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Aufsatz von J. Tostmann und F. Walter, »Die Entwicklung neuzeitlicher Metallschmelzöfen« erschienen als Sonderdruck aus der »Siemens-Zeitschrift«, Bd. 17, Nr. 1 vom 17. Januar 1937, S. 12 ff.