DE1168089B

DE1168089B - Kohletiegel, insbesondere zur Herstellung von hochschmelzenden Mehrstofflegierungen auf Calcium-Silicium-Basis in elektrischen OEfen

Info

Publication number: DE1168089B
Application number: DES79803A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans Drost; Erich Pfluger; Dr Lothar Strassberger
Original assignee: SKW Trostberg AG
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1962-06-06
Filing date: 1962-06-06
Publication date: 1964-04-16

Description

Kohle tiegel, insbesondere zur Herstellung von hochschmelzenden Mehrstofflegierungen auf Calcium-Silicium-Basis in elektrischen Öfen Die Vorteile von elektrisch betriebenen Öfen mit Tiegeleinsätzen bei der Herstellung von Metall- oder Legierungsschmelzen sind hinreichend bekannt. Die Zustellung des erforderlichen Tiegels erfolgt entweder mit einer keramischen Stampfmasse oder man -verwendet fertiggebrannte Graphittiegel; es ist auch versucht worden, Eisentiegel mit Schutzanstrich oder aufgebrannter Glasur zu benutzen.
Immer dann, wenn die betreffenden Metall- oder Legierungsschmelzen das Tiegehnaterial angreifen, ist man auf Tiegel aus kohlenstoffhaltigem Material angewiesen. Diese sind bekanntlich teuer in der Anschaffung, und ihre Lebensdauer ist gering, weil sie starken Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, die sich zwangläufig beim Entleeren und beim Nachchargieren mit kaltem Material ergeben. Besonders oberhalb von 1000° C nimmt die Gefahr für Rißbildungen zu und steigt verständlicherweise -mit der Größe der Tiegel. Diese Erscheinungen sind unabhängig von der Ofenart, gelten also sowohl für Widerstands- als auch für Induktionsöfen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kohletiegel zur Durchführung metallurgischer Prozesse in .elektrischen Widerstands- und Induktionsöfen, insbesondere zur Herstellung von hochschmelzenden Mehrstofflegierungen auf Calcium-Silicium-Basis, zu schaffen, der eine weit verbesserte Lebensdauer aufweist. Dieser Tiegel zeichnet sich durch an sich bekannte, ringförmige, übereinander angeordnete Teile (B1, B) und einen Bodenteil (A) aus, wobei die aus kohlenstoffhaltigem Material gefertigten Teile durch Ringnut und Ringfeder miteinander verbunden sind. Eine besondere Ausführungsform besteht darin, daß die Ringstücke (B1, B) eine in Richtung der einen Stirnseite zunehmende Wanddicke aufweisen.
Es ist zwar bereits bekannt, Schmelztiegel aus mehreren übereinanderliegenden Kranzteilen, die mit Nut und Federn ineinandergreifen, herzustellen. Daß diese Konstruktion auch bei Kohletiegeln brauchbar und wirtschaftlich ist, konnte nicht ohne weiteres vorausgesehen werden; jedenfalls haben sich bisher in der Praxis solche Kohletiegel nicht gezeigt.
Die Zeichnung zeigt in. F i g. 1 und 2 zwei verschiedene Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Tiegels im Axialschnitt.
Gemäß F i g. 1 besteht der Tiegel auf einem Bodenteil A und zwei Ringstücken B und B 1. Die obere Stirnseite jedes Teiles, mit Ausnahme des obersten, besitzt eine Ringnut, in die eine Ringfeder des Barüberliegenden Teiles eingreift, so daß ein unmittelbarer, unverrückbarer Zusammenhalt gewährleistet ist, der durch die Verwendung des geeigneten Dichtungsmittels noch abgesichert werden kann. Die Teile A, B und B 1 bestehen aus Kohle.
Gemäß F i g. 2 liegt ein der F i g. 1 entsprechender Aufbau vor, mit der Abweichung, daß die Wanddicke der einzelnen Ringe nach oben zunimmt, um einer von oben her einwirkenden Abbrandgefahr zu begegnen.
In kippbaren Induktionsöfen wird der Tiegel nach dem Einrichten mit einem Kranz von Formsteinen übermauert.
Kohletiegel dieser ringförmigen Zusammensetzung besitzen eine ausgezeichnete Festigkeit; die Riß- und Bruchgefahr ist trotz ständiger Temperaturwechselbeanspruchung äußerst gering, so daß auch vom wirtschaftlichen Standpunkt aus einer Verwendung nichts im Wege steht. Die Aufteilung des Kohletiegels in der erfindungsgemäßen Weise ist grundsätzlich schon bei Tiegeln mit mehr als 31 Fassungsvermögen durchführbar; sie wird für Tiegelgrößen ab 251 Inhalt empfohlen.
Derartig aufgebaute Kohletiegel überdauerten in der Größenordnung von 200 bis 1000 kg Legierungsgewicht mehr als 200 Einsätze bei der Herstellung von bekannt aggressiven Legierungen, wie Aluminium-, Calcium-Silicium-, Mangan-Calcium-Silicium-, Silicium-Aluminium-, Magnesium-Calcium-Silicium-, Magnesium-Silicium-Eisen-, Magnesiumcalcium-Silicium-Seltener Erdmetall-, Calcium-Aluminium-, Magnesium Kupfer-Silicium-, Calcium-Silicium-Selterner Erdmetall-, Calcium-Silicium-Zirkonium-, Calcium-Silicium=Titan-, Nickel-Calcium-Silicium-Legierungen. Schließlich sind diese Tiegel nicht nur für das Zusammenschmelzen verschiedener Legierungsbestandteile brauchbar, sondern sie erwiesen sich auch als geeignet zur Vornahme von schlackenbildenden metallurgischen Prozessen, z. B. zum Einbringen von Zirkonium, Titan, Vanadium, Niob/Tantal usw. in Form ihrer Oxyde bei der Herstellung von Mehrstofflegierungen.

Claims

Patentansprüche: 1. Kohletiegel zur Durchführung metallurgischer Prozesse in elektrischen Widerstands- und Induktionsöfen, insbesondere zur Herstellung von hochschmelzenden Mehrstofflegierungen auf Calcium-Silicium-Basis, gekennzeichnet durch an sich bekannte, ringförmige übereinander angeordnete Teile (Bi, B) und einem Bodenteil (A), die durch Ringnut und Ringfeder miteinander verbunden sind.
2. Kohlenegel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zunehmende Wanddicke der Ringstücke (B1, B) in Richtung der einen Stirnseite. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 140 342.