DE1241996B - Verfahren zur Entgasung von Metallschmelzen durch Schallschwingungen und Vorrichtung hierzu - Google Patents
Verfahren zur Entgasung von Metallschmelzen durch Schallschwingungen und Vorrichtung hierzuInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. CL:
C22b
Deutsche Kl.: 40 a-9/02
Nummer: 1241996
Aktenzeichen: S 92261VI a/40 a
Anmeldetag: 24. Juli 1964
Auslegetag: 8. Juni 1967
Die Gashaltigkeit der üblichen Metallschmelzen vor dem Vergießen bildet infolge der ständig steigenden
Güteanforderungen an das Fertigprodukt ein wichtiges Problem der Hüttentechnik, zu dessen
Lösung bereits viele Methoden vorgeschlagen worden sind. Grundsätzlich werden derzeit, insbesondere bei
Leichtmetall, nachstehende Entgasungsmethoden angewendet:
1. Abstehenlassen der Schmelze bei Temperaturen zwischen 600 und 700° C.
2. Einleiten von Chlor.
3. Einleiten von Stickstoff, eventuell zusammen mit Chlor.
4. Behandlung mit Chlor oder Fluor abspaltenden Mitteln.
Alle diese Verfahren haben jedoch zum Leidwesen jedes Gießereibetriebes eines gemeinsam, daß für die
Behandlung selbst ein nicht unerheblicher Zeitaufwand erforderlich ist, der einerseits die Produktion
und anderseits die wirtschaftliche Ausnutzung der verwendeten Behandlungsöfen sehr wesentlich beeinflußt.
Außerdem sind je nach dem angewendeten Verfahren eine Reihe von Zusatzbehelfen sowie Behandlungsmitteln
erforderlich, die ebenfalls einen sehr beachtlichen Einfluß auf die Kosten des End-Produktes
nehmen.
Diese Tatsache veranlaßte viele Fachleute, sich mit diesem Problem ernsthaft zu beschäftigen und
nach neuen Möglichkeiten zu suchen. So hat z. B. in den letzten Jahren die Anwendung von Schall- und
Ultraschallwellen für die Entgasung von Metallschmelzen eine gewisse Bedeutung erlangt. Das
Hauptmerkmal dieser Methode besteht darin, daß die Schallenergie außerhalb der Schmelze erzeugt und
dann über einen elastischen Körper der Schmelze zugeführt wird. Obwohl die diversen Übertragungsverluste wie z. B. Reflexionen an den Trennflächen
und Absorption im Übertragungsglied bereits weitgehend mathematisch erfaßt werden können, so
konnte jedoch bisher noch keine geeigneter Werkstoff für das in die Metallschmelze eintauchende Übertragerglied
gefunden werden.
Diese Tatsache kann auch als Hauptgrund dafür angesehen werden, daß diesse Verfahren bisher noch
keinen wirklich durchschlagenden Erfolg verzeichnen konnte.
Es ist daher auch schon versucht worden, jeden stofflichen Körper als Schallübertrager auszuschalten.
Die Schallwellen können hierbei in der Schmelze selbst hervorgerufen werden, wobei Kräfte angewendet
werden, die von außerhalb der Schmelze gelegenen Vorrichtungen ausgehen. Nach dem elektro-Verfahren
zur Entgasung von Metallschmelzen
durch Schallschwingungen und Vorrichtung
hierzu
durch Schallschwingungen und Vorrichtung
hierzu
Anmelder:
Wiener Schwachstromwerke
Gesellschaft m. b. H., Wien
Vertreter:
Dipl.-Ing. C. Wallach, Dipl.-Ing. G. Koch
und Dr. T. Haibach, Patentanwälte,
München 2, Kaufingerstr. 8
und Dr. T. Haibach, Patentanwälte,
München 2, Kaufingerstr. 8
Als Erfinder benannt:
Ing. Alfred Adamec, Wien
Ing. Alfred Adamec, Wien
Beanspruchte Priorität:
Österreich vom 16. Dezember 1963 (10 069/63) ■
dynamischen Grundgesetz, das in der bekannten Linkehandregel ihren anschaulichen Ausdruck findet,
treten nämlich Kräfte der gewünschten Art auf, wenn stromdurchflossene Leiter der Wirkung eines Magnetfeldes
ausgesetzt werden. Sind Strom oder Feld oder auch beide periodisch, so sind es auch die entstehenden
Bewegungen, die sich als mechanische Schwingungen äußern. Diese Bedingungen sind nun insbesondere
im Bad eines sogenannten Induktionsofens erfüllt, und auf der Existenz dieser elektrodynamischen
Kräfte beruht ja auch die bekannte Badbewegung in diesen Öfen. Erne genauere Untersuchung
zeigt, daß diese Kräfte in jedem Moment in Form einer Summe von zwei Gliedern dargestellt werden
können, von denen das eine konstant ist und zu der schon erwähnten Badbewegung Anlaß gibt, das
andere aber periodisch ist und mechanische Schwingungen von der doppelten Frequenz des den Ofen
speisenden Wechselstromes hervorruft. Bei der üblichen Betrachtung des Induktionsofens wird von
diesen Schwingungen meist ganz abgesehen, da der seitliche Mittelwert dieser Bewegung Null ist und zu
der eigentlichen Rührbewegung nichts beiträgt, die bisher allein die Aufmerksamkeit der Fachleute auf
sich gezogen hat.
Untersuchungen an Metallschmelzen haben gezeigt, daß die Induktionsheizung an sich (im Gegensatz
zur Widerstandsheizung) schon zu einer teilweisen Entgasung führt. Somit ist es möglich, durch
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genügend starke elektrodynamische Kräfte die er- investiert werden. Die Anwendung von Frequenzen,
zeugten mechanischen Schwingungen in ihrer Inten- welche unter 50 Hz liegen, beispielsweise die sogesität
so zu steigern, daß es zu einer raschen und aus- nannte Bahnfrequenz von I6V3 Hz, wird ohnedies
giebigen Befreiung der Schmelze von Gas kommt. selten angestrebt werden, ebenso wird sich nur in
Durch bloße Erhöhung der Leistung im Induktions- 5 wenigen Fällen die Notwendigkeit ergeben, Frequenofen
ist freilich das Ziel nicht in befriedigender Weise zen über 50 Hz zur Anspeisung zu benutzen, die aber
zu erreichen, denn dann würde gleichzeitig mit stei- ebenfalls aus dem Netz z. B. durch Frequenzvervielgender
mechanischer Schwingungsenergie auch die fachung gewonnen werden können, ohne daß ein geTemperatur
des Bades unzulässig anwachsen. sonderter Generator verwendet werden muß.
Im Forschungsbericht von Prof. Esmarch aus 10 In diesem Sinne besteht die Erfindung in einem
dem Jahre 1940 wurde z. B. in diesem Zusammen- Verfahren zur Entgasung von Metallschmelzen durch
hang folgende Mitteilung veröffentlicht: Schallschwingungen, welche in den Schmelzen durch
»Das gewünschte Ziel kann dann erreicht werden, ponderomotorische Effekte erzeugt werden, die durch
wenn man bei Hochfrequenzofen den hochfrequenten in den Schmelzen fließende Wechselströme hervor-
Heizstrom in so mäßigen Grenzen hält, daß sich eine 15 gerufen sind.
bestimmte günstige Metalltemperatur stationär ein- Die Erfindung ist im wesentlichen dadurch gekennstellt
und man gleichzeitig dem Hochfrequenzfeld ein zeichnet, daß zwecks Verwendung einer niederfremöglichst
intensives stationäres Magnetfeld über- quenten, vorzugsweise Netzfrequenz liefernden
lagert. Der durch dieses zusätzliche Feld in der Wechselstromquelle für die Erzeugung der Schall-Schmelze
erzeugte ponderomotorische Effekt ist pro- 20 schwingungen die Wechselströme zur Erhöhung ihres
portional dem Produkt aus der Stromdichte des die Entgasung fördernden Oberwellenanteiles einer
Hochfrequenzstromes und der Intensität des stati- Verzerrung ihres periodischen Verlaufes unterworfen
sehen Magnetfeldes, sein zeitlicher Mittelwert ist werden. Bei diesem Verfahren ist also durch das Vor-NuIl.
Man kann also zu intensiven mechanischen handensein der absichtlich hervorgerufenen Ober-Schwingungen
im Bad kommen, ohne daß gleichzeitig 25 wellen die bei den erzeugten Schallschwingungen aufdie
Stärke der Rührbewegung erhöht wird. Über die tretende maximale Geschwindigkeitsamplitude und
Rolle der Frequenz bei den verschiedenen techni- damit die Entgasungswirkung gegenüber einer Ansehen
Anwendungen des Ultraschalles herrscht noch speisung bloß mit der Grundfrequenz trotz gleichgroße
Meinungsverschiedenheit, man scheint meist bleibender Leistung erhöht. Dieser Umstand ermögder
Frequenz spezifische Wirkung zuzuschreiben und 3° licht erst die Anwendung niedriger Speise-Grundhat
daher manchmal nach einem Frequenzoptimum frequenzen im genannten Frequenzbereich,
gesucht. Versuche, die über die Entgasung von Flüs- Das erfindungsgemäße Verfahren kann besonders sigkeiten und Metallschmelzen durchgeführt wurden, dann vorteilhaft angewendet werden, wenn Wechselhaben es sehr wahrscheinlich gemacht, daß wenig- ströme, welche an sich zur Beheizung des Schmelzstens innerhalb des ziemlich engen Intervalls, das für 35 gutes in demselben hervorgerufen sind, durch Vertechnische Anwendung im großen in Frage kommt, zerrung auch für die Entgasung der Schmelze falld. h. etwa zwischen 500 und etwa 15 000 Hz, die weise oder dauernd herangezogen werden. In diesem Wirksamkeit der Schwingungen in der Hauptsache Falle erübrigt sich die Erzeugung von gesonderten wenigstens nur von der Geschwindigkeitsamplitude, Strömen bzw. Feldern für die Entgasung im Schmelzd. h. also letzten Endes von der mittleren Energie- 40 gut.
gesucht. Versuche, die über die Entgasung von Flüs- Das erfindungsgemäße Verfahren kann besonders sigkeiten und Metallschmelzen durchgeführt wurden, dann vorteilhaft angewendet werden, wenn Wechselhaben es sehr wahrscheinlich gemacht, daß wenig- ströme, welche an sich zur Beheizung des Schmelzstens innerhalb des ziemlich engen Intervalls, das für 35 gutes in demselben hervorgerufen sind, durch Vertechnische Anwendung im großen in Frage kommt, zerrung auch für die Entgasung der Schmelze falld. h. etwa zwischen 500 und etwa 15 000 Hz, die weise oder dauernd herangezogen werden. In diesem Wirksamkeit der Schwingungen in der Hauptsache Falle erübrigt sich die Erzeugung von gesonderten wenigstens nur von der Geschwindigkeitsamplitude, Strömen bzw. Feldern für die Entgasung im Schmelzd. h. also letzten Endes von der mittleren Energie- 40 gut.
dichte der Schallstrahlung abhängt, daß also hier bei Die Verzerrung der Wechselströme im Sinne der
niedrigen Frequenzen (500 Hz) dieselben Effekte er- Erfindung wird am günstigsten durch abrupte Bezielt
werden können wie bei hoher Frequenz (etwa grenzung ihrer Stärke noch vor dem Erreichen des
10 000 Hz), wenn nur die Strahlungsdichte in beiden periodischen Höchstwertes zumindest in einer Strom-Fällen
dieselbe ist. Der spezifische Einfluß der Fre- 45 flußrichtung bewirkt, wodurch ein impulsförmiger
quenz ist demgegenüber, wenn überhaupt, so doch Stromverlauf hervorgerufen ist. Diese begrenzten
jedenfalls nur von untergeordneter Bedeutung.« Wechselströme werden z. B. durch mindestens ein
Es geht also unter anderem aus diesem Bericht ebenso begrenztes Magnetwechselfeld in an sich be-
hervor, daß man bisher der Meinung war, für die kannter Weise in das Schmelzgut induziert. Eine
Entgasung von Schmelzen durch den ponderomotori- 50 Steigerung des ponderomotorischen Effektes ergibt
sehen Effekt müßten Speisefrequenzen angewendet sich, wenn der Schmelze zusätzlich in an sich be-
werden, die über 500 Hz liegen. Öfen, die mit der- kannter Weise ein stationäres Magnetfeld überlagert
artigen Frequenzen gespeist werden (sogenannte wird, welches im Zusammenwirken mit den in der
Hochfrequenzofen), sind jedoch kostspielig und emp- Schmelze fließenden Wechselströmen den pondero-
findlich hinsichtlich ihrer Wartung; außerdem ist ihre 55 motorischen Effekt erhöht.
Leistung praktisch begrenzt, wobei diese Grenze Die einfachste Vorrichtung, mit deren Hilfe das
unterhalb der am häufigsten geforderten Ofenleistun- erfindungsgemäße Verfahren durchführbar ist, ent-
gen liegt. hält einen über den Sättigungsbereich der magneti-
Diesbezüglich schafft nun die vorliegende Erfin- sehen Induktion hinausgehend belastbaren Speisedung
Abhilfe. Sie ermöglicht die Verwendung von 60 transformator. Nach einem besonderen erfindungsniederfrequenten
Wechselstromquellen, einschließ- gemäßen Merkmal sind die einzelnen Stege des lieh des 50-Hz-Wechselstromnetzes, wobei im letzte- Eisenkernes eines derartigen Transformators abren
Fall die Notwendigkeit der Benutzung eines nehmbar ausgebildet, so daß sein Primärstrom, welcher
eigenen Generators entfällt, was einen besonderen bei vollständig aufgesetztem Eisenkern normal beVorteil
bedeutet. Sofern nämlich eine hinreichend 65 messen ist, nach Abnahme von einem oder mehreren
dimensionierte Netzzuleitung vorgesehen wird, kann der Stege noch vor dem Erreichen seiner Spitzenhierbei
jede gewünschte Leistung ohne unangemessene werte eine Sättigung der magnetischen Induktion im
Erhöhung des Aufwandes für eine eigene Stromquelle Eisenkern hervorruft.
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Der gleiche Effekt kann jedoch erreicht werden, Ansicht gezeigt, der einen Transformator nach Art
wenn der Transformator-Eisenkern magnetisch vor- der F i g. 1 und 2 enthält,
belastet ist, vorzugsweise durch mindestens eine zu- Aus den Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß der ge-
sätzliche Gleichstromwicklung, wodurch der Primär- schlossene Transformator-Eisenkern 10 aus drei
strom mindestens in einer Stromflußrichtung noch vor 5 Paketen besteht, die aneinanderliegend montiert sind,
dem Erreichen seiner Spitzenwerte eine Sättigung wobei allerdings das mittlere Paket gegenüber den
der magnetischen Induktion im Eisenkern hervorruft beiden außenliegenden Paketen seitlich derart ver-
und wobei in an sich bekannter Weise das ent- setzt ist, daß sein rechter Steg 10 a nach der anderen
stehende stationäre Magnetfeld dem Wechselfeld Seite als die linken Stege 10a der übrigen Pakete
überlagert ist, so daß im Falle der induktiven Ein- io hervorragt und daß es mit seinem linken Steg und
wirkung dieser beiden Felder auf die Schmelze der den beiden rechten Stegen der außenliegenden Pake-
ponderomotorische Effekt in derselben auch hier- ten den von der Primärspule 11 umschlossenen Mit-
durch gesteigert ist. telsteg 10 b des Transformator-Eisenkernes 10 bildet.
Derart betriebene Transformatoren eignen sich zur Dieser Transformator-Eisenkern 10 umschließt einen
Verwendung als Induktionsofentransformatoren, bei 15 Keramikkörper 12, in dem eine Schmelzrinne 13 ausweichen
der Sekundärkreis durch das in einer in sich gebildet ist, welche den Mittelsteg 10 & ringförmig
geschlossenen Ofenrinne befindliche Schmelzgut ge- umschließt. Ein parallel zur Ebene des Eisenkernes
bildet ist. Insbesondere kann ein solcher Transfor- 10 verlaufender Teil dieser Schmelzrinne 13 ist mitmator
in einem sogenannten Warmhalteofen verwen- tels seitlich angesetzter Pfropfen 14 verschlossen, die
det und dementsprechend dimensioniert werden, wo- 20 zwecks Reinigung der Rinne abgenommen werden
bei die Ofenrinne nahe der Bodenfläche des Vorrats- können (vgl. Fig. 2). Daraus sowie aus Fig. 3 ist
tiegels des als Niederdruck-Gießofen ausgebildeten ferner ersichtlich, daß die Rinne 13 auf der dem
Warmhalteofens in den Tiegel mündet. Pfropfen 14 gegenüberliegenden Seite in einen als
Ein solcherart ausgerüsteter Niederdruck-Gießofen trichterförmige Mündung 15 ausgebildeten Hohlist
ferner im Sinne der Erfindung dadurch gekenn- 25 raum übergeht, der bereits zu dem Vorratstiegel 16
zeichnet, daß das in den Vorratstiegel ragende Ab- des in Fig. 3 dargestellten Niederdruck-Gießofen
füllrohr bis nahe an die Mündung der Ofenrinne her- gehört. Dieser Hohlraum reicht nach oben bis zur
angeführt ist bzw. in diese vorzugsweise trichter- Bodenfläche 17 des Vorratstiegels 16.
förmig ausgebildete Mündung ein Stück hineinragt. Von oben her reicht überdies ein Abfüllrohr 18, Der gesamte Ofentransformator samt Rinne ist dabei 30 das sich im Innenraum des Vorratstiegels 16 befindet vorzugsweise derart geneigt angeordnet, daß er mit und an dessen Wand entlangläuft, mit seinem unteseinem dem Vorratstiegel abgekehrten Ende tiefer ren Ende bis zur Mündung 15 der Schmelzrinne 13. liegt als die Bodenfläche des Vorratstiegels, so daß Ferner ist die oben befindliche Füllöffnung des Vordie frei werdenden Gasblasen unter Umgehung ratstiegels 16 durch einen schwenkbaren Deckel 19 des Abfüllrohres in den Vorratstiegel aufsteigen 35 verschlossen, in den eine Druckgasleitung 20 mündet, können. Das Abfüllrohr 18, welches den Vorratstiegel 16 am
förmig ausgebildete Mündung ein Stück hineinragt. Von oben her reicht überdies ein Abfüllrohr 18, Der gesamte Ofentransformator samt Rinne ist dabei 30 das sich im Innenraum des Vorratstiegels 16 befindet vorzugsweise derart geneigt angeordnet, daß er mit und an dessen Wand entlangläuft, mit seinem unteseinem dem Vorratstiegel abgekehrten Ende tiefer ren Ende bis zur Mündung 15 der Schmelzrinne 13. liegt als die Bodenfläche des Vorratstiegels, so daß Ferner ist die oben befindliche Füllöffnung des Vordie frei werdenden Gasblasen unter Umgehung ratstiegels 16 durch einen schwenkbaren Deckel 19 des Abfüllrohres in den Vorratstiegel aufsteigen 35 verschlossen, in den eine Druckgasleitung 20 mündet, können. Das Abfüllrohr 18, welches den Vorratstiegel 16 am
Es kann jedoch die erfindungsgemäß angestrebte Rande von dessen oberen Ende durchsetzt, ist mittels
Stromverlaufsverzerrung auch auf andere Weise be- eines Ventilpfropfens 21 verschlossen und geht in
wirkt werden. Es kann nämlich in den Speisestrom- eine Abfüllrinne 22 über. Der Ofentransformator ist
kreis mindestens ein Gleichrichter oder ein Steuer- 40 an Tragelementen 23 und 24 aufgehängt
bares elektrisches Ventil eingeschaltet sein, so daß Wenn während des Betriebes des Gießofens die der Wechselstrom zumindest teilweise in pulsieren- Schmelze entgast werden soll, wird mindestens einer den Gleichstrom umgewandelt wird, wobei allenfalls der Stege 10 fl des Transformator-Eisenkernes 10 abzur Regelung des durch den Gleichstrom- und genommen. Hierdurch wird die normalerweise im Wechselstromanteil gebildeten Verhältnisses an den 4.5 Eisenkern 10 herrschende übliche Gaußzahl von Gleichrichter bzw. das Ventil eine Gleichvorspan- 12 000 bis auf etwa 18 000 erhöht, wobei der Transnung angelegt ist. Die Zuleitung der dem Schmelzgut formator im Sättigungsbereich arbeitet und der Strommitzuteilenden Ströme kann hierbei vermittels Elek- verlauf in der den Sekundärleiter bildenden, in der troden erfolgen, wie sie insbesondere für die söge- Schmelzrinne 13 befindlichen Schmelze verzerrt, jenannte Widerstandsheizung üblich sind. 50 doch die Leistung nicht erhöht ist. Selbstverständlich
bares elektrisches Ventil eingeschaltet sein, so daß Wenn während des Betriebes des Gießofens die der Wechselstrom zumindest teilweise in pulsieren- Schmelze entgast werden soll, wird mindestens einer den Gleichstrom umgewandelt wird, wobei allenfalls der Stege 10 fl des Transformator-Eisenkernes 10 abzur Regelung des durch den Gleichstrom- und genommen. Hierdurch wird die normalerweise im Wechselstromanteil gebildeten Verhältnisses an den 4.5 Eisenkern 10 herrschende übliche Gaußzahl von Gleichrichter bzw. das Ventil eine Gleichvorspan- 12 000 bis auf etwa 18 000 erhöht, wobei der Transnung angelegt ist. Die Zuleitung der dem Schmelzgut formator im Sättigungsbereich arbeitet und der Strommitzuteilenden Ströme kann hierbei vermittels Elek- verlauf in der den Sekundärleiter bildenden, in der troden erfolgen, wie sie insbesondere für die söge- Schmelzrinne 13 befindlichen Schmelze verzerrt, jenannte Widerstandsheizung üblich sind. 50 doch die Leistung nicht erhöht ist. Selbstverständlich
Schließlich kann im Bedarfsfall die Speisefrequenz ist aber bereits bei normalem Betrieb, also bei etwa
einer bereits vorhandenen Stromquelle, insbesondere 12 000 Gauß, ein gewisser Entgasungseffekt vorhandes
Netzes, bis etwa zum Siebenfachen derselben den, da eine an sich hohe Energiedichte im Heizmittels
sogenannter statischer Frequenzwandler hin- leiterquerschnitt, der durch die Schmelzrinne 13 geausgesetzt
werden. 55 bildet wird, vorhanden ist. Sobald dem Ofen Schmelz-
Die Anwendung der Erfindung ist im folgenden gut entnommen werden soll, wird der Ventilpfropfen
an Hand von speziellen Beispielen näher erläutert. In 21 gelüftet, worauf unter dem Einfluß des durch die
Fi g. 1 der Zeichnung ist ein für die Entgasung der Rohrleitung 20 zugeführten Druckgases die Schmelze
Schmelze geeigneter Ofentransformator in seitlicher in dem Abfüllrohr 18 hochsteigt und über die Abfüll-Ansicht
dargestellt, wobei dessen Eisenkern unver- 60 rinne 22 abrinnt. Der Umstand, daß das Abfüllrohr
ändert gezeigt, der die Ofenrinne enthaltende kera- 18 bis an die Mündung 15 der Schmelzrinne 13 hermische
Körper jedoch sowie die Primärspule entlang anreicht, in der der Entgasungseffekt auftritt und verder
Mittelebene des Transformatorkernes aufge- hältnismäßig rasch herbeigeführt wird, ermöglicht es,
schnitten sind; Portionen von entgastem Schmelzgut laufend zu ent-
F i g. 2 zeigt den gleichen Transformator in Drauf- 65 nehmen, ohne daß vorerst der gesamte Inhalt des
sieht; in Vorratstiegels 16 entgast sein muß. Somit kann mit
F i g. 3 ist schließlich ein Niederdruck-Gießofen verhältnismäßig geringen Energien das Auslangen
im Schnitt durch seine Mittelebene und in seitlicher gefunden werden, die bloß für die Wannhaltung und
Claims (15)
1. Verfahren zur Entgasung von Metallschmelzen durch Schallschwingungen, welche in den
Schmelzen durch ponderomotorische Effekte erzeugt werden, die durch in den Schmelzen
fließende Wechselströme hervorgerufen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verwendung
einer niederfrequenten, vorzugsweise ao Netzfrequenz liefernden Wechselstromquelle für
die Erzeugung der Schallschwingungen die Wechselströme zur Erhöhung ihres die Entgasung
fördernden Oberwellenanteiles einer Verzerrung ihres periodischen Verlaufes unterworfen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Wechselströme, welche an sich
zur Beheizung des Schmelzgutes in demselben hervorgerufen sind, durch Verzerrung auch für
die Entgasung der Schmelze fallweise oder dauernd herangezogen werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzerrung der Wechselströme
durch abrupte Begrenzung ihrer Stärke noch vor dem Erreichen des periodischen Höchstwertes
zumindest in einer Stromflußrichtung bewirkt wird, wodurch ein impulsförmiger Stromverlauf
hervorgerufen ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die begrenzten Wechselströme durch mindestens ein ebenso begrenztes Magnetwechselfeld
in an sich bekannter Weise in das Schmelzgut induziert werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelze
in an sich bekannter Weise ein stationäres Magnetfeld überlagert wird, welches im Zusammenwirken
mit den in der Schmelze fließenden Wechselströmen den ponderomotorischen Effekt erhöht.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß sie einen über den Sättigungsbereich der magnetischen Induktion
hinausgehend belastbaren Speisetransformator enthält.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Stege (10 a) des
Transformator-Eisenkernes (10) abnehmbar ausgebildet sind, so daß sein Primärstrom, welcher
bei vollständig aufgesetztem Eisenkern (10) normal bemessen ist, nach Abnahme von einem
oder mehreren der Stege (10 a) noch vor dem Erreichen seiner Spitzenwerte eine Sättigung der
magnetischen Induktion im Eisenkern (10) hervorruft.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Transformator-Eisenkern
magnetisch vorbelastet ist, vorzugsweise durch mindestens eine zusätzliche Gleichstromwicklung,
wodurch der Primärstrom mindestens in einer Stromflußrichtung noch vor dem Erreichen seiner
Spitzenwerte eine Sättigung der magnetischen Induktion im Eisenkern hervorruft und wobei in
an sich bekannter Weise das entstehende stationäre Magnetfeld dem Wechselfeld überlagert ist,
so daß im Fall der induktiven Einwirkung dieser beiden Felder auf die Schmelze der ponderomotorische
Effekt in derselben auch hierdurch gesteigert ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Transformators
als sogenannten Induktionsofentransformator, bei welchem der Sekundärkreis durch
das in einer sich geschlossenen Ofenrinne (13) befindliche Schmelzgut gebildet ist.
10. Induktionsofentransformator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß er in
einem sogenannten Warmhalteofen verwendet und dementsprechend dimensioniert ist, wobei die
Ofenrinne (13) nahe der Bodenfläche (17) eines Vorratstiegels (16) des als Niederdruck-Gießofen
ausgebildeten Warmhalteofens in den Tiegel (16) mündet.
11. Niederdruck-Gießofen nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß ein in den Vorratstiegel (16) ragendes Abfüllrohr (18) bis nahe an
eine Mündung (15) der Ofenrinne (13) herangeführt ist bzw. in diese vorzugsweise trichterförmig
ausgebildete Mündung (15) ein Stück hineinragt.
12. Niederdruck-Gießofen nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofentransformator
samt Rinne (13) derart geneigt angeordnet ist, daß er mit seinem dem Vorratstiegel (16) abgekehrten Ende tiefer liegt als die
Bodenfläche (17) des Vorratstiegels (16), so daß die frei werdenden Gasblasen unter Umgehung
des Abfüllrohres (18) in den Vorratstiegel aufsteigen können.
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß in den Speisestromkreis mindestens ein Gleichrichter oder ein steuerbares
elektrisches Ventil eingeschaltet ist, so daß der Wechselstrom zumindest teilweise in pulsierenden
Gleichstrom umgewandelt wird, wobei allenfalls zur Regelung des durch den Gleichstrom-
und Wechselstromanteil gebildeten Verhältnisses an den Gleichrichter bzw. das Ventil
eine Gleichvorspannung angelegt ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Schmelzgut mitgeteilten
Ströme vermittels Elektroden, wie sie insbesondere für die sogenannte Widerstandsheizung
üblich sind, in dasselbe geleitet werden.
15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß zur Hinauf setzung der Speisefrequenz insbesondere über die Netzfrequenz
hinaus bis etwa zum Siebenfachen derselben sogenannte statische Frequenzwandler verwendet
sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
709 589/301 5.67 © Bundesdruckerei Berlin
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