DE1558027C - Verfahren zur Herstellung eines Schmelztiegels - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Schmelztiegels in einer Induktionsheizspule durch Einfüllen einer Stampfmasse in die Tiegelform unter Verwendung eines in die Form eingesetzten hohlen Blechkernes. Die Erfindung setzt sich zur Aufgabe, die Verwendung pulverförmiger Stampfmassen ohne Zusatz von Bindemitteln zu ermöglichen, ohne daß ein solcher Tiegel vor Gebrauch bei hohen Temperaturen stundenlang gesintert werden muß. Da nämlich die Sinterung in der Induktionsspule durchgeführt wird und während der Sinterzeit der Ofen nicht benutzt werden kann und da der Tiegel nur eine beschränkte Lebensdauer hat und also oft erneuert werden muß, spielt dieser Zeitverlust eine ausschlaggebende Rolle für die Wirtschaftlichkeit eines Ofens. Durch die Erfindung wird diese zusätzliche Sinterzeit vermieden.

Erwähnt sei, daß es zwar bekannt ist, Tiegel aus Stampf massen herzustellen, denen ein Bindemittel zugesetzt ist und bei denen die Sinterung beim erstmaligen Gebrauch des Tiegels durch die Gebrauchstemperatur bewirkt wird. Man verwendet dazu Formen, die in die Induktionsspule eingesetzt werden. Oft benützt man einfach die mit Glasfasertuch oder Asbest ausgekleidete Spule selbst als Form und setzt einen Kern ein. Darauf wird in den Zwischenraum zwischen Kern und Innenwand der Form die Stampfmasse eingefüllt, bei Vakuumöfen pulverförmiges Magnesiumoxyd oder Aluminiumoxyd. Der hohle Kern kann aus einem Blech aus dem gleichen Metall wie das Gut, das erschmolzen werden soll, bzw. aus einer der Hauptlegierungskomponenten angefertigt sein und wird beim, erstmaligen Gebrauch des Tiegels zusammen mit dem eingefüllten Gut eingeschmolzen. Damit aber der Tiegel ohne besondere vorherige Sinterung allein unter Gebrauchstemperatur schon die nötige Festigkeit erhält, ist, wie erwähnt, der Zusatz eines Bindemittels zwecks Herabsetzung der Sintertemperatur erforderlich. Leider haben die gebräuchlichen Bindemittel (z. B. Boroxyd oder Siliziumoxyd) besonders bei Vakuumöfen den Nachteil, daß sie durch die heiße Schmelze- teilweise reduziert werden und somit die in ihnen enthaltene metallische Komponente in die Schmelze gelangt, wodurch sie in unerwünschter Weise verunreinigt werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren, welches diesen Nachteil weitgehend vermeidet, ist nun dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Kern mit vorgesinterten, keramischen Segmenten umkleidet und anschließend in den Zwischenraum zwischen der Umkleidung und der Innenwand der Form die Stampfmasse eingefüllt und sodann ohne vorgängiges Sintern des Tiegels das in den hohlen Kern eingebrachte, zu erschmelzende Metall mitsamt diesem eingeschmolzen wird.

Erwähnt sei noch, daß es zwar auch bekannt war, Tiegel aus Steinen zu mauern, was jedoch kostspielig ist. Für die Umkleidung des Kernes werden nur dünnwandige vorgesinterte Teile benötigt, die aus Materialien gefertigt sind, die entsprechend den metallurgischen Erfordernissen ausgewählt werden. Im Gegensatz zu einem gemauerten Tiegel muß die Umkleidung nur eine verhältnismäßig geringe mechanische Festigkeit aufweisen; die Tiegelauskleidung nach der Erfindung dient dazu, daß nach dem Einschmelzen des Blechkernes die nichtgebundene Tiegelstampfmasse in ihrer Form gehalten wird, ohne daß eine stützende Schale durch Sinterung erzeugt werden muß.

Die Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Die F i g. 1 zeigt zunächst, wie ein Tiegel nach dem bekannten Stand der Technik hergestellt werden kann, indem in die in der Induktionsspule 1 befindliche Form 2, in die ein Graphitkern 3 eingesetzt ist, Magnesiumoxyd eingestampft wird, das nach dem Brennen den Tiegel 4 bildet. Der Graphitkern kann erst nach stundenlangem Abkühlen herausgezogen

ίο werden, und erst dann ist der Tiegel nach Aufsetzen des Ausgußringes gebrauchsfertig.

Demgegenüber zeigt die F i g. 2 einen fertigen Tiegel nach der Erfindung. Er weist eine Innenauskleidung aus einzelnen vorgesinterten Segmenten 7 auf und ist im übrigen aus einer Stampfmasse 8 gebildet, die in den Zwischenraum zwischen der Auskleidung und der in die Induktionsspule 11 gesetzten Keramikschale 9 eingefüllt ist. Ein zweiter Boden 10 ist vorgesehen, um eine genügend feste Unterlage beim Stampfen zu bilden.

Bei sehr hohen Anforderungen bezüglich der Aufnahme von Metallen aus Bindemitteln kann es zweckmäßig sein, nicht nur die Seitenwand sondern auch den Tiegelboden mit keramischen Platten ohne Zusatz von Bindemitteln auszulegen.

Der übliche Ausgußring mit Gießschnauze ist mit 12 bezeichnet.

Ein Vorteil -der Erfindung besteht darin, daß bezüglich der Wahl der Stampfmasse relativ große Freiheit besteht, d. h., es können auch Stampfmassen verwendet werden, die ein besonders hohes thermisches Isolationsvermögen besitzen, z. B. Zirkonoxyd, oder Stampfmassen, die bei sonstigen Vorteilen besonders hohe Sintertemperaturen erfordern würden, sodaß die Gefahr der Durchsinterung, wie sie bei anderen Stampfmassen im Lauf der Zeit eintritt, und die damit verbundene Gefahr der Rißbildung und des Durchtrittes der Schmelze durch die Risse vermieden wird. Außerdem kann man auch Stampfmassen verwenden, an die keine hohen Anforderungen in bezug auf Reinheit gestellt werden müssen und die daher preisgünstig sind. ■ ■■'·■ -

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Schmelztiegels in einer Induktionsheizspule durch Einfüllen einer Stampfmasse in die Tiegelform unter Verwendung eines in die Form eingesetzen hohlen Blechkernes, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Kern mit vorgesinterten keramischen Segmenten umkleidet, anschließend in den Zwischenraum zwischen der Umkleidung und der Innenwand der Form die Stampfmasse eingefüllt und sodann ohne vorgängiges Sintern des Tiegels das in den hohlen Kern eingebrachte, zu erschmelzende Metall mitsamt diesem eingeschmolzen wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines Schmelztiegels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stampfmasse ohne Zusatz von Bindemitteln verwendet wird.

3. Verfahren zur Herstellung eines Schmelztiegels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß außer den Segmenten der zylindrischen Innenwand zusätzlich vorgesinterte Bodenplatten eingesetzt werden.

4. Verfahren zur Herstellung eines Schmelztiegels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorgesinterte Segmente aus dem gleichen Material wie die Stampfmasse verwendet werden.

5. Verfahren zur Herstellung eines Schmelztiegels nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umkleidung des hohlen Blechkernes mit vorgesinterten Segmenten vor Einsetzen in die Spule durchgeführt wird.

6. Nach dem Verfahren nach Anspruch 1 hergestellter Schmelztiegel, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelztiegel eine Innenauskleidung aus keramischen Segmenten aufweist, welche mit nichtgesinterter Stampfmasse hinterfüllt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen