DE1583481B2

DE1583481B2 - Vorrichtung zum indirekten beheizen eines speisers

Info

Publication number: DE1583481B2
Application number: DE19671583481
Authority: DE
Inventors: Drahomir Brunn Suchomel (Tschechoslowakei)
Original assignee: Prvni brnenska strojirna, Zavody Klementa Gottwalda, N.P., Brunn (Tschechoslowakei)
Priority date: 1967-10-16
Filing date: 1967-10-16
Publication date: 1976-05-13
Also published as: DE1583481A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum indirekten Beheizen eines Speisers durch Wärmestrahlung mittels eines über dem Speiser angeordneten Widerstandsheizkörpers.

Zur Beheizung von Speisern sind Hochfrequenz-lnduktionserhitzungsverfahren vorgeschlagen worden. Diese Verfahren erfordern jedoch große wirtschaftliche Aufwendungen. Kühlwasser muß durch die Induktionsspule geleitet werden und das Eintauchen der Induktionsspule in das Schmelzbad ist nachteilig und gefährlich. Zudem sind diese Beheizungsverfahren nur für große, in Freiluftatmosphäre gegossene Gußstücke geeignet. Außerdem besteht die große Gefahr eines Durchschmelzens der Induktionsspule, wobei Kühlwasser in das Schmelzbad gelangen kann und die Explosion des Vakuumschmelzofens verursachen würde.

Widerstandsheizkörper aus Molybdän und/oder Wolfram enthaltenden Materialien sind grundsätzlich bekannt (»Elektrowärme«, 1964/7, S. 265 und 266). Es ist auch bekannt (»Elektrowärme«, 1965/2, S. 40 bis 44), daß derartige Widerstandsheizkörper bei entsprechend hohen Temperaturen nur unter Schutzgas oder sogar nur im Vakuum betrieben werden können. In der Literatur (»Gießerei, techn.-wiss. Beihefte«, 1963/4, S. 21t bis 230) ist als indirekte elektrische Speiserbeheizung eine elektrische Induktionsbeheizung angegeben. Die bekannte Induktionsbeheizung ist jedoch für die Anwendung im Vakuumschmelzofen nicht geeignet.

Ferner wurde ein Verfahren zum Gießen von Metall (US-PS 29 46 105) in einem Vakuumschmelzofen vorgeschlagen, wobei aber die Speiserbeheizung mittels eines Lichtbogens erfolgt. Weiter ist ein Verfahren zur elektrischen Beheizung von Metallguß-Speisern und Blockköpfen durch Aufstrahlen von Wärme veröffentlicht, wobei die Beheizung des Speisers durch Reaktion eines exothermischen Materials ergänzt werden soll. Ein solches Material würde im Vakuum aber nicht reagieren bzw. würde es das Vakuum durch die notwendig freiwerdenden Gase beeinträchtigen.

Das DT-Patent 14 83 578 schlägt ein Verfahren zur indirekten Beheizung von Blockköpfen und Speisern von Gießformen vor, bei dem oberhalb des Badspiegels Wärme erzeugt wird. Mittels dieses Verfahrens wird Wärme durch Strahlung auf eine dem Blockkopf oder Speisern gegenüber der Wärmequelle absperrende Platte übertragen und damit das im Speiser oder Blockkopf befindliche Metall so lange flüssig gehalten, bis das eigentliche Gußstück erstarrt ist. Dabei soll die Beschädigung des Heizelementes durch freiwerdende Gase sowie durch Metall- und Schlackenspritze unter der Möglichkeit, das Erstarren des Metalls ohne Zutritt von Sauerstoff zu erreichen, vermieden werden. Dieses Verfahren bedingt einen komplizierten und zwangläufig großen Aufbau und ist speziell für die Anwendung auf Vakuumschmelzöfen nicht geeignet, da bei diesem Verfahren ja das Erfordernis entfällt, den Speiser gegen den Zutritt von Sauerstoff zu schützen.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht nun darin, eine Vorrichtung zum indirekten Beheizen eines Speisers zu schaffen, die sich durch einen einfachen und zugleich sicheren Aufbau auszeichnet und das Gießen auch kleinerer Gußstücke erlaubt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Widerstandsheizkörper über dem Speiser der Gußform in einem Vakuumschmelzofen angeordnet ist und aus einem Molybdän und/oder Wolfram enthaltenden Material gebildet ist.

Der kippbare bzw. in der Höhe verstellbare Wider-Standsheizkörper kann aus verschiedenen bekannten Widerstandsrohstoffen wie Molybdän, Wolfram, Nickel und Chrom, Eisen u.dgl. hergestellt sein. Die Kippeinrichtung kann mechanisch, von Hand oder elektromagnetisch oder auch durch gasförmiges oder flüssiges Druck- oder Unterdruckmedium betätigt werden. Durch einen geeigneten Spannungskopf wird der Regeltransformator eingestellt. Es ist von Vorteil, Kühlwasserdurchführungen zur Kokillenkühlung, elektrische Energie und Vorrichtungen zum Einführen für die zum Einschub von Pyroelementen ins Schmelzbad bestimmte Pyrometerkippeinrichtung vorzusehen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vor allem für kleinere, im Vakuumschmelzofen zu gießende Gußstükke bestimmt, wo mit Vorteil die hocheffektive und wirtschaftliche elektrische Energie angewendet werden kann.

Nachfolgend wird an Hand der Zeichnung eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 das Schemabild eines Vakuumschmelzofens in der Vorderansicht und

F i g. 2 die Einrichtung nach F i g. 1 im Grundriß.
Im Körper 1 des Vakuumschmelzofens ist ein kippbares Pyrometer 2 zur Temperaturmessung des Schmelzbades, ein kippbares Pyrometer 3 mit Wider-Standserhitzungseinrichtung von Angüssen und ein über die Gußform 6 geneigter Widerstandsheizkörper 4 angeordnet. Die Durchlässe 5 sind zum Durchführen der elektrischen Energie und des Kühlwassers bestimmt. Ein Induktionsschmelztiegel 7 einschließlich einer Induktionsspule dient zum Schmelzen.

Der Arbeitsvorgang hat folgenden Verlauf: In den geöffneten Vakuumschmelzöfen 1 wird in den Tiegel 7 eine abgewogene Metallbeschickung und durch eine Vorgußdüse eine keramische Form des künftigen Guß-Stückes eingebracht. Die Vorwärmeeinrichtung des Angusses ist (in vertikaler Lage) hochgehoben bzw. hochgeschwenkt. Nach dem Aufsetzen des Deckels auf den Schmelzofen werden die Vakuumpumpen eingeschaltet. Gleichzeitig wird begonnen, die Beschickung mit maximaler Generatorleistung zu erhitzen. Nach Einstellung der Beschickungstemperatur auf den erwünschten Wert wird der Inhalt des Schmelztiegels 7 — das Schmelzbad — in die vorbereitete Form umgekippt. Nach Rückkehr des Schmelztiegels 7 in die Ausgangslage wird die Vorwärmeeinrichtung des Angusses dann gleich gekippt. Durch die Zufuhr der elektrischen Energie mittels Niederdrücken des Betätigungsknopfes wird die Widerstandserhitzungseinrichtung 4 auf hohe Temperatur (für Mo bis auf 2000 ⁰C) angeheizt und erhitzt den Anguß. Dadurch wird es ermöglicht, einen positiven Erstarrungsgradienten des Gußstückes bei höherem Ausnutzungsgrad des flüssigen Metalls zu erzielen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Vorrichtung zum indirekten Beheizen eines Speisers durch Wärmestrahlung mittels eines über dem Speiser angeordneten Widerstandsheizkörpers, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstandsheizkörper (4) über dem Speiser der Gußform (6) in einem Vakuumschmelzofen (1) angeordnet ist und aus einem Molybdän und/oder Wolfram enthaltenden Material gebildet ist.