DE1901492U - Tiegelschoepfofen zum schmelzen von metallen. - Google Patents

Description

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W. Schroeder Wiesbaden, den 17. Juli 1964

Lessing-Str. 16 Fernrufs 58 91

Aktenz.s ¥ 28 905/4Oa Gbm. Pail 2008

Westofen GmToH., Wiesbaden,
Martin-Straße 19

Tiegelschöpfof en zum Schmelzen von Metallen.

Die leuerung "betrifft einen Tiegelschöpfofen zum Schmelzen von Metallen, insbesondere Nichteisenmetallen mit einer Kammer, in der das zu schmelzende Metall unter Ausnutzung der Ofenabgase vorgewärmt wird. Die mit dem Neuerungsvorschlag zu lösende Aufgabe■wird darin gesehen, die Vorwärmung des Metalls wirkungsmäßig zu verbessern und die Wirtschaftlichkeit des Ofens zu erhöhen.

Um einwandfreie Gußstücke, insbesondere dünnwandigen Guß herstellen zu können, muß das Metallbad im Tiegelschöpfofen möglichst an allen Stellen konstante Temperatur haben, die aber beim üblichen kalten lachsetzen von stückigem Metall in den Ofen eine erhebliche Störung erfährt, weil die zum Schmelzen des frisch eingebrachten Gutes erforderliche Wärme zunächst aus der sich in unmittelbarer Nähe befindlichen Schmelze entnommen wird, die folglich örtlich sehr/abkühlt. Am sichersten erreicht man die gewünschte homogene Temperaturdurchdringung der Schmelze im Tiegelschöpfofen'durch ein Vorschmelzen des Einsatzgutes in einem kippbaren Ofen, aus dem das flüssige Metall in den eigentlichen Tiegelschöpfofen umgefüllt wird, dem man die Schmelze zum Vergießen mittels einer Schöpfkelle entnimmt. Ein derartiges Vorgehen ist jedoch nicht immer angebracht, beispielsweise beim öfteren Wechseln der Metallsorten oder Legierungen, zum anderen ist ein zweiter Tiegelofen bei kleineren Gießereibetrieben mit nur einem oder auch zwei Schmelzofen unrentabel, da er erhebliche Kosten verursacht.

Man hat deshalb schon vorgeschlagen, Tiegelschöpföfen Vorwärmkammern zuzuordnen, in denen das einzuschmelzende Metall durch direkte Beaufschlagung der Ofenabgase vorgewärmt wird. Oiese Methode ist insofern nachteilig, als beim Beschickungsvorgang die Heizgase aus der Kammer ausströmen, das Bedienungspersonal belästigen und den Ofenzug sowie

_ den .Ofendruck ungünstig beeinflussen. Außerdem setzen sich von den

Ofengasen mitgeführte Schmutzteilclien auf dem vorzuwärmenden Metall
^ ab, was "beim Nachsetzen von Gut zu einer erheblichen Verschmutzung

und G-asdurchsetzung des Schmelzbades führt.

Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Neuerung im wesentlichen dadurch gelöst, daß die Vorwärmkammer dem Ofen unmittelbar zugeordnet ist und einen von den Ofenabgasen durchzogenen Raum sowie einen das Metall aufnehmenden Raum aufweist, dessen die beiden Räume gasdicht trennender
hitzbeständiger Boden mit einem Auslauf zum Schmelztiegel versehen
ist. Auf diese Weise bleiben Verschmutzungen beim Vorwärmen des Metalles aus, da die Heizgase mit dem Gut nicht mehr in Berührung kommen,
vielmehr wird das in Form von Metallbarren und Gießausschuß in die
Vorwärmkammer eingebrachte Gut während des Vorwärmens von anhaftendem . Wasser, Öl oder sonstigen Verunreinigungen gesäubert, womit sich die
* Gas>- und Schmutzaufnahme der Schmelze auf ein Minimum beschränkt, was wiederum eine wesentliche Verminderung des Gießausschusses, insbeson-' dere beim Gießen von dünnwandigen Teilen mit sich bringt. Ferner ist

die Bedienung des Ofens denkbar einfach und kann vom Bedienungsperso— ; nal ohne Belästigung durch Heizgase mühelos vorgenommen werden, indem ■· zunächst die Vorwärmkammer beschickt und dann die erwärmten Gutstücke mittels eines Schiebers oder dergleichen über den Auslauf in den Tie-[ gel geschoben werden, wobei der Ofenzug und der Ofendruck stets ge-[ wahrt bleiben. Des weiteren bleibt beim Nachsetzen von Gut die gleichmäßige Temperaturdurchdringung des Metallbades weitgehend erhalten,
das schon nach verhältnismäßig kurzer Zeit wieder in einwandfreiem
gießfertigen Zustandest. Ein'weiterer Vorteil besteht darin, daß ein Tiegelschöpfofen in Verbindung mit der neuen Vorwärmkammer eine erhebliche Brennstoffersparnis bringt, die, wie Versuche ergeben haben, bei wenigstens 30 % liegt. Hinzu kommt, daß sich die Vorwärmkammer beim
Kokillenguß zum Anwärmen der Kokillen bestens eignet. Auch können Teile, die in das Gußstück eingegossen werden, wie z.B. im Motorenbau die Ble.chplakate für läufer und Rotoren, in der Kammer erwärmt werden, so daß hierzu keine besonderen Öfen erforderlich sind.

Gemäß der Neuerung kann die Vorwärmkammer an der Peripherie des Ofens

Über dem Brennerkasten angeordnet sein, wobei die Beschickungsöffnung und der zum Tiegel führende Auslauf der Kammer auf einer zur Ofenmitte gezogenen Radialen liegen* Diese Konstruktion ergibt eine kompakte, platzsparende Bauweise "bei" relativ wenig "baulichem Aufwand. Zweckmäßig "befindet sich der .Boden des Metallraumes, der Yorwärmkammer etwa in Höhe des Schmelztiegelrandes und der Bodenauslauf zum Schmelztiegel ist vorteilhaft als in den Ofenrand eingelassene Wanne ausgebildet, wobei Auslauf und Beschiokungsboden vornehmlich aus hitzebeständigem Gruß, "beispielsweise Herdplattenguß, gefertigt sind und der Auslauf durch eine Haube überdeckbar sein kann, um Yiärmestrahlungsverlusten entgegen zu. wirken.

Was die Führung der Heizgase anbetrifft, so kann der Ofen unterhalb des Bodenauslaufes im Ofenmauerwerk eine Durchlaßöffnung aufweisen, welche den Herzraum des. Ofens mit dem Kammerheizraum verbindet, in den die Ofengase führende Leitmittel zum gleichmäßigen Beheizen des Beschickungsbodens eingebaut sind.

Ein weiterer Yorschlag der Neuerung besteht darin, daß die Kammer zum Torschmelzen von Metall mit einer· zusätzlichen Heizeinrichtung-ausgerüstet und der Beschickungsboden zusammen mit dem Auslauf als zum Tiegelrand geneigte, mit einer feuerfesten Schutzschicht versehene Gfußwanne ausgebildet.ist, so daß in manchen Fällen das Gut in der Kammer in einen flüssigen Zustand gebracht und von dort in den Schmelztiegel geleitet werden kann.

Einzelheiten der Neuerung sind aus der nachstehenden Beschreibung und aus der Zeichnung ersichtlich, die ein Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar, zeigen:

Fig. 1 einen längsschnitt durch einen Ofen mit zugeordneter Yor- ■ wärmkammer und

Fig. 2 die Draufsicht auf den Ofen mit einem durch die Yorwärmkammer gelegten Horizontalschnitt.

In der Zeichnung bedeutet 1 das Ofenmauerwerk, 2 den Schmelztiegel und

die Leitmittel 21 durchströmen, bis sie durch die Abgasöffnung in den Kamin abziehen. Während des Passierens der Vorwärmkammer 14 geben die * Abhitzegase des Ofens Wärme an die den Boden des Be s chic Irung sr aume s büdenden 'G-ußplatten 16 ab, die dadurch bis zur Rotglut erhitzt werden, so daß das zu schmelzende Metall, das vom Beschickungsraum durch die ; Beschickungsöffnung 25 in den Kamin 18 stückig eingebracht wird, eine intensive Vorwärmung und eine gründliche Reinigung durch Verdampfen des anhaftenden Schmutzes und Wassers erfährt. Die aufgeheizten Metallstücke schiebt der Bedienungsmann mittels eines entsprechenden Werkzeuges aus dem Ofen hinaus auf den wannerartigen Auslauf 25, von wo die endgültige Einbringung in den Schmelztiegel 2 erfolgt.

Im Bedarfsfalle kann man, beispielsweise bei stark schmutzigem Einsatzgut in der Decke der Vorwärmkammer 14 Anschlüsse vorsehen, durch die beim Vorwärmen vom G-ut sich absetzenden Dämpfe abziehen können«

-G-

'3 den Ofenheizraum, der von einem im Brennerkasten 4 angeordneten, in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellten Brenner "beheizt werden kann. Der Schmelztiegel 2 ruht auf einem Sockel 5 und ist unterhalb seines Öffnungsrandes 6 durch einen kranzförmigen Vorsprung 7 zentriert., tfber den Tiegelrand 6 ragt ein ringförmiger Isolierkörper 8 Tor, der in einer Ausnehmung 9 des Ofenrandes 10 lagert, dessen übrige Fläche mit einer Blechverkleidung 11 versehen ist, an der ein die Beschickungsöffnung des Ofens begrenzender Yerschleißring 12 mittels Haltern 13 befestigt ist.

Über dem Brennerkasten 4 ist am Ofenumfang eine kastenartige Vorwärmkammer 14 angeordnet, die teilweise in das Ofenmauerwerk eingreift und im übrigen von Stützen 15 getragen wird. Die Vorwärmkammer 14 ist in -Höhe des Schmelztiegelrandes 6 durch hitzebeständige Gußplatten 16 in zwei gasdicht voneinander getrennte Räume 17 und 18 unterteilt, von denen der Raum 17 über einen im Ofenmauerwerk vorgesehenen Kanal 19 mit dem Ofenheizraum 3 verbunden ist und eine Abgasöffnung 20 sowie Heizgasleitmittel 21 aufweist, die gleichzeitig als Stützen für die G-ußplatten 16 dienen. Der Raum 18 der Vorwärmkammer 14 hingegen hat an seiner vom Ofen abgewandten Seite eine durch eine Tür 22 verschließbare Beschickungsöffnung 23 und gegenüber dieser in der dem Ofen gekehrten Seite einen Ausgang 24» dem "sich ein wannenartiger, ebenfalls aus G-u'ß bestehender, zum Schmelztiegel 2 sich erstreckender Auslauf 25 anschließt. Der Auslauf 25 wiederum ist mittels einer Haube 26 abdeckbar, die eine verengte Fortsetzung des Kammerraumes 18 bildet und die gegebenenfalls an ihrer offenen Seite 27 einen Kettenvorhang .oder dergleichen aufweisen kann»

Die Betriebsweise des Ofens ist folgendermaßen;

Mittels des im Brennerkasten 4 angeordneten Brenners wird der Schmelztiegel 2 beheizt, wobei die Schmelztemperatur ständig gemessen und dementsprechend die Brennereinstellung automatisch geregelt wird. Die vom Brenner erzeugten Heizgase umspulen zunächst den Tiegel 2, um dann durch den Ofenmauerwerkskanal 19 in den Vorwärmkammerraum 17 überzutreten, den sie- in der eingezeichneten Pfeilrichtung bei mehrmaliger Umlenkung durch

Claims (6)

^516856*22,7.64 Schutza n Sprüche

1.) Tiegelschöpf of en zum Schmelzen τοη Nichteisenmetallen mit einer Kammer, in der das zu schmelzende Metall unter Ausnutzung der Ofenabgase vorgewärmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Yorwärmkammer (l4) dem Ofen unmittelbar zugeordnet ist und einem von den Ofenabgasen durchzogenen Raum (17) sowie einen das Metall aufnehmenden Raum (18) aufweist, dessen die beiden. Räume gasdicht trennender hitzebeständiger Boden (l6) einen Auslauf (25) zum Schmelztiegel (2) hat.

2.) Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Yorwärmkammer (14) an der Peripherie des Ofens über dem Brennerkasten (4) angeordnet ist, wobei die Beschickungsöffnung (23) und der zum Tiegel (2) führende Auslauf (25) der Kammer (14) auf einer zur Ofenmitte gezogenen Radialen liegen.

3.) Ofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (16) des Metallraumes (18) der Yorwärmkammer (14) sich etwa in Höhe des Schmelztiegelrandes (6) "befindet und der Bodenauslauf

. (25) zum Schmelztiegel (2) als in den Ofenrand eingelassene Wanne ausgebildet ist.

4.) Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Beschickungsboden (16) und der Auslauf (25) der Vorwärmkammer (14) aus hitzebeständigem Guß beispielsweise Herdplattenguß bestehen.

5.) Ofen nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenauslauf (25) durch eine Haube (26) abdeckbar ist,

6.) Ofen nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Bodenauslaufes (25) im Ofenmauerwerk eine Durchlaßöffnung (19) vorgesehen ist, welche den Heizraum (3) des Ofens mit dem Kammerheizraum (17) verbindet, der die Ofengase führende Leitmittel (21) hat.

7») Ofen nach den vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (14) zum Vorschmelzen des Metalls mit einer zusätzlichen.Heizeinrichtung ausgerüstet und der Beschickungslooden zusammen mit dem Auslauf als zum Tiegelrand geneigte, mit einer feuerfesten Schutzschicht versehenen Gußwanne ausgebildet ist.

für die Anmelderini

(ochroeder) Generalvollmacht 71/1959