DE2055004C - Elektromagnetische Forderrinne - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Förderrinne mit einem schräg ansteigenden Rinnenkörper, in welchem das zu fördernde flüssige Metall durch ein elektromagnetisches Wanderfcld geges; die Wirkung der Schwerkraft nach oben gefördert wird.

Die im Rinnenkörper erzeugte Metallsirömung weist jeweils einen z. B. rechteckigen Querschnitt auf. dessen mittlere Abmessung in einer Richtung groß ist gegenüber seiner mittleren Abmessung in der dazu senkrechten Richtung, wobei der Wanderfeldinduktor jeweils zum Rinnenkörper so angeordnet ist, daß die wirksame Komponente des Wanderfeldes nahezu senkrecht zur größeren Querschnittserstreckung der Metallströmung verläuft.

Elektromagnetische Förderrinnen dieser Art werden z. B. vorteilhaft in automatischen Gießereien verwendet und dienen dort vorzugsweise zur dosierten Abgabe von Metallmengen. Zwei speziell für die Metalldosierung, z. B. zum Vergießen von genau dosierten Metallmengen geeignete Förderrinnen sind z. B. in den deutschen Patentschriften 1286 701 uik! 1 291 061 beschrieben. Bei diesen bekannten Förderrinnen ist der Wanderfeldinduktor unter dem Rinnen körper angeordnet; die wirksame Feldkomponente verläuft senkrecht zum Boden der Rinne, in dem da flüssige Metall in einer im Verhältnis zur lichten Rinnenbreite dünnen Schicht nach oben gefördi-r; wird.

Für einen möglichst hohen Förderwirkuiigsgni ' wurde bisher angestrebt, — abgesehen von den Vcr hältnissen an den Rinnenenden — die mittlere Wanderfeldstärke bzw. die auf die Metallströmung ausgeübte Förderkraft längs der Rinne möglichst konstant zu halten. Schwankungen in der Förderkraft, dk· meist bedingt sind durch nur schwer zu vermeidende Schwankungen in der Dicke der Rinnenzustelluni; längs der Förderrinne, führen aber in der Metallströ mung zu Wirbelbildungen, in welchen eine erhebliche Wirbelenergie verbraucht wird, was unter anderen einen verminderten Wirkungsgrad zur Folge hat.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine elektromagnetische Förderrinne anzugeben, bei der mit einfachen Mitteln eine derartige Wirbelbildung weitgehend vermieden wird. Gemäß einer ersten Variante der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Abstand der dem Wanderfeldinduktoi zugewandten Begrenzungsfläche der Metallströmung von der aktiven Oberfläche des Wanderfeldinduktors, zumindest über den größten Teil der Rinnenlänge, in Strömungsrichtung stetig abnimmt. Diese Abstandsverminderung wird dabei vorzugsweise dadurch erzielt, daß die Stärke der feuerfesten Zustellung des Rinnenkörpers zwischen aktiver Oberfläche des Wanderfeldinduktors und der Metallströmung in Strömuiigsrichtung stetig abnimmt.

Durch diese Abstandsverminderung zwischen Metallströmung und Wanderfeldinduktor wird nun eine zunehmende elektromagnetische Kopplung erreicht, so daß, auch bei einer längs der Rinne gleichbleibenden Stärke des vom Induktor erzeugten Wanderfcldes, die Förderkraft in Strömuiigsrichtung zunimmt, was bewirkt, daß eine auf ein bestimmtes Rinnenniveau vorgeförderte Metallmenge mit stärkerer Förderkraft sicher weitergefördert wird.

Die in Richtung der Metallströmung ansteigende Förderkraft wird gemäß einer anderen Variante der Erfindung dadurch erzielt, daß der Wanderfeldinduktor selbst so ausgebildet ist, daß an seiner aktiven Oberfläche die Stärke des von ihm erzeugten Wanderfeldes, zumindest über den größten Teil der Rinnenlänge, in Strömungsrichtung stetig oder sprunghaft zunimmt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Figuren, die Beispiele darstellen, eingehend erläutert.

Fi g. 1 zeigt einen Warmhaltcofen mit anschließender Förderrinne schematisch im Längsschnitt. Auf einem Gestell 1 ruht das Ofengefäß 2, an dem sich

seitlich der schräg ansteigende Pinnenkörper 3 der elektromagnetischen Förderrinne anschließt, welcher in einer Gießschnauze 4 mündet. An der von der Förderrinne abgewandten Seite ist am Ofengefäß 2 — vom Ofenboden ausgehend — eine mit 5 angedeutete induktive Heizrinne zur Beheizung der flüssigen Metallcharge 6 im Ofengefäß 2 vorgesehen. Unter dem Rinnenkörper 3 ist ein Wanderfeldinduktor 7 angeordnet, der über den größten Bereich 8 seiner Länge ein Wanderfeld mit im wesentlichen konstanter mittlerer Stärke erzeugt.

Der Wanderfeldinduktor 7 besteht, wie aus dem schematischen Teilquerschnitt gemäß F i g. 2 ersichtlich ist, aus einem genuteten, lameliierten Blechpaket 9, in dessen Nuten die Induktorwicklung 10 eingelegt ist. An die aktive Oberfläche 11 des Wanderfeldinduktors 7 schließt der eigentliche feuerfeste Rinnenkörper 3 an, in dem — durch die Wirkung des Wanderfeldes-— das flüssige Metall in offener Strömung 12 gefördert wird, wobei die Schichtdicke die- »o ser Strömung 12 klein ist gegenüber der Breite des Rinnenbodens.

Um zu erreichen, daß im Längenbereich 8 des Induktors 7 die Stärke des Wanderfeldes an der dem Induktor 7 zugewandten Begrenzungsfläche 13 der »5 Metallströmung 12 in Strömungsrichtung stetig abnimmt, ist der Rinnenkörper 3 so geformt, daß die Stärke der feuerfesten Zustellung 14 des Rinnenkörpers 3 und damit der Abstand zwischen der aktiven Oberfläche 11 des Wanderfeldinduktors 7 und der Metallströmung 12 stetig abnimmt.

Gemäß einer anderen vorteilhaften Variante der erfinderischen Förderrinne wird d'\r Wanderfeldinduktor — z. B. durch stetige Verringerung der Nutenabstände in Strömungsrichlung bzw. durch Unterteilung des Induktors und verschieden starke Speisung der einzelnen Induktorabschnitte — so ausgelegt, daß die mittlere Feldstärke an der aktiven Induktoroberfläche zumindest im Mittelbereich des Induktors in Strömungsrichtung sprunghaft oder stetig zunimmt. Diese Maßnahme kann auch vorteilhaft mit der Maßnahme gemäß der ersten Variante kombiniert werden.

Die Maßnahmen gemäß der Erfindung können vorteilhaft auch auf Förderrinnen angewendet werden, bei denen der Wanderfeldinduktor seitlich neben oder über dem Rinnenkörper angeordnet ist.

Als Beispiel dafür ist in F i g. 3 der Rinnenkörper 15 einer Förderrinne mit seitlich angeordnetem Wanderfeldinduktor 16 schematisch im Querschnitt dargestellt. Die Dicke der feuerfesten Zustellung 17 zwischen aktiver Induktoroberfläche 18 und der Metallströmung 19 im Rinnenkörper nimmt wenigstens im Mittelbereich der Rinne in Strömungsrichlung stetig ab, was — analog zu den Verhältnissen bei der Variante gemäß den Fig. I und 2 — im betrachteten Induktorbereich zu einer entsprechenden Zunahme der Förderkraft in Strömungsrichtung führt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Elektromagnetische Förderrinne mit einem schräg ansteigenden Rinnenkörper, in welchem das zu fördernde flüssige Metall in offener Strömung gegen die Wirkung der Schwerkraft nach oben gefördert wird, wobei der Querschnitt der Metallströmung in der Rinne in einer Richtung eine mittlere Abmessung aufweist, die groß ist ge- «ο genüber der in der dazu senkrechten Richtung und mit einem linearen mehrphasigen Wanderfeldinduktor, der längs dem Rinnenkörper ein in Förderrichtung fortschreitendes elektromagnetisches Wanderfeld erzeugt, dessen wirksame Kornponente wenigstens nahezu senkrecht zur genannten größeren Querschnittserstreckung der Metallströmung ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der dem Wanderfeldinduktor (7) zugewandten Begrenzungsfläche (13) der Metall- »ο strömung (12) von der aktiven Oberfläche (11) des Wanderfeldinduktors (7), zumindest über den größten Teil (8) der Rinnenlänge, in Strömungsrichtung stetig abnimmt.

2. Förderrinne nach Anspruch 1, dadurch ge- »5 •kennzeichnet, daß die Stärke der feuerfesten Zustellung (14) des Rinnenkörpers (3) zwischen der aktiven Oberfläche (11) des Wanderfeldinduktors (7) und der Metallströmung (12), zumindest über den größten Teil (8) der Rinnenlänge, in Stmmungsrichtung stetig abnimmt.

3. Elektromagnetische Förderrinne mit einem schräg ansteigenden Rinnenkörper, in welchem das zu fördernde flüssige Metall in offener Strömung gegen die Wirkung der Schwerkraft nach oben gefördert wird, wobei der Querschnitt der Metallströmung in der Rinne in einer Richtung eine mittlere Abmessung aufweist, die groß ist gegenüber der in der dazu senkrechten Richtung und mit einem linearen mehrphasigen Wanderfeldinduktor, der längs dem Rinnenkörper ein in Förderrichtung fortschreitendes elektromagnetisches Wanderfeld erzeugt, dessen wirksame Komponente wenigstens nahezu senkrecht zur genannten größeren Qucrschnittserslreckung der Metallströmung ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Wanderfeldinduktor (7) so ausgebildet ist, daß an seiner aktiven Oberfläche (11) die Stärke des von ihm erzeugten Wanderfeldes, zumindest über den größten Teil (8) der Rinnenlänge, in Strömlings- so richtung stetig oder sprunghaft zunimmt.