DE2127333B2 - Tiegel für das induktive Erwärmen von Metallen - Google Patents

Tiegel für das induktive Erwärmen von Metallen

Info

Publication number
DE2127333B2
DE2127333B2 DE2127333A DE2127333A DE2127333B2 DE 2127333 B2 DE2127333 B2 DE 2127333B2 DE 2127333 A DE2127333 A DE 2127333A DE 2127333 A DE2127333 A DE 2127333A DE 2127333 B2 DE2127333 B2 DE 2127333B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tie rods
crucible
cylinder
magnetic
metallic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2127333A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2127333C3 (de
DE2127333A1 (de
Inventor
Louis Sauvigny Les Bois Nievre Babel (Frankreich)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CREUSOT-LOIRE PARIS
Original Assignee
CREUSOT-LOIRE PARIS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CREUSOT-LOIRE PARIS filed Critical CREUSOT-LOIRE PARIS
Publication of DE2127333A1 publication Critical patent/DE2127333A1/de
Publication of DE2127333B2 publication Critical patent/DE2127333B2/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2127333C3 publication Critical patent/DE2127333C3/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/22Furnaces without an endless core
    • H05B6/24Crucible furnaces

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Furnace Details (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tiegel für induktives Erwärmen von Metallen mit einer mit einem inneren feuerfesten Überzug versehenen metallischen. Unmagnetischen, zylindrischen, eine Ringeinfassung für den Zylinderboden aufweisenden, innerhalb der Induktionsspule gelagerten Hülle, bestehend aus geraden, am Umfang des Zylinders gleichmäßig verteilten, parallel lur Zylinderachse angeordneten, mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehenen Spannstangen, die mit einer oberen Ringeinfassung und dem metallischen, flichtmagnetischen Zylinderboden verspannt sind und deren Querschnitt im Verhältnis zur Spulenfläche sehr klein ist, sowie aus wendelförmig die Spannstangen in Umfangsrichtung korbartig miteinander verbindenden, Unit einer isolierenden Schicht versehenen, langge-Itreckten Metallelementen,
Ein solcher Tiegel ist z. B. aus der US-PS 3 320 348 bekannt und dort als fester Bestandteil einer induktiven Erhitzungseinrichtung beschrieben, der nur in seinem unteren Teil von der Induktionsspule umgeben ist. Die wendelförmig die Spannstangen in Umfangsrichtung korbartig miteinander verbindenden Metallelemente laufen mit wenigen Isoliertrennstellen praktisch jeweils um den gesamten Umfang des Spannstangenzylinders. Da der Tiegel stationär ausgebildet ist, sind bei seinem Aufbau keine erhöhten Festigkeitsanforderungen be- -ücksichtigt Für den Transport des im Tiegel erhitzten Materials sind besondere Behälter erforderlich.
Aus »Chemisches Zeniralblatt« (28.3. 1962), S. 4695, ist es bekannt, die Wände von induktionsbeheizten Tiegeln in voneinander elektrisch isolierte Segmente zu unterteilen, um die Anwendung höherer Frequenzen zu ermöglichen. , ■· , ,
Analoge Unterteilungen der Tiegelwande sind auch aus den FR-PS 1 091 091 und 1 492 063 bekannt.
Durch Isolierstreifen getrennte MeUillelemente zur Bildung einer Tiegelwand sind ferner in der US-PS 3 461 215 beschrieben, wo zusätzlich eine Umwicklung des Tiegels mit feuerfesten Isolierfasern aus G!;>.s oder Aluminiumoxid angegeben ist.
Aus der FR-PS 1 509 043 ist weiter ein induktiv beheizter Tiegel bekannt, der aus einem feuerfesten Überzug auf der Innenseite einer zylindrische! unmagnetischen Hülle aus metallischen, gegeneinander isolierten Formelementen besteht, jeda.h nur für Induktionsströme bis etwa 60 Hz geeignet ist.
Außerdem sind induktiv beheizte Tiegel v.a:onärer Bauart bekannt, bei denen in die Wand Metaihdle eingefügt sind, die dazu dienen, eventuelle Leckverluste von Metallschmelze zu erfassen und zu verhimk-rn, daß das aussickernde Metall in Kontakt mit der induktionsspule gelangt. Diese Metallteile können gerade oder ringförmige Elemente (DT-PS 533 449), geschlitzte Hohlmäntel (DT-AS I 092 575) oder mittels eines Asbestfadengeflechts verbundene gerade Drähte (GB-PS 704 960) sein
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Tiegel für induktives Erwärmen von Metallen, wie er eingangs definiert ist. so auszubilden, daß er im gefüllten Zustand transportierbar ist und in die Induktionsspule eingesetzt werden kann. Gleichzeitig ist seine Brauchbarkeit für Frequenzen bis etwa 2500 Hz zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die als Drähte ausgebildeten langgestreckten Metallelemente wendelförmig um jeweils zwei nebeneinanderliegende Spannstangen gewickelt sind und daß zwei benachbarte Drahtwendeln jeweils eine beiden gemeinsame Spannslange mit einander entgegengesetztem Wicklungssinn fortlaufend so umfassen, daß die Windungen der einen Drahtwendel jeweils in den Zwischenräumen der benachbarten liegend zusammen mit den Spannstangen eine Armierung für eine zylindrische Wand aus feuerfestem Beton bilden, der mit den Spannstapgen vorgespannt ist.
Die erfindungsgemäße Art der Bewicklung der Spannstangen mit den Drähten und der Ausnutzung dieser Einheit als Armierung für die zylindrische Wand aus mit den Spannstangen vorgespanntem feuerfesten Beton ergibt eine äußerst gute Festigkeit des Tiegels und ermöglicht es, den Tiegel im gefüllten Zustand zu transportieren und in eine Induktionsspule einzusetzen oder daraus zu entnehmen, um ihn anderen metallurgischen Verfahrensschritten zuzuführen, so daß besondere Transportgefäße überflüssig sind. Der erfindungsgemäße Aufbau des Tiegels läßt auch die gewünschten Frequenzen bis etwa 2500 Hz zu.
Die Erfindung wird an Hand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert; darin zeigt
F i g. 1 eine zum Teil schematische Perspektivansicht des zylindrischen Teils des Tiegels,
F i g. 2 in vergrößertem Maßstab den Aufbau des
metallischen Flechtwerks aus Spannstangen und Drähten und
F ί g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III in F i g, 2.
Nach den F i g. I bis 3 besteht die metallische Armatur des Tiegels aus einer Anzahl von Spannstangen 18, s die gleiche Abstände untereinander aufweisen und nach den Erzeugungslinien des Zylinders angeordnet sind, der die Zylinderwand des Tiegels bildet.
Die Spannstangen 18 sind zu zweit durch je einen Draht 19 verbunden, der als offene Spirale um die bei- to den benachbarten Spannstangen 18 aufgewickelt ist. Die Spiralengänge jedes Drahtes 19 sind mit den Spiralengängen der benachbarten Drähte überkreuzt und bilden so ein elastisches Geflecht, das sich ineinander in Form eines Zylinders schließt. Die Spannstangen 18 und die Drähte 19 bestehen aus einer sehr feuerfesten unmagnetischen Legierung auf Basis Nickel, Kobalt, Chrom, Titan und Aluminium mit Strukturhärtung und hohem elektrischen Widerstand. Jede Spannstange 18 ist von einer Hülle 20 aus Silicoaluminiumoxydfasern als Isolierstoff umgeben, während die Drähte 19 elektrisch durch Chromoxydüberzug isoliert sind.
Das aus den Spannstangen 18 un'' den Drähten 19 bestehende Geflecht ist in eine Schicht aus feuerfestem Beton 21 eingebettet. Erfindungsgemäß wird der Zylinder aus Beton 21 mit dem metallischen Geflecht als Armatur mit Vorspannung hergestellt. Hierfür wird das Geflecht am Umfang eines ausdehnbaren Dorns angeordnet und unter Spannung gesetzt, wobei das Ganze in einer Form angeordnet ist, in die man den feuerfesten Beton gießt. Nach dem Erhärten des Betons und Herausnehmen des ausdehnbaren Dorns sicnert die elastische Schrumpfung des Geflechts die Vorspannung des Betons.
Der so zusammengesetzte Zylinderring wird anschließend durch einen Boden vervollständigt, der aus nebeneinanderliegenden, elektrisch isolierten, unmagnetischen Bändern bestehen kann, die von einer ebenen Ringeinfassung festgelegt werden, und man verwendet für die Befestigung des Bodens einige etwas längere Spannstangen 18, deren Enden über den eigentlichen Zylinderring vorragen.
Selbstverständlich betrifft diese Erläuterung nur die metallische Hülle des Tiegels, der in allen Fällen noch eine feuerfeste Innenauskleidung erhält, die in bekannter Weise zusammengesetzt ist.
Die metallischen Elemente, die den mechanisch beständigen Teil des Tiegels darstellen, weisen stets einen sehr geringen Querschnitt im Verhältnis zur Spulenfläche auf und bilden niemals eine geschlossene elektrische Schleife. Die direkt in der Armatur induzierten Ströme sind also Null, und die Wirbelströme sind durch die Verkleinerung des Querschnitts des Induktionsflusses in den die Armatur bildenden metallischen Teilen auf einen sehr geringen Wert reduziert Außerdem stören die metallischen Armaturen, da sie unmagnetisch sind, nicht die Wirkung der Induktion auf die im Tiegel enthaltene Beschickung.
Der Wert eines so gemad der Erfindung ausgebildeten Tiegels ist, einen beweglichen Tiegel so zu fertigen, daß er bei einem Induktionsofen leich: ersetzbar ist, wo nur die Induktivwicklung ein feststehendes Element ist, wobei ein solcher Ofen trotz der Anwesenheit einer metallischen Armatur im Tiegel mit Stromfrequenzen von verhältnismäßig hohen Werten (bis zu 2500 Hz) arbeiten kann. Die Verwendung eines solchen Tiegels ermöglicht gleichfalls die Trennung von aufeinanderfolgenden metallurgischen Verfahrensschritten (Schmelzen unter Vakuum, Überhitzung, Halten) durch aufeinanderfolgende Transportvorgänge des Tiegels zu festen Arbeitsplätzen, die jeweils einer festen Induktionsspezialbehandlung des Materials entsprechen. Er kann bei Bedarf auch ein Gießloch und oben einen Bund mit Tragösen aufweisen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

  1. Patentansprüche:
    t. Tiegel für induktives Erwärmen von Metallen mit einer mit einem inneren feuerfesten Überzug versehenen metallischen, unmagnetischen, zylindrischen, eine Ringeinfassung für den Zylinderboden aufweisenden, innerhalb der Induktionsspule gelaferten Hülle, bestehend aus geraden, am Umfang des Zylinders gleichmäßig verteilten, parallel zur Zylinderachse angeordneten, mit einer elektrisch isolierenden Schicht versehenen Spannstangen, die mit einer oberen Ringeinfassung und dem metalliichen, nichtmagnetischen Zylinderboden verspannt iind und deren Querschnitt im Verhältnis zur S;>ulenfläche sehr klein ist, sowie aus wendelförmig die Spannstangen in Umfangsrichtung korbartig mitfinander verbindenden, mit einer isolierenden Schicht versehenen, langgestreckten Metallelementen, dadurch gekennzeichnet, daß die als Drähte i_19) ausgebildeten langgestreckten Metallelemente wendelförmig um jeweils zwei nebeneinanderliegende Spannstangen (18) gewickelt sind und daß zwei benachbarte Drahtwendeln jeweils eine beiden gemeinsame Spannstange mit einander '5 entgegengesetztem Wicklungssinn fortlaufend so umfassen, daß die Windungen der einen Drahtwendel jeweils in den Zwischenräumen der benachbarten liegend zusammen mit den Spannstangen eine Armierung für eine zylindrische Wand (21) aus feuerfer.'em Beton bilden, der mit den Spannstangen (18) vorgespannt ist.
  2. 2. Tiegel nach Ansprui "ι 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zyünderhoden bildende, nebeneinanderliegende, elektrisch isolierte, unmagnetische Bänder festlegende ebene Ringeinfassung mit einigen Spannstangen (18) der zylindrischen Wand (21) verbunden ist, die die Länge des eigentlichen Zylinders übertreffen.
    40
DE2127333A 1970-06-16 1971-06-02 Tiegel für das induktive Erwärmen von Metallen Expired DE2127333C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR707022041A FR2100553B1 (de) 1970-06-16 1970-06-16

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2127333A1 DE2127333A1 (de) 1971-12-23
DE2127333B2 true DE2127333B2 (de) 1974-08-01
DE2127333C3 DE2127333C3 (de) 1975-03-27

Family

ID=9057234

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2127333A Expired DE2127333C3 (de) 1970-06-16 1971-06-02 Tiegel für das induktive Erwärmen von Metallen

Country Status (8)

Country Link
US (1) US3703601A (de)
BE (1) BE763322A (de)
CH (1) CH543844A (de)
DE (1) DE2127333C3 (de)
FR (1) FR2100553B1 (de)
GB (1) GB1348572A (de)
SE (1) SE381549B (de)
SU (1) SU376965A3 (de)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3935412A (en) * 1974-05-22 1976-01-27 Applied Materials, Inc. Induction heated vapor source
SE432150B (sv) * 1976-10-04 1984-03-19 Siderurgie Fse Inst Rech Apparat for metallurgisk induktionsbehandling av metaller och metalliska eller andra legeringar
US4221762A (en) * 1978-01-30 1980-09-09 Andrjushin Alexandr I Apparatus for preparing carbides
GB8409063D0 (en) * 1984-04-07 1984-05-16 Foseco Trading Ag Furnaces
GB2161591A (en) * 1984-07-14 1986-01-15 Ipw Limited Coreless induction furnace
KR900008073B1 (ko) * 1985-12-07 1990-10-31 스미도모덴기고오교오 가부시기가이샤 코일 및 그 제조방법
US4947464A (en) * 1985-12-07 1990-08-07 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Heating coil assembly for an electromagnetic induction cooking assembly
DE3609836C2 (de) * 1986-03-22 1995-01-19 Leybold Ag Schmelztiegel aus mineralischen Stoffen
US5039345A (en) * 1988-04-05 1991-08-13 Advanced Metals Technology Corp. Fiber composite article and method of manufacture
EP0387374A1 (de) * 1989-03-15 1990-09-19 Vsesojuzny Nauchno-Issledovatelsky Proektno-Konstruktorsky I Tekhnologichesky Inst. Elektrotermicheskogo Oborudovania Vniieto Induktionsschmelzofen
US5550353A (en) * 1990-01-31 1996-08-27 Inductotherm Corp. Induction heating coil assembly for prevent of circulating current in induction heating lines for continuous-cast products
US5416794A (en) * 1990-01-31 1995-05-16 Inductotherm Corp. Induction furnace havng a modular induction coil assembly
US5425048A (en) * 1990-01-31 1995-06-13 Inductotherm Corp. Heating apparatus for induction ladle and vacuum furnaces
DE4209964C2 (de) * 1992-03-27 2000-11-02 Ald Vacuum Techn Ag Vorrichtung für die Herstellung von Metallen und Metall-Legierungen hoher Reinheit
JP3047056B2 (ja) * 1992-06-02 2000-05-29 科学技術庁金属材料技術研究所長 浮上溶解装置とその運転方法
US5880404A (en) * 1996-06-28 1999-03-09 Advanced Metals Technology Corporation Power transmission support structures
JP3057233B1 (ja) * 1999-10-05 2000-06-26 名古屋大学長 導電性液体内疎密波発生装置
FR2871984B1 (fr) * 2004-06-18 2010-10-15 Electricite De France Dispositif et procede de chauffage de cuve par induction a moyenne frequence avec refroidissement
US11665790B2 (en) * 2016-12-22 2023-05-30 Whirlpool Corporation Induction burner element having a plurality of single piece frames
CN109511190A (zh) * 2018-12-31 2019-03-22 佛山市顺德区三山诺成套设备有限公司 一种耐高温合金钢材料做电磁加热感应线圈

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US932242A (en) * 1906-08-09 1909-08-24 Arthur Francis Berry Electrical production of heat for cooking and other purposes.
US1378188A (en) * 1918-11-30 1921-05-17 Ajax Electrothermic Corp Ladle-heating by high-frequency currents
US1830481A (en) * 1929-07-16 1931-11-03 Ajax Electrothermic Corp Induction electric furnace
US2969411A (en) * 1957-09-04 1961-01-24 Wild Barfield Electr Furnaces Induction heated furnaces
US3165572A (en) * 1962-06-08 1965-01-12 Nat Res Corp Preformed crucible
US3162710A (en) * 1962-07-24 1964-12-22 Anderson Donald Jay Induction furnace with removable crucible
US3427421A (en) * 1963-05-07 1969-02-11 Sylvania Electric Prod Electrical heating elements
US3320348A (en) * 1964-08-07 1967-05-16 V & V Companies Inc Induction melting furnace
US3335212A (en) * 1964-08-27 1967-08-08 Alco Standard Corp Induction melting furnace
US3401227A (en) * 1966-02-09 1968-09-10 Trw Inc Liner for crucibles
FR1492063A (fr) * 1966-04-05 1967-08-18 Commissariat Energie Atomique Perfectionnement aux fours électriques haute fréquence pour la fabrication en continu de réfractaires électrofondus

Also Published As

Publication number Publication date
FR2100553A1 (de) 1972-03-24
FR2100553B1 (de) 1973-08-10
SE381549B (sv) 1975-12-08
DE2127333C3 (de) 1975-03-27
DE2127333A1 (de) 1971-12-23
CH543844A (fr) 1973-10-31
BE763322A (fr) 1971-07-16
US3703601A (en) 1972-11-21
GB1348572A (en) 1974-03-20
SU376965A3 (de) 1973-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2127333C3 (de) Tiegel für das induktive Erwärmen von Metallen
EP0503525B1 (de) Verfahren zur Herstellung von supraleitenden Drähten
DE2726623A1 (de) Elektromagnetische einrichtung zur rotation einer metallschmelze
DE2133987C3 (de) Mittelfrequenz-Leistungstransformator mit einer einwindigen Sekundärwicklung
DE1515132B1 (de) Elektrisches Heizelement
DE1565415B1 (de) Induktionsheizeinrichtung,insbesondere fuer Kunststoffverarbeitungseinrichtungen
DE68914851T2 (de) Litzenartiger elektrischer leiter mit einem flachen drahtkern.
DE697555C (de) Hochfrequenz-Induktionsofen
DE2032986A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Flach draht Erregerspulen
DE1638530C3 (de) Flachdrahtwicklung für einen Stelltransformator mit festen Wicklungen und Verfahren zur Herstellung der Flachdrahtwicklung
DE3803285C2 (de)
DE2626384B2 (de) Bandförmiger Supraleiter
DE1488360A1 (de) Elektrische Einrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE1565415C (de) Induktionsheizeinrichtung, insbesondere für Kunststoffverarbeitungseinrichtungen
DE2445889B2 (de) Elektrischer heizkoerper
DE1515132C (de) Elektrisches Heizelement
DE4335263A1 (de) Vorrichtung zum kontinuierlichen Gießen dünner Gegenstände zwischen Rollen
DE904223C (de) Verfahren zum Herstellen von elektrischen Heizkoerpern fuer Kochzwecke
DE1923089A1 (de) Supraleitermagnet
DE970547C (de) Einlagige bandfoermige Induktionsspule
AT253073B (de) Elektrisches Heizelement
AT163410B (de) Elektrisches Heizelement, insbesondere für industrielle und wissenschaftliche Glüh- und Schmelzöfen, Keramiköfen u. dgl.
DE201635C (de)
WO2024073789A1 (de) Extrusionskopf für die additive fertigung eines formkörpers
DE893972C (de) Verfahren zur Herstellung von Hochfrequenzleitern

Legal Events

Date Code Title Description
C3 Grant after two publication steps (3rd publication)
E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
EGA New person/name/address of the applicant
8339 Ceased/non-payment of the annual fee