DE2200575A1

DE2200575A1 - Resistance heated melting or holding furnace for horizontal continuous casting devices

Info

Publication number: DE2200575A1
Application number: DE19722200575
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. P Antrag
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-01-15
Filing date: 1972-01-07
Publication date: 1972-07-27
Also published as: CA955294A; BR7200191D0; IT946596B; BE778068A; AU3764072A; NL7200606A; ES399163A1; FR2122207A5; CH533286A; GB1307148A

Description

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dlpl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, KölnDr.-lng. E. BERKENFELD · Dlpl.-lng. H. BERKENFELD, patent attorneys, Cologne Anlage AktenzeichenAttachment file number

zur Eingabe vom 31. Dezember 1971 vA. Named.Anm. Alfred W e r t 1 i on the submission dated December 31, 1971 above all. Named Note Alfred W ert 1 i

Widerstandsbeheizter Schmelz- oder Warmhalteofen für horizontale Stranggießvorrichtungen Resistance heated melting or holding furnace for horizontal continuous casting devices

Die Erfindung betrifft einen widerstandsbeheizten Schmelz- oder Warmhalteofen mit feuerfester Ausmauerung für horizontale Strang gießeinrichtungen mit am Ofen angeordneter Kokille zum Gießen von Eisen- und Nichteisenmetallen, insbesondere auch von Grauguß und Kupfer und deren Legierungen»The invention relates to a resistance-heated melting or holding furnace with refractory lining for horizontal strand casting devices with a mold arranged on the furnace for casting ferrous and non-ferrous metals, in particular also gray cast iron and copper and their alloys »

Die Erfindung ist bestimmt für Metalle mit hohem Schmelzpunkt oder für solche, die zu Anlagerung von Legierungsbestandteilen an der Ausmauerung neigen.The invention is intended for metals with a high melting point or for those which lead to the addition of alloy components tend to the brick lining.

Die Ausführung derartiger Öfen ist in hohem Maße bestimmt durch die Lebensdauer der Ausmauerung der Heizelemente sowie im Falle von Warmhalteöfen für Stranggußanlagen von den ganz speziellen Anforderungen, die man an die Betriebsweise solcher Öfen stellt.The design of such ovens is largely determined by the service life of the lining of the heating elements as well as in the case of holding furnaces for continuous casting plants of the very special requirements that are placed on the operation of such furnaces.

Man hat daher schon verschiedene Ausführungsformen vorgeschlagen, die den wechselnden Anforderungen der Praxis gerecht werden sollen. Beispielsweise verwendet man stabförmige Heizelemente an der Innenseite des Ofendeckels₀ Das Metall wird dabei durch Strahlungserhitzung geschmolzen. Diese Ausführungsform hat den Vorteil eines gewissen Schutzes der Heizstäbe gegen herumspritzende Schmelze, doch sind schwerwiegende Nachteile beim Stranggießen damit verbunden, weil durch die große Entfernung zwischen Heizstäben und Schmelze beachtliche Leistungsverluste auftreten und die Erhitzung lediglich von oben erfolgt. Dies hat die nachteilige Folge, daß das zu gießende Metall ungleich erwärmt wird und zwischen der beheizten Metalloberfläche und der unmittelbar vor der Kokille liegenden Zone eine beachtlicheVarious embodiments have therefore already been proposed which are intended to meet the changing requirements in practice. For example, one uses rod-shaped heating elements on the inside of the furnace lid ₀ The metal is then melted by radiation heating. This embodiment has the advantage of a certain protection of the heating rods against splashing melt, but serious disadvantages in continuous casting are associated with it, because considerable power losses occur due to the large distance between heating rods and melt and heating only takes place from above. This has the disadvantageous consequence that the metal to be cast is heated unevenly and there is a considerable zone between the heated metal surface and the zone immediately in front of the mold

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Temperaturdifferenz auftritt. Beim Stranggießen fordert man eine weitgehend gleiche Temperatur der Schmelze über den vollen Eintrittsquerschnitt in die Kokille. Bei der Beheizung von oben ist dies keineswegs der Fall. Bei Grauguß wurden Temperaturdifferenzen bis zu 100 C zwischen der bodennahen Zone der Kokillenöffnung und deren oberem Rand gemessen. Stranggußstücke, die unter solchen Bedingungen gegossen werden, weisen über den Querschnitt ein ungleiches Gefüge auf, weil die geforderte gleichmäßige Erstarrung nicht möglich ist.Temperature difference occurs. In continuous casting, the melt temperature is required to be largely the same over the entire inlet cross-section in the mold. This is by no means the case with heating from above. In the case of gray cast iron, there were temperature differences up to 100 C measured between the zone near the bottom of the mold opening and its upper edge. Continuous castings under Casting under such conditions have an uneven structure over the cross-section because of the required uniform solidification not possible.

In einer anderen Ausführungsform wird vorgeschlagen, die Heizstäbe an der Innenseite der Ofenwand anzubringen. Damit wird nur ein begrenzter Vorteil erzielt. Obschon das Näherbringen der Heizstäbe an die Schmelze bei seitlicher Anordnung zwar eine relative Steigerung des Wirkungsgrades bringt, treten trotzdem große Verluste auf. Überdies besteht die Gefahr von Beschädigungen der Heizstäbe durch das Schmelzgut, insbesondere bei Warmhalteöfen in Stranggießanlagen, wo man in regelmäßigen Abständen neue Schmelze dem Ofen zuführt.In another embodiment it is proposed that the heating rods to be attached to the inside of the furnace wall. This provides only a limited benefit. Although bringing the Heating rods to the melt with a lateral arrangement brings a relative increase in efficiency, but still occur great losses. In addition, there is a risk of damage to the heating rods by the material to be melted, especially in the case of holding furnaces in continuous casting plants, where new melt is fed into the furnace at regular intervals.

In einer weiteren bekannten Ausführung wird konswequent und bewußt auf höchsten Wärmeübergang b geachtet und der Heizstab unmittelbar über der Schmelze angebracht. Daraus ergibt sich eine sehr rasche Aufschmelzung des Ofengutes, jedoch besteht beim Nachfüllen weiterhin ein Risiko, insbesondere bei Verwendung dieser Ofenform für Warmhaltezwecke in Stranggießanlagen, indem man schwere Beschädigungen des Heizstabes nicht ausschließen kann. Dadurch entstehen Unterbrüche im Gießvorgang, hervorgerufen durch plötzliche Änderungen der Schmelzetemperatur. Auch kann durch zertrümmerte Heizstäbe eine unerwünschte Verunreinigung der Schmelze eintreten.In another known embodiment, it is consistent and conscious Pay attention to the highest heat transfer b and the heating rod immediately attached over the melt. This results in a very rapid melting of the furnace material, but there is a Refilling continues to be a risk, especially when using this furnace shape for holding purposes in continuous casting plants by serious damage to the heating element cannot be ruled out. This causes interruptions in the casting process due to sudden changes in melt temperature. Shattered heating rods can also cause undesirable contamination the melt occur.

Es ist Ziel der Erfindung, in einem widerstandsbeheizten Schmelz- oder Warmhalteofen mit am Ofen angeordneter Kokille einerseits einen innigen Kontakt zwischen den wärmeerzeugenden ElementenIt is the aim of the invention, in a resistance-heated melting or holding furnace with a mold arranged on the furnace, on the one hand, ensures intimate contact between the heat-generating elements

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und dem Schmelzgut herzustellen, um die Wärme mit höchstem Wirkungsgrad in das Schmelzgut zu bringen, und andererseits die Heizelemente gegen die direkten Einflüsse der Schmelze abzuschirmen. Es ist weiterhin ein Ziel der Erfindung, das Schmelzgut möglichst gleichmäßig auf eine gewünschte Temperatur zu bringen bzw«, zu halten, um die Erstarrungsbedingungen des Metalls in der Kokille günstig zu beeinflussen.and the melting material to produce the heat with the highest degree of efficiency to bring into the melt, and on the other hand to shield the heating elements against the direct influences of the melt. It is also an object of the invention to bring the melt material to a desired temperature as uniformly as possible bring or «to keep the solidification conditions of the metal to influence favorably in the mold.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß Heizstäbe im Bereich des Ofenbodens in der Ausmauerung des Ofens oder in dem mit der Schmelze gefüllten Raum des Ofens gegen diese geschützt untergebracht sind.According to the invention this is achieved in that heating rods in the area of the furnace floor in the furnace lining or in the furnace space filled with the melt protected against this are housed.

Mit dem erfindungsgemäßen Ofen ist ein einwandfreie^Stranggießbetrieb möglich, da eine über den Eintrittsquerschnitt der Kokille gleichmäßige Temperatur der Schmelze sichergestellt ist und zugleich keine Störungen mehr wegen Beschädigung der Heizelemente auftreten. Der erfindungsgemäße Ofen kann daher mit Vorteil überall dort verwendet werden, wo elektrische Rinnenofen wegen der Gefahr des Zubauens der Rinne, hervorgerufen durch Anlagerungen, nicht in Frage kommen. Zum Schmelzen und Warmhalten von reinen Metallen und Legierungen werden widerstandsbeheizte Tiegel - oder Wannenofen vorteilhaft auch dann verwendet, wenn die Leitfähigkeit der zu schmelzenden Stoffe gering ist, oder wenn man nicht leitende Substanzen der Schmelze beifügen will. Anschließend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert«The furnace according to the invention is a perfect continuous casting operation possible, since a uniform temperature of the melt is ensured over the inlet cross-section of the mold and at the same time there are no more malfunctions due to damage to the heating elements. The furnace according to the invention can therefore with Advantageously, they can be used wherever electric trough ovens are caused by the risk of the trough being built up due to deposits, out of the question. Resistance-heated ones are used to melt and keep pure metals and alloys warm Crucible or tank furnaces are also used advantageously when the conductivity of the substances to be melted is low or if you want to add non-conductive substances to the melt. The invention will then be described with reference to the drawing for example explained «

Ein erstes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 dargestellt. Es bedeuten darin 1 die Schmelze, 2 die feuerfeste Ausmauerung des widerstandsbeheizten Ofens, 3 der Außenmantel des Ofens, 4 die Heizstäbe, 5 die Bohrungen für die Heizstäbe, 6 die am Ofen angeordnete Kokille, 7 der die Kokille umgebende Kühler und 8 der Ofendeckel einer horizontalen Stranggießeinrichtuhg.A first embodiment is shown in FIG. It mean therein 1 the melt, 2 the refractory lining of the resistance-heated furnace, 3 the outer jacket of the furnace, 4 the Heating rods, 5 the bores for the heating rods, 6 the mold arranged on the furnace, 7 the cooler surrounding the mold and 8 the Furnace lid of a horizontal continuous casting facility.

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Die vorzugsweise aus Graphit bestehenden Heizstäbe 4 sind in der Ausmauerung 2 des Bodens und in der diesem benachbarten Wand vorgesehenen zylindrischen Bohrungen 5 so eingebettet, daß ein möglichst vollkommener Wärmeübergang zur Schmelze stattfindet. Es ist dabei einerseits darauf Bedacht zu nehmen, daß der Abstand zwischen den Heizstäben 4 und der Schmelze 1 nicht zu groß wird, um Leistungsverluste zu vermeiden. Andererseits muß darauf geachtet werden, daß die Ausmauerung des Ofens einem gewissen Verschleiß unterworfen ist und daß die eingebetteten Heizstäbe keinesfalls mit der Schmelze in Berührung kommen dürfen. Bei einer Bodentemperatur von 1400° C erreichen die Heizstäbe 4 einer üblichen Ausführungsform etwa eine Temperatur von 1800° C.The heating rods 4, which are preferably made of graphite, are in the lining 2 of the floor and in the wall adjacent to it provided cylindrical bores 5 embedded so that the most complete possible heat transfer to the melt takes place. On the one hand, care must be taken that the distance between the heating rods 4 and the melt 1 is not too great to avoid loss of performance. On the other hand, care must be taken that the brick lining of the furnace has a certain Is subject to wear and tear and that the embedded heating rods must never come into contact with the melt. At a At a floor temperature of 1400 ° C., the heating rods 4 in a conventional embodiment reach a temperature of around 1800 ° C.

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig. 2. Darin bedeuten wiederum 1 die Schmelze, 2 die feuerfeste Ausmauerung des Ofens, 3 der Außenmantel des Ofens, 4 die Heizstäbe, die am Ofen angeordnete Kokille, 7 deren Kühler und 8 der Ofendeckel (fer Stranggießeinrichtung. Mit 9 ist ein sich durch die Schmelze 1 erstreckendes Schutzrohr bezeichnet, welches den Heizstab 4 umgibt und gegen Einwirkungen der Schmelze abschirmt.A second exemplary embodiment of the invention is shown in FIG. 2. In this figure, 1 denotes the melt, 2 denotes the refractory lining of the furnace, 3 the outer jacket of the furnace, 4 the heating rods, the mold arranged on the furnace, 7 its cooler and 8 the furnace cover (fer continuous casting device. With 9 a protective tube extending through the melt 1 is designated, which the Surrounds the heating rod 4 and shields it from the effects of the melt.

Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt Fig. 3. In Fig. 3 bedeuten 1 die Schmelze, 2 die Ausmauerung der Ofenwand, 3 die Außenwand des Ofens, 4 die Heizstäbe, 6 die am Ofen angeordnete Kokille, 7 den Kühler, 8 den Ofendeckel, 10 die feuerfeste Ausmauerung des Ofensbodens, 11 eine gut wärmeleitende Platte aus feuerfestem Material und 12 die Trennfuge zwischen den beiden Ofenteilen.A third embodiment of the invention is shown in FIG. 3. In FIG. 3, 1 is the melt, 2 is the lining of the furnace wall, 3 the outer wall of the furnace, 4 the heating rods, 6 the mold arranged on the furnace, 7 the cooler, 8 the furnace lid, 10 the refractory Lining of the furnace floor, 11 a highly thermally conductive plate made of refractory material and 12 the parting line between the both oven parts.

Aus Fig. 3 ist ersichtlich, daß die Heizstäbe 4 in nach oben offenen kanalartigen Ausnehmungen der Bodenausmauerung 10 angeordnet sind, die von der gut wärmeleitenden Platte 11, beispielsweise aus Graphit, bedeckt sind.From Fig. 3 it can be seen that the heating rods 4 in upwardly open channel-like recesses of the ground lining 10 are arranged, which of the highly thermally conductive plate 11, for example made of graphite.

P a tentansprüche : Patent claims:

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Claims

Dr.-lng. E. BERKENFEID · Dipl.-Ing. H. BEKKENFELD, Patentanwälte, KdSn Annex ■ File number for the entry dated December 31, 1971 vÄ. Named Note Alfred ¥ e r t 1 i PATENT CLAIMS

1. Resistance-heated melting or holding furnace with Refractory lining for horizontal continuous casting facilities with a mold arranged on the furnace for casting iron and iron Non-ferrous metals, in particular also of gray cast iron and copper and their alloys, characterized in that heating rods in the area of the furnace floor in the lining of the furnace or in the area of the furnace filled with the melt against this are housed protected.

2. Oven according to claim 1, characterized in that the Heating rods (4) are arranged in bores (5) which are embedded in the brickwork of the floor and / or the wall (2) of the furnace are (Fig. 1).

3. Furnace according to claim 1, characterized in that the heating rods (4) are arranged in protective tubes (9) which extend through the space of the furnace filled with the melt (1) (Fig. 2) ₀

4. A furnace according to claim 1, with parting line between the furnace Bodan and furnace wall, characterized in that _g that the H © izstäbe are arranged in channel-like recesses of the Bödenausmauerung (10) (4) and above the melting © (1) by a © the bottom of the furnace forming Schutsplatte (11) are protected from refractory material (Fig. 3K

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