DE2241070A1

DE2241070A1 - Schmelzofen fuer nichteisenmetall

Info

Publication number: DE2241070A1
Application number: DE2241070A
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Iida
Original assignee: Nippon Crucible Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Nippon Crucible Co Ltd; Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 1971-08-21
Filing date: 1972-08-21
Publication date: 1973-03-01
Also published as: FR2150386B1; FR2150386A1; GB1375627A; US3809378A; JPS5141044Y2; JPS4832603U

Description

H. LEINWEBER dipl-ing. !!.ZIMMERMANN DIPL..IN& Ao Gf. v. WENGERSKY

241070 ^{8 MUnehen 2}» Rosental 7, 2. Aufg.

Tei.-Adr. Lelnpat München Telefon (0811) 260598?

Postscheck-Konto: MUnchen Z2O45

den 21. Aug. 1972

Unser Zeichen

Z/Va/Sd

Tokyo Gas Company Limited^ Tokyo/Japan

Nippon Crucible Company Limited, Tokyo/Japan Schmelzofen für Nichteisenmetall ·

Die Erfindung betrifft einen turmartigen Schmelzofen für nichteisenmetall, in dem ein-solches Metall durch Direkterhitzen« schnell geschmolzen werden kann und der eine kompakte Ofenkonstruktion aufweist.

Bisher wurden sogenannte Flammöfen verwendet₉ bei denen eine Schmelze aus ein- und demselben Material ständig in ziemlich großer Menge erforderlich ist₉ wie beispielsweise beim Formguß, Fallguß od. dgl. und bei denen eine große Menge geschmolzenen. Metalls auf einmal benötigt wird. Der Flammofen verwendet Strahlungshitze von der aufgeheizten l/and. Daher war es notwendige die aufzuheizende Decke und dementsprechend auch den Herd breit zu machen,um die Tiefe des darauf befindlichen geschmolzenen Metalls auf ein Mindestmaß zu verringern. Aus diesem Grund weist dieser Öxen die Nachteile auf, daß der Oferikörper sehr groß ist und daß die Kontaktflächen zwischen dem Verbrennungsgas und dem •jesoiihiolzeneri Metall breit sind, wodurch Gasabsorption und Schlackenverursacht werden«, Wenn das zu schmelzend« Metall eine

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Legierung, z.B. eine Aluminiumlegiorung ist, ist das Absorptionsvermögen des liohblocks sehr gering und beträgt nur 0,04 - 0,055 bei einer polierten Oberfläche oder einer unpolierten itauhoberfläche und 0, I I - 0,1'J selbst bei einer Oxidschicht. Deshalb hat der Flammofen noch den zusätzlichen iJachtcil, daß die Aufheizgeschwindigkeit einer Begrenzung unterworfen ist und eine Erhöhung der Energiezufuhrleistung beim Aufheizen nur eine Erhöhung des Energieverlusts ergibt.

Durch die Erfindung werden diese ilachteile überwunden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und i'-ierkmale der Erfindungergeben sich aus der folgenden Beschreibung. Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigen

Fig. 1 einen Vertikalschnitt einer Ausführungsform des erfiridurigsgeijiäßen turmartigen lietallschmolzoiens und

Fig. 2 einen Querschnitt eines Abgaskanals einer anderen Ausführungsform.

Der erfindungsgemäße Schmelzofen 1 ist mit einer Sekundärschmelzkammer 2 versehen und v/eist ferner einen Abgaskanal 3 und eine am unteren Teil des Abgaskanals 3 ausgebildete Primärschmelzkammer 4 auf. Der herd der Primärschmelzkammer 4 ist vorzugsweise geneigt, so daß ein in eier Primärschmelzkammer halbgeschmoizenes iIe tall auf natürliche Weise unter der Wirkung der Schwerkraft in die Sekundärscnmelzkainmer 2 fließen kann. Ein Schnei!brenner 5 ist in der Ofenwand nahe dem Boden des Abgaskatials j befestigt, um Verbrennungsgas in die Priiiiärschmeli}-kammer 4 einzubLasen. Dieser Schnellbrenner 5 kann von jeder beliebigen bekannten Art sein.

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Vorzugsweise kami die Innenwand des Abgaskanals wellenartig au^ouildet sgj.ii, 'wie in Fig. 2 dargestellt. Die wellenartige Ausbildung der Innenwand des Abgaskaunls bewirkt, daß die zur Verfügung stehende Fläcne der Innenwand des Kanals und damit nie Kontaktfläche zwischen dem Abgas und den kanal im Vergleich... i/ü einem.Abgaskanal mit kreisförmiger .Innenwand vergrößert wird,, ν;-,durch die Menge der von der Wand· des Kanals aufgenommenen ..■äi'j.e erhöht wird. Dadurch wird die aenge der dem zu schmelzen- ^l doj] i-ietall zugeführt en Wärme indirekt erhöht und der thermische .. i.j\::img,'jgrad wird 1 roher. Da ferner der llaum zwischen den zu' schmelzenden Metallen bzw. der Innenwand des Kanals und dem ;,ü schmelzenden lie tall größer wird und das Abgas im Kanal durch diesen liaum frei strömen kann, wird der Strömungswiderstand für üas Abgas im Kanal beträchtlich verringert.

Der oben beschriebene erfindungsgemäße Schmelzofen arbeitet wie folgt: Wenn ein zu schmelzendes Metall 6, z.B. lloholöcke oder Schrott, durch eine in der "wand des Abgaskaiials 3 aus,;GDildete Einlaßöffnung 7 eingefüllt wird, fällt es in die Primärschmelzkammer 4, während es erhitzt wird,.wobei es durch das <:ιϋ großer Ü-eschwindigkeit vom Schnellbrenner 5 in Richtung auf die Sekundärschmelzkammer 2 ausgeblasene Verbrennungsgas direkt una schnell halbgescliiiiolzen wird. Das halbgeschmolzene metall fließt'dann in die Sekundärschmclzkammer 2„ Hier wird es durch die Strahlungsiiitze von einem an der Decke 8 der Sekuiidärschmel^- kamr.ur befestigten üreimer vollständig geschmolzen. ■

bei ScL.elzlegierungen ist es im allgemeinen unerwünschtj aaß Gase wie Op und IL, sowie ii^O im gesclimolzenen Metall ab- sortiert werden. Jiei der Erfindung besteht jedoch im wesentlichin

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keine Möglichkeit einer solchen Absorption, da das Metall in der i-'rimärschmelzkaminer so schnell halbgeschmolzen wird, daß das Metall nur für eine sehr kurze Zeitspanne mit dem Verbrennungsgas in Berührung bleibt, und ferner weil das halbgeschmolzene Metall in der SekundärSchmelzkammer durch Strahlungshitze vollständig geschmolzen wird.

Daraufhin wird das geschmolzene Metall durch eine nicht dargestellte Abstich-Öffnung für die Schmelze über einen nicht dargestellten, neben dem Schmelzofen angeordneten Sammelofen abgelassen. In der Primärschmelzkammer 4 kann ein Schieber vorgesehen sein, der das halbgeschmolzene Metall in die Sekundär schmelzkammer 2 befördert.

Wie oben beschrieben, wird gemäß der Erfindung das Metall in der Primärschmelzkammer 4 angeschmolzen, bevor es in die Sekundärschmelzkammer 2 geführt wird, so daß es unnötig ist, die Decke 8 und den Boden 10 der Sekundärschiaelzkammer 2 breit zu machen, wodurch es möglich ist, nicht nur die Größe des Ofenkörpers wesentlich zu verringern, sondern auch eine im Vergleich zu herkömmlichen Flammöfen zehnfache Wärmemenge auf das zu schmelzende Metall übar tragen wird, und zwar aufgrund des verwendeten Überdruckkonventions-Wärmeübertragungsverfahrens, bei dem ein Wärmestrom direkt auf das zu schmelzende Material zu gezogen wird,wtidurch man ein schnelles Schmelzen erreicht und wobei infolgedessen ein Schmelzofen erzielt werden kann, der ohne die Bildung von Oxidschlacke und mit einem ausgezeichneten Wärmewirkungsgrad betrieben werden kann.

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Claims

- 5 -Patentansprüche:

1. Schmelzofen für nichteisenmetall insbesondere für Leichtmetallegierungen mit einem Abgaskanal und einer mit Strahlungshitze arbeitenden Schmelzkammer, dadurch gekennzeichnet, daß am unteren Teil des Abgaskanals (3) eine Primärschmelzkaminer (4) ausgebildet ist, die mit einem Schnellbrenner (5) versehen ist' und in die das zu schmelzende Metall' (6) zum Erhitzen und Halbschmelzen direkt durch das vom Schnellbrenner (5) austretende Verbrennungsgas durch den Abgaskanal (3) einbringbar ist und daß das halbgeschmolzene Metall von der Primärschmelzkammer (4) zum vollständigen Schmelzen in die mit Strahlungshitze arbeitende Sekundärkammer (2) überführbar ist.

2. Schmelzofen nach Anspiuch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand des Abgaskanals (3) im Querschnitt wellenförmig ausgebildet ist (Fig. 2).

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