DE2410461A1

DE2410461A1 - Induktionsofen hoher leistung

Info

Publication number: DE2410461A1
Application number: DE19742410461
Authority: DE
Inventors: Ernst Von Kannen
Original assignee: Russ Elektroofen & Co KG GmbH
Current assignee: Russ Elektroofen & Co KG GmbH
Priority date: 1974-03-05
Filing date: 1974-03-05
Publication date: 1975-09-11
Also published as: GB1468315A

Description

Qarmiecl! -- P^:1snkirchen
Rathsusstr. 14

■ 3 436 - He.

G-armisch-Partenkirchen, 1. März 1974 He/D

Firma RUSS-Elektroofen GmbH und C₀. KG , Köln- Ba yen th pI

Bonner Strssee 530

Induktionsofen hoher Leistung

Stand der Technik

Die Entwicklung induktiver Schmelzöfen, insbesondere der "Rinneninduktionsöfen, galt noch vor wenigen Jahren im grossen und ganzen als abgeschlossen und die zu bewältigenden Probleme als gelöst. In neuerer Zeit verstärkte sich die Forderung nach Hochleistungs- Induktionsöfen, die auch für das Schmelzen und Legieren von Eisen und Stahl geeignet sind und einen kontinuierlichen Strangguss ermöglichen.

Mit zunehmender Ofenleistung ergab sich aber, dass die mit der induktiven Erhitzung verbundene Badbewegung,

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die "bis zu einem gewissen Grad für die Läuterung und Homogenisierung der Metalle und Legierungen erwünscht, ja erforderlich ist, ein Ausmaß annimmt, das der Leistungssteigerung Grenzen setzt. So ergaben Versuche mit Höchstleistungsschmelzöfen, dass das flüssige IvIetall infolge der elektrodynamischen Badbewegung eruptionsartig aus dem Schmelzofen hinausgeschleudert wurde.

Von den bisher bekannten Induktionstypen, nämlich dem Induktionsrinnenofen und dem Induktionstiegelofen, weist der erstere die günstigeren elektrischen Voraussetzungen einer guten magnetischen Kupplung zwischen Primärstromkreis und Sekundärstromkreis auf, also bezüglich der Wirtschaftlichkeit und der Anschaffungskosten günstige Werte, ist aber, weil die Erhitzung nur im unten liegenden Einnenbereich erfolgt, nicht ohne weiteres geeignet, die für den horizontalen Strangguss im Endlosverfahren verlangte konstante Badhöhe, die ein beträchtliches Volumen des oberhalb der Schmelzrinne vorgesehenen Ofente'ils voraussetzt, sowie die erforderlich gleichmassige Badtemperatur zu gewährleisten.

Bei Induktionstiegelöfen andererseits ist die an die Öfen abgegebene Scheinleistung grösstenteils Blindleistung, wodurch der elektrische Leistungsfaktor und demnach der

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Wirkungsgrad stark absinkt. Sie sind also zur Erzielung grosser Schmelzleistungen weniger wirtschaftlich.

Nun sind zwar auch schon Kombinationen zwischen Induktionsrinnenofen und Induktionstiegelofen bekannt geworden, sie wiesen jedoch keinen Weg zu einer Möglichkeit der Leistungssteigerung, weil durch diese Kombination (US-PS 1 838 572) die Badbewegung, die ja, wie bereits erwähnt, der Leistungssteigerung von Induktionsöfen eine G-renze setzt, noch gesteigert wird oder aber es sich bei der Tiegel heizung nur um eine Zusatzwicklung im unteren ■Tiegelteil handelt (DT-PS 1 OO3 87-8), die das Anfahren des Ofens ohne flüssigen Sumpf ermöglichen soll.

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Aufgabe

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrund.e, diese Nachteile zu vermeiden und eine Möglichkeit zu schaffen, auch den oberen Ofenteil induktiv zu beheizen, ohne dass hierdurch eine übermässige Badbewegung entsteht.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass für die Heizung des oberen Teils eine ¥anderfeldschaltung benützt wird, durch die im oberen Ofenteil eine der durch die Rinnenheizung erzeugten Badbewegung entgegengerichtete Badbewegung erzeugt werden kann, die sich dämpfend auswirkt.

Vorteile

Durch die Erfindung ist es möglich, die Heizleistung der "Rinne erheblich zu steigern und somit eine höhere Schmelzleistung zu erzielen, was noch dadurch gefördert wird, dass das Warmhalten der Schmelze im oberen Ofenteil unabhängig von der Sinnenheizung erfolgt, während gleichzeitig die in der Schmelze vorhandene Badbewegung gedämpft wird.

Aufgrund dieser Tatsache lässt sich der erfindungs-

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gemässe Schmelzofen sehr gut für die Stranggiesspraxis, und zwar speziell für das Horizontalstranggiessen, "benutzen.

Hier musste infolge der ständig zunehmenden Giessleistung bisher der Vergiessofen durch einen oder mehrere separate Schmelzöfen gespeist werfer·, was wegen der möglichen großen Kapo.z-i'tät Lei eiuiom er^Lnd'a^^fi^a.-aä.üj-v· Ofen nicht mehr erforderlich ist. Hierdurch wird ein Endlosgiessen, für das bisher mehrere Öfen erforderlich waren, möglich. Ausserdem können beim erfindinigsgemässeE Ofer, der Arbeitecvklus iur fiai Ilc-lir.lli.acliüchu¹-. -r:ⁿ. V.n elektrische Leistungnzufuhr mit den Vorgängen in der ICokille gekoppelt und automatisch gesteuert werden. !Damit werden die beim horizontalen Stranggiessen verlangte konstante Badhöhe und gleichmä.ssige Eadtemperatur gewährleistet.

Durch die erfindungsgemäss mögliche Vereinigung eines Schmelz- und Vergiessofens wird auch eine Verbesserung des Endproduktes erzielt, weil die sonst beim Umgiessen von den Schmelzöfen in den Vergiessofen unvermeidliche Aufnahme von Sauerstoff und das Ausbrennen von Legierungsbestandteilen fortfallen.

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Bei einem Kokillenwechsel kann dabei die Induktionsheizung des oberen Teils abgeschaltet und die Betriebsbereitschaft des Schmelzofens mit dem in der Schmelzrinne verbleibenden flüssigen Sumpf auf einfache Weise aufrechterhalten werden.

Erläuterung der Erfindung

In der Zeichnung ist ein erfindungsgemässer Ofen stark vereinfacht dargestellt.

Er besteht aus dem unteren Ofenteil 1, der in bekannter Weise als Induktionsrinnenofen ausgebildet ist und eine Schmelzrinne 2, eine Induktionsspule 3 und ein Eisenjoch 4 aufweist.

Oberhalb des Teiles 1 befindet sich ein tiegelartiger oberer Teil 5, der mit dem unteren Teil .in bekannter und daher nicht besonders dargestellter Weise lösbar verbunden ist, um ein Auswechseln des Rinnenaggregates zu ermöglichen. Der obere Teil 5 wird durch eine dreiteilige Induktionsspule 6 geheizt, wobei die Spulenteile nach dem Wanderfeldprinzip geschaltet und so gepolt sind , dass sich die durch die obere Pfeilreihe angedeutete Bewegungsrichtung (im Zentrum nach unten gerichtet) einstellt,

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die der durch die untere Pfeilreihe gekennzeichneten, von den Schmel zninnen 2 herrührenden entgegenwirkt.

Der erELndungsgemässe kombinierte Ofen ist oben durch einen Deckel 7 mit einer Beschickungsöffnung 8 verschlossen.

Nachdem der erfindungsgemässe Ofen, wie erwähnt, besonders für den kontinuierlichen horizontalen Strangguss geeignet ist, ist in der Zeichnung ein solcher Ofen dargestellt, wobei im unteren Bereich des oberen Ofenteiles 5 eine Abstichöffnung 9 vorgesehen ist. An sie schliesst sich die Kokille 10 an, zu deren Kühlung Wasser durch den Stutzen 11 ein- und durch .den Stutzen 12 austritt. Durch die Kokille 10 erhält der Metallstrom seine Form, geht dabei aus dem flüssigen in den festen Zustand über und wird durch bzugswalzen 13 und 14 abgezogen.

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Claims

Patentanspruch

Induktionsofen grosser spezifischer Leistung, "bei dem der oberhalb des innenteiles als "Vorratsraum dienende Ofenteil ebenfalls induktiv beheizt wird, dadurch gekennzeichnet , dass für die Heizung des oberen Teiles eine dreiteilige Spule (6) in Wanderfeldschaltung vorgesehen und so gepolt ist, dass eine der durch die Rinnenheizung erzeugten Badtewegung entgegengerichtete Badbewegung entsteht, die sich dämpfend auswirkt.

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