DE2518254B1

DE2518254B1 - Process for the production of a refractory lining for induction furnaces, in particular induction crucible furnaces

Info

Publication number: DE2518254B1
Application number: DE19752518254
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: EISENBERGER KLEBSAND
Current assignee: EISENBERGER KLEBSAND
Priority date: 1975-04-24
Filing date: 1975-04-24
Publication date: 1976-08-26
Also published as: FR2308888B3; ATA216176A; FR2308888A1; SE7604383L

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines mantelförmigen Feuerfestfutters für Induktionsöfen, insbesondere Induktionstiegelöfen, aus einer zu verfertigenden Trockenstampfmasse mit Hilfe einer herausnehmbaren Schablone.The invention relates to a method for producing a jacket-shaped refractory lining for Induction furnaces, in particular induction crucible furnaces, from a dry rammed earth to be manufactured with the aid a removable template.

In »Gießerei 61« (1974 - Nr. 12, Seiten 672 bis 677) sind mehrere Zustellverfahren für Induktionsöfen beschrieben; es wird in dieser Literaturstelle ein Vergleich dieser bekannten Verfahren vorgenommen, wobei vor allem die Wirtschaftlichkeit derselben behandelt wird.In "Foundry 61" (1974 - No. 12, pages 672 to 677) there are several lining methods for induction furnaces described; a comparison of these known processes is made in this reference, especially the economic efficiency of the same is dealt with.

Aus dieser Literaturstelle ist beispielsweise ein Zustellverfahren mit Hilfe eines Anfahrblockes und einer herausnehmbaren Schablone bekannt.From this reference there is, for example, a delivery method with the aid of a starting block and a removable stencil known.

Auch ist bekannt, eine herausnehmbare, in Mantellängsrichtung in drei Teile trennbare Schablone zu verwenden und über diese Schablone mittels eines Druckluftvibrators die Trockenstampfmasse zu verdichten. Der Vibrator ist über ein Spannkreu/. an die Schablone angeklemmt; es werden hierbei ein Arbeitswagen, eine Trennvorrichtung, Verstärkungsgewebe, keramische Massen und ein Trockenvorgang benötigt. Außerdem wird empfohlen, mit einem Anfahrblock zu sintern und flüssig anzufahren; dieses Verfahren setzt also das Vorhandensein flüssiger Metalle voraus.It is also known to add a removable template which can be separated into three parts in the longitudinal direction of the jacket and use this template to compress the dry rammed earth using a compressed air vibrator. The vibrator is over a tension cross /. clamped to the template; a work trolley, a separating device, reinforcement fabric, ceramic masses and a drying process are required. It is also recommended to use a starting block sinter and start liquid; this process therefore requires the presence of liquid metals.

Bei einem anderen bekannten Verfahren wird mit einer sogenannten »Dauerschablone« gearbeitet; diese wird während des Sinterns z.B. auf 400X aufgeheizt und hat somit den Nachteil, daß sie sich mit der Zeit verzieht und demgemäß nicht beliebig oft verwendet werden kann.Another known method uses a so-called "permanent template"; these is heated e.g. to 400X during sintering and thus has the disadvantage that it changes over time warps and accordingly cannot be used as often as desired.

Auch ist die Verwendung einer anderen »Dauerschablone« bekannt, nach derem Ziehen ein flüssiger Binder in die Trockenstampfmasse eingesprüht wird, welcher durch die nachfolgende Wärmebehandlung beim Sintern abhärten soll.The use of another "permanent template" is also known, after which a liquid binder is drawn is sprayed into the dry rammed earth, which is caused by the subsequent heat treatment during sintering should harden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren des eingangs erwähnten Typs zu schaffen, welches nicht nur besonders wirtschaftlich ist, sondern auch mit einem Mindestausmaß an technischem Aufwand auskommen soll.The invention is based on the object of creating a method of the type mentioned at the beginning, which is not only particularly economical, but also with a minimum of technical Effort should get by.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß zwischen die Schablone und die Trockenstampfmasse eine dünne Ummantelungsschicht in einer Mindeststärke von ca. '/iod bis '/300 des Schablonendurchmessers eingefügt, die Schablone gezogen und die Ummantelungsschicht durch Schüttgut abgestützt wird. Aus der DT-PS 5 21 295 ist zwar die Verwendung von leicht verkohlbaren Papierschichten als Zwischenschicht zwischen dem elektrisch leitfähigen Kern und der frittenden Masse bekannt, die zu frittende Masse besteht jedoch nicht aus einer Trockenstampfmasse. sondern wird um den Kern herumgegossen; es handelt sich also um ein ganz anderes Herstellungsverfahren.The object is achieved in that, according to the invention, between the template and the dry ramming mass a thin coating layer with a minimum thickness of approx. '/ iodine to' / 300 of the stencil diameter inserted, the template pulled and the cladding layer is supported by bulk material. From DT-PS 5 21 295 it is true that easily charred paper layers are used as an intermediate layer between the electrically conductive core and the frying mass is known, the mass to be fried does not, however, consist of a dry rammed earth. but is poured around the core; it deals So it is a completely different manufacturing process.

Als dünne Ummantelungsschicht eignet sich besonders gut Asbest; es können auch Kunststoffolien und andere dünnwandige Materialien verwendet werden.Asbestos is particularly suitable as a thin coating layer; it can also be plastic films and other thin-walled materials can be used.

Die Trockenstampfmasse kann — wie an sich bekannt — über die Schablone durch Rütteln verdichtet werden.The dry rammed earth can - as is known per se - be compacted by shaking the template.

Die Schablone kann aus einem leicht konischen Mantelteil und einer stärkeren konischen Verjüngung bestehen.The template can consist of a slightly conical jacket part and a stronger conical taper exist.

Es ist möglich, das Schüttgut nach der vollständigen Herausnahme der Schablone einzubringen. Wenn das Verdichten der Trockenstampfmasse vor der Herausnahme der Schablone erfolgt ist, reicht der Verdichtungsgrad bzw. der Verfestigungsgrad durch das Rütteln aus, daß die Trockenstampfmasse ihre Form beibehält. Gewöhnlich wird jedoch so vorgegangen, daß die Schablone während des Auffüllens mit Schüttgut gezogen wird, d. h. also, daß die Schablone entsprechend dem Auffüllungsgrad mit dem Schüttgut entfernt wird. Eine besonders bevo-zugte Abwandlung des erfin-It is possible to bring in the bulk material after the template has been completely removed. If that If the dry rammed earth has been compacted before the stencil is removed, the degree of compaction is sufficient or the degree of solidification due to the shaking of the fact that the dry rammed earth retains its shape. Usually, however, the procedure is such that the template during the filling with bulk material is pulled, d. H. so that the template is removed according to the degree of filling with the bulk material. A particularly preferred modification of the

dungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß in die Mitte der Schablone vor dem Einfüllen des Schüttgutes ein durchgehender Hohlkörper, vorzugsweise in Rohrform, eingesetzt wird; auf diese Weise läßt sich die Menge des Schüttgutes wesentlich verringern; es ist auch möglich, daß der Hohlkörper beheizt wird; hierdurch kann die Sinterzeit verkürzt werden.according to the method consists in that in the middle of the template before filling the bulk material a continuous hollow body, preferably in the form of a tube, is used; in this way the Significantly reduce the amount of bulk material; it is also possible that the hollow body is heated; this can shorten the sintering time.

Das Schüttgut kann aus einem mit dem Schmelzgut od. dgl. verträglichen oder ihm angepaßten Material bestehen und mit dem Schmelzgut zusammen aufgeschmolzen werden; dies gilt auch für den Hohlkörper.The bulk material can be made of a material that is compatible with or adapted to the melt material or the like exist and are melted together with the melt material; this also applies to the hollow body.

Es ist jedoch auch möglich, das Schüttgut vor dem Einfüllen des Einsatz- bzw. Schmelzgutes zu entnehmen, z. B. herauszukippen. In diesem Fall kann als Schüttgut auch jedes andere riesel- oder schüttfähige Gut, z. B. Sand oder Kies Verwendung finden. Falls die Induktionsheizung bereits zum Vorsintern benutzt wird, setzt die Verwendung nicht angepaßten Materials eine induktiv beheizbare Ummentelungsschicht voraus.However, it is also possible to remove the bulk material before adding the input material or melting material, z. B. to tip out. In this case, any other pourable or pourable material such. B. Sand or gravel can be used. If induction heating is already being used for pre-sintering, set the use of non-matched material is preceded by an inductively heatable dementing layer.

Um einerseits eine gute Verdichtung der Trockenstampfmasse von innen heraus zu ermöglichen und andererseits Verformungen der Schablone durch die Vibrationen zu verhindern, kann die Schablone aus einem ca. 10 mm starken Stahl bestehen; solche Stahlschablonen sind zwar an sich bekannt, jedoch weisen diese üblicherweise eine wesentlich geringere Stärke auf, weil sie meistens nicht für den eben genannten Zweck verwendet werden.On the one hand, a good compaction of the dry rammed earth to allow from the inside out and on the other hand deformations of the template by the To prevent vibrations, the template can be made of approximately 10 mm thick steel; such Steel templates are known per se, but they usually have a significantly lower one Starch, because most of the time they are not used for the aforementioned purpose.

Die dünne Ummantelungsschicht kann aus mehreren biegsamen Platten bzw. aus Bändern zusammengesetzt sein.The thin sheathing layer can be composed of several flexible plates or strips be.

Die Schablone wird zweckmäßigerweise vor ihrer Herausnahme, vorzugsweise vor Einfüllen des Schüttgutes, unter geringfügigem Zug kurz gerüttelt.The template is expediently before it is removed, preferably before filling in the bulk material, shaken briefly with a slight pull.

Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Anwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand verschiedener Arbeitsstufen dargestellt; es zeigen:The drawing shows an example of an application of the method according to the invention shown on the basis of different work stages; show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Tiegel eines Induktionsofens während des Verdichtens der Trockenstampfmasse, 1 shows a section through a crucible of an induction furnace during the compression of the dry rammed earth,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch denselben Tiegel bei einem weiteren Arbeitsgang undF i g. 2 shows a longitudinal section through the same crucible in a further operation and

Fig.3 einen Längsschnitt durch denselben Tiegel während des Herausnehmens der Schablone.3 shows a longitudinal section through the same crucible while the template is being removed.

Ein mit einer Ausmauerung 1 verbundener Tiegel 2 eines Induktionsofens kann um eine Achse 5 verschwenkt oder gekippt werden. Der Tiegel 2 ist mit einer Außenisolierung 6 und einem Feuerfestfutter 7 versehen. Auf der Zeichnung sind im oberen Bereich der Isolierung 6 Induktionsheizspulen 8 gezeigt, die sich auf die gesamte Höhe der Isolierung erstrecken können.A crucible 2 of an induction furnace connected to a brick lining 1 can be pivoted about an axis 5 or be tilted. The crucible 2 is provided with external insulation 6 and a refractory lining 7 Mistake. In the drawing 6 induction heating coils 8 are shown in the upper area of the insulation, which are based on can extend the full height of the insulation.

Das Feuerfestfutter 7 besteht aus einer üblichen Trockenstampfmasse, die auf übliche Weise eingebracht wird.The refractory lining 7 consists of a conventional dry rammed earth that is introduced in the usual way will.

Ebenfalls in üblicher Weise wird zunächst der Bodenabschnitt 9 des Feuerfestfutters 7 ungefähr bis auf die Ebene 10 verdichtet; vor dem weiteren Einfüllen der Trockenstampfmasse wird eine Stahlschablone 11 mit einer Stärke von ca. 10 mm bis auf die Ebene 10 abgesenkt. Die Stahlschablone 11 kann eine gegebenenfalls trennbare Bodenplatte 12 aufweisen; dies wird dann erforderlich sein, wenn die Verdichtung der Trockenstampfmasse auf eine andere Weise vorgenommen wird, als sie nachfolgend beschrieben ist.Also in the usual way, the bottom section 9 of the refractory lining 7 is first approximately up to level 10 condensed; before the further filling of the dry ramming mass is a steel template 11 with a thickness of approx. 10 mm lowered to level 10. The steel template 11 can be an optional have separable bottom plate 12; this will be necessary when the compaction of the Dry rammed earth is made in a different way than described below.

Um die Stahlschablone 11 waren vorher Asbestplatten 13 mit einer Stärke von 3,0 mm gelegt worden, weiche z. B. mit üblichen Klebstreifen zusammengehalten werden. Stattdessen kann auch ein Endlosband von einer Rolle abgewickelt und aufgelegt werden. Als Ummantelungsschicht eignet sich z. B. Asbest deshalb besonders gut, weil es bei einer Induktionsaufheizung »neutral« ist und bei der nachfolgenden stärkeren Aufheizung weitgehend verrottet; abgesehen davon ist dieses Material auch billig.Asbestos panels were previously around the steel template 11 13 has been placed with a thickness of 3.0 mm, soft z. B. held together with conventional adhesive tape will. Instead, an endless belt can also be unwound from a roll and placed on it. as Sheathing layer is suitable, for. B. Asbestos is particularly good because it is induction heating Is "neutral" and largely rots when heated up afterwards; apart from that is this material also cheap.

Danach wird die Trockenstampfmasse eingefüllt. In das Innere der Stahlschablone 11 wird ein üblicher Vibrator 14 eingesetzt, der über ein Spannkreuz 15 und zur Längsachse 16 des Rüttlers parallel verlaufende Harthölzer 17 die Schwingungen auf die Stahlschablone 11 und somit die Trockenstampfmasse überträgt; auf diese Weise wird letztere im Bereich oberhalb der Ebene 10 verdichtet.Then the dry rammed earth is poured in. In the interior of the steel template 11 is a common one Vibrator 14 is used, which runs parallel to the longitudinal axis 16 of the vibrator via a clamping cross 15 and Hardwood 17 transmits the vibrations to the steel template 11 and thus the dry ramming mass; on in this way the latter is compressed in the area above level 10.

Der Vibrator 14 ruht auf z. B. drei oder mehr Stützen; statt der in erster Linie verwendeten Stützen kann ein Rohr 18 vorgesehen sein, an welchem in diesem Fall die dem Innenquerschnitt der Stahlschablone 11 entsprechende Bodenplatte 12 befestigt ist.The vibrator 14 rests on z. B. three or more supports; instead of the primarily used supports, a Tube 18 may be provided, on which in this case the corresponding to the inner cross-section of the steel template 11 Base plate 12 is attached.

Nach Beendigung des Rütteins bzw. Verdichtens der Trockenstampfmasse wird der Vibrator 14 mit den damit verbundenen Teilen einschließlich seiner Bodenplatte 12 herausgezogen. Vor dem endgültigen Herausziehen des Vibrators 14 wird noch zweckmäßigerweise unter geringem Zug der Schablone 11 kurz gerüttelt; dies erleichtert bzw. ermöglicht das spätere Herausziehen der Schablone 11 und deren Lösen von der Ummantelungsschicht 13.After completing the Rütteins or compressing the dry rammed earth, the vibrator 14 with the associated parts including its bottom plate 12 pulled out. Before the final pulling out the vibrator 14 is expediently shaken briefly while gently pulling the template 11; this facilitates or enables the later pulling out of the template 11 and its detachment from the Cladding layer 13.

Der Verdichtungsgrad bzw. die Verfestigung der Trockenstampfmasse kann dann ein Ausmaß erreicht haben, daß das Feuerfestfutter 7 schon jetzt als standfest anzusehen ist. Es wäre bereits möglich, die Stahlschablone 11 ebenfalls herauszuziehen.The degree of compaction or the solidification of the dry rammed earth can then reach an extent have that the refractory lining 7 is already to be regarded as stable. It would already be possible to use the steel template 11 must also be pulled out.

Um während des Sinterns jedoch irgendwelche Formveränderungen, insbesondere Wandeinbrüche, in der verdichteten Trockenstampfmasse mit Sicherheit zu verhindern, wird der von der Stahlschablone 11 freigegebene Hohlraum durch Schüttgut 21 aufgefüllt. Dieses Schüttgut muß schütt- und/oder rieselbar sein. Gewöhnlich werden hierbei Materialien in Frage kommen, die z. B. beim Gießen als Kreislaufmaterial anfallen und deren Zusammensetzung dem Einsatzgut annähernd entspricht. Auch ist darauf zu achten, daß die Kerngröße des Schüttgutes so gewählt wird, daß die gewünschte »Aussteifung« der Ummantelungsschicht 13 gewährleistet ist.However, to avoid any changes in shape during sintering, in particular wall breaks, in To prevent the compacted dry rammed earth with certainty, that of the steel template 11 released cavity filled by bulk material 21. This bulk material must be pourable and / or pourable. Usually, this will be materials in question, the z. B. when casting as a cycle material incurred and the composition of which corresponds approximately to the input material. It is also important to ensure that the Core size of the bulk material is chosen so that the desired "stiffening" of the cladding layer 13 is guaranteed.

So können z. B. Erze, Eisen, Stahl, Grauguß, Aluminiumlegierungen, NE-Metall Verwendung finden. Es liegt auf der Hand, daß der erwähnte Tiegel nicht nur zum Schmelzen von Metall, sondern auch zum Warmhalten und beispielsweise zum Behandeln von NE-Metallen sowie deren Legierungen verwendet werden kann. Als interessanter Anwendungsbereich kommen Induktionstiegelöfen für NE-Metall deshalb in Frage, weil dort die anteiligen Schablonenkosten höher sind als bei Eisenlegierungen.So z. B. ores, iron, steel, gray cast iron, aluminum alloys, non-ferrous metals are used. It is obvious that the crucible mentioned above can be used not only for melting metal, but also for Keeping warm and used, for example, for treating non-ferrous metals and their alloys can be. Induction crucible furnaces for non-ferrous metals are therefore an interesting area of application Question, because the proportionate stencil costs are higher there than with iron alloys.

Statt der vollständigen Auffüllung des oberhalb der Ebene 10 freigegebenen Raumes mit Schüttgut kann auch, wie in F i g. 2 angedeutet, vorgegangen werden. Vor dem Einfüllen des Schüttgutes 21 wird ein Halterohr 22 aus Stahl, z. B. mit einer Wandstärke von ca. 1 mm, welches eine Bodenplatte 22' mit einer Zugöse 23 aufweist, abgesenkt und zwar bis auf die Ebene 10; die Umrisse der Bodenplatte 22' entsprechen den Abmessungen der Schablone 11.Instead of completely filling up the space released above level 10 with bulk material also, as in FIG. 2 indicated, proceed. Before the bulk material 21 is filled in, a Holding tube 22 made of steel, e.g. B. with a wall thickness of about 1 mm, which has a base plate 22 'with a drawbar eye 23 has, lowered to level 10; the outlines of the bottom plate 22 'correspond to the Template dimensions 11.

Der durch das Halterohr 22 eingenommene Hohlraum ersetzt eine entsprechende Menge an SchüttgutThe cavity occupied by the holding tube 22 replaces a corresponding amount of bulk material

21, welches, wie in F i g. 2 dargestellt, lediglich zwischen das Halterohr 22 und die Stahlschablone 11 eingebracht wird.21, which, as shown in FIG. 2 shown, only between the holding tube 22 and the steel template 11 introduced will.

Wie aus Fig.3 ersichtlich ist, kann nach dem Auffüllen des z. B. zylinderförmigen Hohlraumes zwisehen dem Halterohr 22 und der Stahlschablone 11 letztere nunmehr herausgezogen werden; es ist jedoch zweckmäßig, die Stahlschablone im selben Ausmaß herauszuziehen, wie das Schüttgut eingefüllt wird. Die Stahlschablone kann z. B. jeweils nach einer Auffüllung mit Schüttgut in z. B. 30 cm Höhe intermittierend herausgezogen werden.As can be seen from Figure 3, after filling the z. B. zwisehen cylindrical cavity the holding tube 22 and the steel template 11, the latter are now pulled out; However, it is It is advisable to pull out the steel template to the same extent as the bulk material is poured in. the Steel template can e.g. B. each after a filling with bulk material in z. B. 30 cm high intermittently be pulled out.

Das Halterohr 22 kann beispielsweise über einen aufgesetzten Öl- und/oder Gasbrenner beheizt werden, wodurch eine Aufheizung des Schüttgutes 21 vorgenommen und somit die Induktionsaufheizung unterstützt wird. Auch das Halterohr 22 wird bei ständig gesteigerter Aufheizung und zusammen mit laufend zuchargiertem Einsatzgut aufgeschmolzen.The holding tube 22 can be heated, for example, via an attached oil and / or gas burner, whereby the bulk material 21 is heated and thus supports the induction heating will. The holding tube 22 is also continuously increased with increasing heating and together with Charged charge melted.

Zu erwähnen ist noch, daß die dünne Ummantelungsschicht 13, z. B. aus Asbest, vor dem Auffüllen des Tiegels mit dem Einsatzgut nicht entfernt werden muß und daß diese Schicht während des Schmelzens, Warmhaltens o. dgl. verrottet bzw. verglüht; demzufolge kann statt des Asbestmaterials auch z. B. Kartonmaterial o. dgl. Verwendung finden.It should also be mentioned that the thin cladding layer 13, e.g. B. asbestos, before filling the Crucible with the charge does not have to be removed and that this layer during melting, Keeping warm or the like rots or burns up; consequently, instead of the asbestos material, z. B. Cardboard material or the like. Use.

Die leicht konische Stahlschablone 11 weist an ihrem bodenseitigen Ende eine stärker konische Verjüngung 25 auf.The slightly conical steel template 11 has on her a more conical taper 25 on the bottom end.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for producing a jacket-shaped refractory lining for induction furnaces, in particular Induction crucible furnaces, made of a dry rammed earth to be solidified with the help of a removable one Template, characterized in that between the template and the dry ramming mass a thin sheathing layer with a minimum thickness of approx. 1 / km up to the size of the stencil diameter inserted, the template drawn and the cladding layer supported by bulk material will.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the dry rammed earth is compacted by shaking the template.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the template from one easily conical shell part and a more conical taper.

4. The method according to claim 1 o. F., Characterized in that the bulk material according to the complete removal of the template is introduced.

5. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the template during the filling with bulk material is drawn.

6. The method according to claim 1 o. F., Characterized in that in the middle of the template a continuous hollow body, preferably in the form of a tube, is used to fill in the bulk material will.

7. The method according to claim 6, characterized in that that the hollow body is heated.

8. The method according to claim 1 o. F., Characterized in that the bulk material with the Insert or melt material or the like. Compatible or adapted material and with the Melt material is melted together.

9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the bulk material before Filling the melt material or the like. Removed, z. B. is tipped out.

10. The method according to claim 1 o. F., Characterized in that the template from about 10 mm made of strong steel.

11. The method according to claim 1 o. F., Characterized in that the cladding layer consists of several flexible plates or strips is put together.

12. The method according to claim 1 o. F., Characterized in that the template in front of their Removal, preferably before pouring in the bulk material, shaken briefly with a slight pull will.

13. The method according to claim 1 o. F., Characterized in that for the cladding layer Asbestos is used.