DE2648433A1

DE2648433A1 - IMPROVEMENT OF CASTING AND CONTINUOUS CASTING INDUCTION FURNACES AND TREATMENT PANS

Info

Publication number: DE2648433A1
Application number: DE19762648433
Authority: DE
Inventors: Andre Weber
Original assignee: Kuhn SAS
Current assignee: Kuhn SAS
Priority date: 1976-09-20
Filing date: 1976-10-26
Publication date: 1978-03-23
Also published as: DE2660696A1; FR2364719A1; FR2364719B1; DE2660696C2

Description

KUHN, S.A.
4KUHN, SA
4th

UHN, S.A.UHN, S.A.

, impasse des Fabriques, SAVERNE (Bas-Rhin, Frankreich), impasse des Fabriques, SAVERNE (Bas-Rhin, France)

Verbesserung an Giess- oder Stranggiess-Induktions-Tiegelöfen und an Behandlungspfannen.Improvement on casting or continuous casting induction crucible furnaces and on treatment pans.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Induktionsöfen, zum Giessen oder Stranggiessen und auf Behandlungspfannen, durch Induktion geheitzt, für Metalle und Legierungen aller Art, mit einem Behälter oder Tiegel versehen, den flüssigen Stoff enthaltend, und mit wenigstens einer Öffnung zum Entleeren dieses flüssigen Materials. Die zur Zeit bekannten Ofen und Behandlungspfannen dieser Art sind mit einem Rinnen-Induktor versehen, um das flüssige Gut auf Temperatur zu halten.The present invention relates to induction furnaces, for casting or continuous casting and on treatment pans, heated by induction, for all metals and alloys Kind, provided with a container or crucible containing the liquid substance, and with at least one opening for emptying of this liquid material. The currently known furnace and treatment pans of this type are with one Channel inductor provided to keep the liquid material at the right temperature.

Ein grosser Nachteil dieser bekannten Ofen und Behandlungspfannen ist das öftere Verstopfen deren Rinne. Ausserdem muss man bei Gusseisen mit hohen thermischen Einwirkungen rechnen; daraus ergibt sich eine ungenügende Haltbarkeit der feuerfesten Auskleidung der Rinnen. Diese Auskleidung muss also öfters erneuert werden, was einen beträchtlichen Zeitverlust verursacht. Andererseits auf Grund der unregelmässigen Form eines Rinnen-Ofens oder einer Rinnen-Behandlungspfanne, muss man zur Wiederherstellung von der besagten Auskleidung eineA major disadvantage of these known ovens and treatment pans is the frequent clogging of their channel. Also must one reckon with high thermal effects in cast iron; this results in insufficient durability of the refractory Lining the gutters. This lining has to be renewed more often, which is a considerable loss of time caused. On the other hand, due to the irregular shape of a gutter furnace or a gutter treatment pan, must to restore said lining one

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nasse Stampfmasse verwenden, die eine sehr lange Stillegung benötigt. Zuletzt, bei Stromausfall, kann das in einem Rinnen-Ofen oder einer Rinnen-Behandlungspfanne sich befindliche Metall, in Anbetracht des geringen Querschnitts der Rinne, sehr rasch erstarren.Use wet ramming material that requires a very long shutdown. Finally, in the event of a power failure, this can be done in a channel furnace or a channel treatment pan, considering the small cross-section of the channel, solidify very quickly.

Die gegenwärtige Erfindung hat zum Ziel die oben erwähnten Nachteile der zur Zeit bekannten Induktionsöfen zum Giessen oder Stranggiessen und der Behandlungspfannen von flüssigem Material, zu beseitigen.The present invention aims at the above-mentioned disadvantages of the currently known induction furnaces for casting or continuous casting and the treatment ladle of liquid material.

Zu diesem Zweck, wird als ein erstes Merkmal der Erfindung eine kurze Induktionsspule vorgesehen, die wenigstens zum Teil den Behälter des Ofens oder der Behandlungspfanne umschliesst, und die dazu bestimmt ist das flüssige Material auf Temperatur zu halten, während des Giessens oder der Behandlung. Diese kurze Spule erlaubt es auf den zur Z_eit bekannten Ofen und Behandlungspfannen die oben erwähnte Rinne fortfallen zu lassen.For this purpose, a short induction coil is provided as a first feature of the invention, which at least partially encloses the container of the furnace or the treatment pan, and which is intended to keep the liquid material at temperature during pouring or treatment. This short coil allows it to fall to perpetuate the aforementioned trough it known oven and pans treatment for Z _e.

Ausserdem, dank der Benutzung einer kurzen Induktionsspule, erhält man einen grösseren induzierten Inhalt, was eine gleichmassigere Badbewegung als im Rinnenofen und eine bessere Wärmeverteilung zur Folge hat. So sind die thermischen Unterschiede geringer, was die Lebensdauer der inneren Behälterauskleidung verlängert.In addition, thanks to the use of a short induction coil, one obtains a larger induced content, which is more even Bath movement than in the channel furnace and a better heat distribution result. Such are the thermal differences lower, which extends the life of the inner container liner.

Ein sehr wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, dass der Anbau und das Zentrieren der Kokille, die dazu bestimmt ist an der Ausflussöffnung des flüssigen Materials angebaut zu werden - im Falle eines Induktionsofens für Strangguss vollständig von der aussen Seite des Behälters her durchgeführt werden.A very important feature of the invention is that the attachment and centering of the mold, which is intended to be attached to the outflow opening of the liquid material - in the case of an induction furnace for continuous casting, is carried out entirely from the outside of the container.

Dank dieses Merkmals braucht zum Auswechseln der Kokillen, wenn man, zum Beispiel, das Profil der gegossenen StangenThanks to this feature, it is necessary to change the molds when, for example, the profile of the cast bars

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ändern will, der besagte Ofen nicht abzukühlen, was einen erheblichen Zeitgewinn erlaubt.wants to change, the said furnace does not cool down, which allows a considerable gain in time.

Ausserdem kann man so beim Kokillenwechsel einen Sumpf behalten, was bezweckt, dass der Ofen kein Vorwärmen vor Wiederbeginn des Giessens benötigt. Man erhält so eine deutliche Verminderung der erheblichen TemperaturSchwankungen im Ofen, was die Haltbarkeit der feuerfesten Auskleidung des Tiegels verlängert.In addition, you can keep a sump when changing the mold, the purpose of which is that the furnace does not preheat before restarting needed for casting. This results in a significant reduction in the considerable temperature fluctuations in the furnace, which extends the durability of the refractory lining of the crucible.

Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht darin, bei einem Induktionsofen für Strangguss, dass die kurze Induktionsspule oberhalb der Ausiauföffnung des flüssigen Materials angebracht ist. Dank dieser Anordnung ist es leicht die besagte Auslauföffnung am unteren Teil des Behälters anzubringen, was beim Giessen ein vollständiges Auslaufen des besagten sich im Behälter befindlichen flüssigen Materials erlaubt.Another feature of the invention is, in an induction furnace for continuous casting, that the short induction coil attached above the outlet opening of the liquid material is. Thanks to this arrangement, it is easily said outlet opening to be attached to the lower part of the container, what a complete leakage of said in the pouring Liquid material in a container is permitted.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die hiernach folgende Beschreibung, unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen die, als nicht begrenzte Beispiele, einige Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung darstellen, hervorgehoben.Further features and advantages of the invention will become apparent from the description below with reference to FIG accompanying drawings which, as non-limiting examples, show some possible embodiments of the invention, highlighted.

In diesen Zeichnungen zeigen :In these drawings show:

- Fig. 1 einen senkrechten Schnitt eines ersten Ausführungsbeispieles, gemäss der Erfindung, eines Induktionsofens zum Giessen- Fig. 1 is a vertical section of a first embodiment, according to the invention, of an induction furnace for pouring

- Fig. 2 einen senkrechten Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispieles, gemäss der Erfindung, eines Induktionsofens zum Giessen,- Fig. 2 is a vertical section of a second embodiment, according to the invention, of an induction furnace for To water,

- Fig. 3 einen senkrechten Schnitt eines ersten Ausführungsbeispieles, gemäss der Erfindung, eines Induktionsofens zum horizontal-8tranggiessen,- Fig. 3 shows a vertical section of a first embodiment, according to the invention, of an induction furnace for horizontal 8-strand casting,

- Fig. 4 einen senkrechten Schnitt eines zweiten Ausführungs-- Fig. 4 is a vertical section of a second embodiment

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beispieles, geraäss der Erfindung, eines Induktionsofens zum horizontalen Stranggieseen,example, geraäss the invention, an induction furnace to the horizontal Stranggie lakes,

- Fig. 5 einen senkrechten Schnitt eines ersten Ausführungsbeispieles, gemass der Erfindung, eines Induktionsofens zum vertikalen Stranggiessen,- Fig. 5 is a vertical section of a first embodiment, according to the invention, of an induction furnace for vertical continuous casting,

- Fig. 6 einen senkrechten Schnitt eines zweiten Ausführungsbeispiels, gemäss der Erfindung, eines Induktionsofens zum vertikalen Stranggiessen,- Fig. 6 is a vertical section of a second embodiment, according to the invention, of an induction furnace for vertical continuous casting,

- Eig. 7 einen senkrechten Schnitt eines Ausführungsbeispieles, einer, gemäss der Erfindung, ausgerüsteten Behandlungspfanne . - Propr. 7 shows a vertical section of an exemplary embodiment of a treatment pan equipped according to the invention.

Die in beiliegenden Figuren gezeigten Induktionsöfen werden mit flüssigen Metallen oder Legierungen aller Art, die aus Schmelzofen kommen, beschikt. Zu diesem Zweck besitzen sie insbesondere einen Behälter 1 der zum Aufnehmen des besagten flüssigen Materials geeignet ist und wenigstens eine Auslauföffnung 2 aufweist, durch die dasselbe ausfliessen kann. Diese Behälter 1 haben ein Gehäuse 3, das im Allgemeinen aus einem Mantel besteht, auf dessen Innenseite eine feuerfeste Auskleidung 5 angeordnet ist, die selbst mit einer Stampfmasse 6 innen belegt ist. Die in Figuren 1 und 2 gezeichneten Induktionsöfen sind dazu bestimmt, flüssiges Material in Formen zu giessen. Im ersten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Figur 1, befindet sich die Ausflussöffnung 2 des flüssigen Materials am unteren Teil des Behälters 1.The induction furnaces shown in the accompanying figures are made with liquid metals or alloys of all kinds Melting furnace come, loaded. For this purpose, they have in particular a container 1 for receiving the said liquid material is suitable and has at least one outlet opening 2 through which the same can flow out. These containers 1 have a housing 3, which generally consists of a jacket, on the inside of which is a refractory one Liner 5 is arranged, which is itself covered with a ramming mass 6 inside. The ones drawn in FIGS. 1 and 2 Induction furnaces are designed to pour liquid material into molds. In the first embodiment shown In FIG. 1, the outflow opening 2 of the liquid material is located on the lower part of the container 1.

Der besagte Ofen besitzt einen Stopfen 7 der es erlaubt die besagte Öffnung während des Giessens zu öffnen und zu schliessen. Said furnace has a stopper 7 which allows said opening to be opened and closed during pouring.

Im zweiten Ausführungsbeispiel, dargestellt in Figur 2, besitzt der Ofen einen seitlichen Ausgangssiphon 8. Beim Giessen wird das flüssige Material aus dem Behälter 1 getrieben, durch Druckluft oder durch sonstige unter Druck in dasIn the second embodiment, shown in Figure 2, the furnace has a lateral exit siphon 8. When Pouring, the liquid material is driven out of the container 1, by compressed air or by other means under pressure into the

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Oberteil 9 des besagten Behälters 1 mittels des Rohrs 10 eingeführte gasförmige Medien.Gaseous media introduced into the upper part 9 of the said container 1 by means of the pipe 10.

Die in Figur 3 bis 6 dargestellten Induktionsöfen sind zum Stranggiessen bestimmt. Auf die Auslauföffnung 2 des im Behälter 1 dieser zum Stranggiessen bestimmten Ofen enthaltenen flüssigen Materials, wird eine von einem Wasserkühler 12 umgebene Kokille 11 angepasst.The induction furnaces shown in FIGS. 3 to 6 are intended for continuous casting. On the outlet opening 2 of the im Container 1 of this furnace, which contains liquid material intended for continuous casting, becomes one of a water cooler 12 surrounding mold 11 adapted.

Dieser Kühler und die Ko3d.lle 11 können mittels nicht eingezeichneten Stiften, die mit dem Mantel 3 des Behälters 1 fest verbunden sind, auf die Auslauföffnung befestigt werden. Der besagte Kühler 12 kühlt das flüssige Material ab, wenn es durch die Kokille fliesst, damit es erstarrt. So wenn man regelmässig den abgekühlten Teil aus der Kokille 11 herauszieht, fliesst das sich noch im Innern, des Behälters 1 befindliche Material kontinuierlich nach und man erhält so eine Metalstange die das gleiche Profil hat, als die besagte Kokille U„This cooler and the Ko3d.lle 11 can by means of not shown Pins, which are firmly connected to the jacket 3 of the container 1, are attached to the outlet opening. Said cooler 12 cools the liquid material as it flows through the mold so that it solidifies. So if you regularly pulls the cooled part out of the mold 11, what is still inside the container 1 flows Material continuously and you get a metal rod that has the same profile as the said one Mold U "

Die in Figur 7 dargestellte Behandlungspfanne ist dazu bestimmt das flüssige Material zu behandeln, unter Einwirkung von gasförmigen - flüssigen - chemischen oder anderen Stoffen.The treatment pan shown in Figure 7 is intended to treat the liquid material under the action of gaseous - liquid - chemical or other substances.

Diese Behandlung geschieht durch die oberen Offnungen 13 und 14 und/oder durch die seitliche Öffnung 15, zum Beispiel mit einem Inijektorrohr 16. Zum Ausfluss des flüssigen Materials durch die Auslauföffnung 2 des Behälters 1 wird die Behandlungspfanne um eine nicht dargestellte, quasi horizontale, Achse gekippt. Das Einfüllen des Behälters 1 geschieht ebenfalls durch die Öffnung 2.This treatment takes place through the upper openings 13 and 14 and / or through the lateral opening 15, for example with an injector tube 16. For outflow of the liquid material through the outlet opening 2 of the container 1, the treatment pan is moved around a quasi horizontal, not shown, Axis tilted. The container 1 is also filled through the opening 2.

Gemäss der Erfindung ist der Behälter 1 der obengenannten Induktionsöfen und -Behandlungspfanne wenigstens teilweise von einer kurzen Industionsspule 17 umgeben, die dazu dient das flüssige Material auf Temperatur sau halten, während desAccording to the invention the container 1 is surrounded at least partially the above-mentioned induction and -Behandlungspfanne of a short ion Indus coil 17 which serves to hold the liquid material to temperature sow, during the

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Giessens oder der Behandlung. Dank dieser kurzen Spule 17 ist das Volumen des erhitzten Materials sehr gross, was die Schmelzbadbewegung und die Wärmeverteilung fördert.Pouring or treatment. Thanks to this short coil 17 the volume of the heated material is very large, which promotes the movement of the melt pool and the distribution of heat.

Es bestehen also keine grosse thermische Unterschiede im Innern des Behälters 1, was die Lebensdauer der feuerfesten Auskleidung 5 und 6 verlängert. Ausserdem, bei Stromausfall während des Giessens oder der Behandlung des flüssigen Materials, ermöglicht die Erfindung ein Erhitzen des besagten flüssigen Materials mittels einer äusseren Heitzquelle, da das Risiko eines Abkühlens in der Rinne wegfällt.So there are no major thermal differences inside the container 1, which increases the service life of the refractory Lining 5 and 6 extended. In addition, in the event of a power failure during pouring or treatment of the liquid material, the invention enables the said liquid material to be heated by means of an external source of heat, since there is no risk of cooling down in the gutter.

Nach einem anderen, sehr interessanten Merkmal der Erfindung, wird das Montieren und Zentrieren der Kokille 11, die bestimmt ist auf die Auslauföffnung 2 des flüssigen Materials beim Strangguss-Induktionsofen angepasst zu werden, vollständig ausserhalb des Behälters 1 getätigt. Zu diesem Zweck, sieht die Erfindung vor, zwischen die Kokille 11, die bestimmt ist auf den Ofen angepasst zu werden, und dessen Auslauföffnung 2, ein Verbindungsstück 18 einzubauen, in das die besagte Kokille 11 hinein passt. Die besagten Verbindungsstücke stossen gegen die feuerfeste Auskleidung 6 des BehältersAccording to another, very interesting feature of the invention, the mounting and centering of the mold 11, which determines is to be adapted to the outlet opening 2 of the liquid material in the continuous casting induction furnace, completely made outside the container 1. To this end, the invention provides between the mold 11, which is intended to be adapted to the furnace, and its outlet opening 2 to incorporate a connector 18 into which said Mold 11 fits into it. Said connectors abut against the refractory lining 6 of the container

Nach einem sehr wichtigen Merkmal sind die Verbindungsstücke 18 auswechselbar. Zu diesem Zweck bleiben die Aussenmasse der besagten Verbindungsstücke unverändert während ihre Innenmasse den Kokillenmassen angepasst sind. So kann man ein Verbindungstück durch ein anderes ersetzen, ohne dass man den Anschluss 19 zwischen feuerfester. Auskleidung 5 oder 6 und besagtem Verbindungsstück 18 erneuern muss.According to a very important feature, the connecting pieces 18 are interchangeable. For this purpose, the external dimensions remain of said connecting pieces unchanged while their internal dimensions are adapted to the mold masses. So you can replace a connector with another without having to connect the connector 19 between refractory. Lining 5 or 6 and said connector 18 must be renewed.

Dieses Auswechseln ist also möglich ohne dass man Zugang zum Innern des Behälters 1 haben muss. Man kann also die Kokille 11 auswechseln; zum Beispiel um das Profil der gegossenen Stange zu andern, ohne dass ein Leeren des Sumpfes und ein Abkühlen des Qfeninnerns nötig wird, was einen erkeblichenThis replacement is therefore possible without having to have access to the interior of the container 1. So you can use the mold 11 replace; for example to change the profile of the cast rod without emptying the swamp and a It is necessary to cool the inside of the stove, which is significant

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Zeitgewinn erlaubt. Ferner und in Anbetracht dessen dass die Temperatur im Innern des Behälters 1 ziemlich einheitlich bleibt, ist die feuerfeste Auskleidung 5 und 6 weniger Ausdehnungen und Zusammenziehungen unterworfen, was ihre Lebensdauer erheblich verlängert.Time savings allowed. Furthermore, and in view of the fact that the temperature inside the container 1 is fairly uniform remains, the refractory lining 5 and 6 is less subject to expansion and contraction, which is its service life considerably extended.

Bei den, in den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungsbeispielen der Ofen für Strangguss, befindet sich die kurze Induktionsspule 17 oberhalb der Auslauföffnung 2 des flüssigen Materials. Die besagte Öffnung kann sich so am unteren Ende des Ofens befinden, damit man den Behälter 1 des flüssigen Materials beim Giessen völlig leeren kann, obwohl die Stranggussöfen ganz still stehen bleiben müssen während des besagten Giessens.In the exemplary embodiments shown in FIGS the furnace for continuous casting, the short induction coil 17 is located above the outlet opening 2 of the liquid Materials. Said opening can be located at the lower end of the furnace so that the container 1 of the liquid Material can completely empty during casting, although the continuous casting furnaces have to stand still during the said casting.

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Claims

- PATENT CLAIMS-

1. Induction furnace for casting or continuous casting and Treatment pan, heated by induction, for metals and alloys of all kinds, consisting of a container, which can receive the liquid material, and which has at least one outlet opening for said material, thereby characterized in that said container (1) is at least partially surrounded by a short induction coil (17) which It is certain that the liquid material must be kept at a certain temperature during pouring or treatment.

2. Induction furnace for continuous casting according to claim 1, characterized in that the mounting and centering of the mold (11), which is determined by the outlet opening (2) of the liquid Material to be adapted to be carried out completely outside of the container (1).

3. Induction furnace for continuous casting according to claim 2, characterized in that between the mold (H) which determines is to be adapted to the furnace and deasen the outlet opening (2), a connecting piece (18) is provided into which said mold (H) fits.

4. Induction furnace for continuous casting according to claim 3, characterized in that the connecting piece (18) is exchangeable is.

5. induction furnace for continuous casting according to claim 3 or 4, characterized in that the exchangeable connector bumps against the refractory lining (5) of the container.

6. Induction furnace for continuous casting according to one of claims 3 to 5, characterized in that the external dimensions of the interchangeable connecting pieces (18) remain unchanged and that the inner mass is just like the profile of the molds (H) change.

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H. IMSPECTED

7. Induction furnace for continuous casting according to one of the claims I to 6, characterized in that the short induction coil (17) above the outlet opening (2) of the liquid MateÄals is appropriate.

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