DE295668C

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Publication number: DE295668C
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Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCPATENTSC

Die Erfindung betrifft ein Heiz- und Rührwerkzeug für metallurgische elektrische Öfen und besteht im wesentlichen in einem Körper geeigneter Form und geeigneten Materials, der von oben in das Schmelzgut eingetaucht wird, und der ferner so ausgebildet ist, daß er Elektroden aufnehmen kann und Kanäle besitzt, welche das Umlaufen des Schmelzgutes herbeiführen oder unterstützen. Die Kanäle erhaltenThe invention relates to a heating and stirring tool for metallurgical electric furnaces and consists essentially of a body of suitable shape and material, the is immersed from above into the melt, and which is also designed so that it has electrodes can accommodate and has channels that cause the melt material to circulate or support. Preserve the channels

ίο zu diesem Zweck solche Abmessungen und gegenseitige Neigung, daß in ihnen in bekannter Weise auf dem Pincheffekt beruhende oder andere elektrodynamische Strömungen oder beide entstehen. Diese Körper werden erfmdungsgemäß von oben in den Ofen oder das Schmelzgut eingeführt und sind zweckmäßig zugleich mit den Elektroden ortsveränderlich angeordnet. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß mit ein und demselben Werkzeug mehrere Öfen hintereinander geheizt werden können, so daß während der neuen Beschickung oder Ausräumung des einen Ofens ein anderer Ofen durch dasselbe Werkzeug geheizt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Elektroden nicht durch Löcher in den Wandungen eingeführt werden müssen, die unterhalb der Oberfläche des geschmolzenen Metalls liegen und daher gut abgedichtet werden müssen. Schließlich wird bei Anwendung von Wechselströmen die sonst unvermeidliche Verschlechterung des Leistungsfaktors durch die die Elektroden umschließenden Eisenmassen der Ofenwand vermieden. ίο for this purpose such dimensions and mutual Tendency to be based in them in a known manner on the pinche effect or others electrodynamic currents or both arise. These bodies are according to the invention introduced from above into the furnace or the melting material and are useful at the same time with the electrodes arranged in a movable manner. This has the advantage that with one and the same tool several ovens can be heated in a row, so that while one furnace is being reloaded or emptied, another furnace is carried out the same tool can be heated. Another advantage is that the electrodes need not be inserted through holes in the walls that are below the Surface of the molten metal and must therefore be well sealed. In the end the otherwise unavoidable deterioration of the Power factor avoided by the iron masses surrounding the electrodes of the furnace wall.

Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele der Erfindung. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Ofen mit einem Werkzeug gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Seitenriß hierzu, teilweise ebenfalls im Querschnitt. 1 ist der Behälter für das zu behandelnde flüssige Material M. Auf diesem schwimmt oder in dieses eingetaucht ist das Heiz- und Rührwerkzeug B gemäß der Erfindung. Es besitzt Kanäle R, die zur Hervorrufung von Strömungen und zur Zuleitung des Materials zu den' Elektroden G dienen. Wird das Werkzeug in das Bad gedrückt, so steigt die flüssige Substanz in den Kanälen empor und gelangt in Berührung mit j den Elektroden. Diese sind je nach Bedarf mehr oder weniger dicht mit dem Werkzeug verbunden und ragen in Aushöhlungen C desselben hinein. Die Elektroden sind an Stromzuführungen L angeschlossen, die beim Ausführungsbeispiel gleichzeitig die sekundären Windungen eines fahrbaren 'Transformators T darstellen. Dessen primäre Wicklungen sind mit Hilfe biegsamer Kabel zu einer geeigneten Stromquelle geführt. Die Elektroden E müssen nicht auf dem Block B montiert sein, sondern es genügt, wenn sie in die Höhlungen C erst zu Beginn des Arbeitsganges eingesetzt werden. Der Transformator T ist auf einen Wagen t aufgesetzt, der auf Rollen r verschiebbar ist und dessen Unterlage, die Platte j>, um die Achse q kippbar sein kann.The drawing shows some exemplary embodiments of the invention. Fig. 1 shows a cross section through a furnace with a tool according to the invention, Fig. 2 shows a side elevation of this, partly also in cross section. 1 is the container for the liquid material to be treated M. The heating and stirring tool B according to the invention floats on this or is immersed in it. It has channels R which are used to induce currents and to feed the material to the 'electrodes G'. When the tool is pressed into the bath, the liquid substance rises in the channels and comes into contact with the electrodes. Depending on requirements, these are more or less tightly connected to the tool and protrude into cavities C of the same. The electrodes are connected to power supply lines L which, in the exemplary embodiment, simultaneously represent the secondary turns of a mobile transformer T. Its primary windings are led to a suitable power source with the help of flexible cables. The electrodes E do not have to be mounted on the block B , but it is sufficient if they are only inserted into the cavities C at the beginning of the operation. The transformer T is placed on a carriage t which can be moved on rollers r and whose base, the plate j>, can be tilted about the axis q.

Die Kanäle R des Werkzeuges sind so bemessen und angeordnet, daß in ihnen auf elektro-The channels R of the tool are dimensioned and arranged so that in them on electrical

dynamischen Wirkungen beruhende Strömungen des Schmelzgutes auftreten. Besonders wirkungsvoll wird das Werkzeug sein, wenn die Kanäle so ausgeführt sind, daß in ihnen der Pincheffekt eintritt, wie in der Patentschrift 266411 u. a. beschrieben ist. Hierbei tritt eine gründliche Durchmischung des Bades unter gleichzeitiger intensiver Heizung durch den Strom ein.dynamic effects based flows of the melt material occur. Particularly effective will be the tool if the channels are designed in such a way that the pinching effect occurs in them, as in the patent 266411 et al. is described. This results in a thorough mixing of the bath simultaneous intensive heating by the electricity.

Wird das Werkzeug gemäß der Erfindung z. B. dazu benutzt, ein Bleibad auf einer bestimmten gleichmäßigen Temperatur zu erhalten, so taucht man es etwa entsprechend den Fig. ι und 2 in das flüssige Material. Beim Anstellen des Stromes wird das Metall peripherisch in die Kanäle eingesaugt und unter gleichzeitiger Erhitzung zentral aus diesen wieder herausgeschleudert. Hierdurch findet die in der Patentschrift 266411 beschriebene intensive Durchmischung des Bades unter gleichzeitigem Wärmeausgleich statt. Dieses Verfahren wird besonders zum Tempern oder Härten mit Vorteil benutzt.If the tool according to the invention, for. B. used to have a lead bath on a certain To obtain a uniform temperature, it is immersed approximately in accordance with FIGS. ι and 2 in the liquid material. When queuing of the current, the metal is sucked peripherally into the channels and at the same time Heating centrifuged out of these again. This finds the in the patent Intensive mixing described in 266411 of the bath with simultaneous heat compensation. This procedure becomes special used for tempering or hardening with advantage.

Eine andere vorteilhafte Anwendung des Erfindungsgegenstandes besteht in seiner Verwendung zurVermeidung der Lunkerbildung. Bei Anwendung einer Form etwa entsprechend der der Fig. ι und 2 würde frisch gegossenes Metall, z.B. Stahl, nach dem Guß allseitig und gleichzeitig erstarren. Wird das Werkzeug gemäß der Erfindung nach erfolgtem Guß eingesetzt, so geht die Erstarrung wesentlich vom Boden aus, bis schließlich nur noch eine sehr dünne Schicht geschmolzenen Metalls oben schwimmt, die vom Apparat geheizt wird. Sobald auch der Kern erstarrt ist und die niedriger schmelzenden ausgeseigerten Metalle sich im Kopfe angesammelt haben, werden die Elektroden und gegebenenfalls auch der Block B entfernt. Nach vollständiger Erstarrung des Gusses zeigt sich dann, daß die Lunkerbildung nahezu völlig vermieden ist.Another advantageous application of the subject matter of the invention is its use to prevent the formation of cavities. When using a shape roughly corresponding to that of FIGS. 1 and 2, freshly cast metal, for example steel, would solidify on all sides and at the same time after casting. If the tool according to the invention is used after casting has taken place, the solidification starts essentially from the bottom until finally only a very thin layer of molten metal floats on top, which is heated by the apparatus. As soon as the core has also solidified and the secreted metals with a lower melting point have accumulated in the head, the electrodes and possibly also the block B are removed. After the cast has solidified completely, it can be seen that the formation of cavities is almost completely avoided.

Der Gegenstand der Erfindung wird auch überall dort angewendet werden können, wo ähnliche Verhältnisse wie die beschriebenen vorliegen, also z. B. bei einer Gießpfanne, einem Vorherde usw.The subject matter of the invention can also be used wherever conditions similar to those described exist, so z. B. in a ladle, a Forehearth etc.

Die Fig. 3 bis 7 zeigen mehrere Ausführungsmöglichkeiten des Werkzeuges. In Fig. 3 sind die Kanäle R, bei gleicher Bedeutung der Bezugszeichen wie in den früheren Figuren, horizontal angeordnet. Gemäß Fig. 4 sind mehrere solche Kanäle in geneigter Richtung vorgesehen. Bei Fig. 5 münden mehrere Kanäle in jede Elektrodenhöhlung. Die mittleren sind gegeneinander geneigt, so daß eine Kraft auf das geschmolzene Material ausgeübt wird, die eine überwiegende Strömung des Materials in der Pfeilrichtung hervorruft. Hier addiert sich die Wirkung des Pincheffektes zu der durch die Neigung der Kanäle zueinander bedingten elektrodynamischen Wirkung.3 to 7 show several possible embodiments of the tool. In Fig. 3, the channels R, with the same meaning of the reference numerals as in the earlier figures, are arranged horizontally. According to FIG. 4, several such channels are provided in an inclined direction. In Fig. 5, several channels open into each electrode cavity. The middle ones are inclined towards one another, so that a force is exerted on the molten material which causes a predominant flow of the material in the direction of the arrow. Here the effect of the pinching effect is added to the electrodynamic effect caused by the inclination of the channels to one another.

In der Ausführung der Fig. 6 sind die Mündungshöhen der inneren und äußeren Kanäle entsprechend der Fig. 5 verschieden gewählt. Das Material M wird durch die oberen Öffnungen eingesaugt und durch die unteren in der Pfeilrichtung ausgestoßen. Natürlich kann die Anordnung auch umgekehrt gemäß Fig. 7 ausgeführt werden.In the embodiment of FIG. 6, the mouth heights of the inner and outer channels are selected differently in accordance with FIG. 5. The material M is sucked in through the upper openings and ejected through the lower openings in the direction of the arrow. Of course, the arrangement can also be carried out the other way around according to FIG. 7.

Wird der Block B so ausgeführt, daß er möglichst vollständig die Mündung des Schmelzgefäßes ausfüllt, so wird ein Wärmeverlust durch Strahlung von der Oberfläche fast vollständig vermieden werden können.If the block B is designed in such a way that it fills the mouth of the melting vessel as completely as possible, heat loss due to radiation from the surface can be almost completely avoided.

Der Block B braucht nur mit einer Höhlung für eine Elektrode versehen zu sein; die andere kann unmittelbar in das Bad tauchen. Schließlich kann für jede Elektrode ein besonderer Block B vorgesehen sein. 'The block B only needs to be provided with a cavity for an electrode; the other can dive straight into the bath. Finally, a special block B can be provided for each electrode. '

Claims

Patent-to sayings:

1. Heating and stirring tool for metallurgical electric furnaces, consisting of a body to be immersed in the melting material from above with channels, all or in part of which are each or several spaces intended to accommodate electrodes and such dimensions have or are arranged inclined to each other that in them based in a known manner on the pinch effect or other electrodynamic currents or both arise.

2. Tool according to claim 1, characterized in that it is used alone or in conjunction use other tools to

■ filling the melting vessel as completely as possible. .

3. Tool according to claim 1 or 2, characterized in that one or more Electrodes are easily inserted into the body of the tool.

4. Tool according to claim 1 to 3, at least in the vicinity of the Electrodes made of non-magnetic material.

5. Tool according to claim 1 to 4, characterized in that mean counter- Channels arranged inclined to one another lead to different electrode cavities (Fig. 5)

6. Tool according to claim 1 to 5 with two or more in the same electrode cavity opening channels that open into the bath at different heights (Fig. 6, 7).

¹ J. Tool according to claims 1 to 6, characterized by a portable arrangement, for example in that the electrodes and the blocks (B) optionally mounted on them are connected to a transformer which is placed on a mobile and tiltable carriage. The leads (L) of the electrodes can at the same time be designed as secondary windings of the transformer (Fig. I, 2).

8. Arrangement of a tool according to claim 1 to 7, characterized in that one or more of the existing electrodes are provided with special tool bodies (B) , while others dip directly into the bath.

1 sheet of drawings.