DE3202982C2

DE3202982C2 - Induction channel melting furnace

Info

Publication number: DE3202982C2
Application number: DE19823202982
Authority: DE
Inventors: Fritz Hentschel; Helmut 4100 Duisburg Jakobi
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1982-01-29
Filing date: 1982-01-29
Publication date: 1983-12-08
Also published as: DE3202982A1

Abstract

Der Induktions-Rinnenschmelzofen weist zwei Spulen auf, die die Primärkreise eines Transformators bilden. Um die Spulen herum verlaufen Schmelzrinnen, welche den Sekundärkreis des Transformators bilden. Die Schmelzrinnen sind an dem Ofenraum angeschlossen und bilden im wesentlichen senkrecht verlaufende Seitenkanäle, die durch einen Boden kanal verbunden sind. Zwischen dem Bodenkanal und dem Ofenherdraum ist ein weiterer mittlerer Kanal vorhanden. Um eine Bewegung der Schmelze in dem ganzen Ofenraum ohne Bildung von ruhenden Zonen zu erreichen, schließen die zueinander parallelverlaufenden Achsen der Seitenkanäle mit der Achse des mittleren Kanals - projiziert auf eine quer zur Längsachse des Bodenkanals verlaufende Ebene - miteinander einen spitzen Winkel.The induction runner melting furnace has two coils that form the primary circuits of a transformer. Melting channels, which form the transformer's secondary circuit, run around the coils. The melt channels are connected to the furnace space and form substantially perpendicular side channels which are connected by a bottom channel. Another central channel is provided between the floor channel and the furnace hearth. In order to achieve a movement of the melt in the entire furnace space without the formation of resting zones, the mutually parallel axes of the side channels form an acute angle with the axis of the central channel - projected onto a plane running transversely to the longitudinal axis of the bottom channel.

Description

Die Erfindung betrifft einen Induktions-Rinnenschmelzofen mit zwei die Primärkreise eines Transformators bildenden Spulen, um die herum verlaufende, den Sekundärkreis des Transformators bildende Schmelzrinnen vorgesehen sind, die aus zwei am Ofenherdraum angeschlossenen Seitenkanälen, einem diese Seitenkanäle verbindenden Bodenkanal sowie einem zwischen den beiden Seitenkanälen angeordneten, den Bodenkanal mit dem Ofenherdraum verbindenden mittleren Kanal, bestehen.The invention relates to an induction runner melting furnace with two coils forming the primary circuits of a transformer, around which, the secondary circuit of the transformer forming melt channels are provided, which consist of two on the furnace hearth connected side channels, a floor channel connecting these side channels and a arranged between the two side channels and connecting the floor channel with the furnace hearth Channel, exist.

Es gehört zum Stand der Technik, den bekannten Pinch-Effekt bei Einwirkung eines Magnetfeldes auf einen Induktorkanal auszunutzen (österr. Patentschrift 2 56 490). Das Magnetfeld ruft eine Krafteinwirkung auf die mit Metall gefüllte Rinne hervor, die eine Einschnürung des Metalls zur Folge hat Bei genügend großer Krafteinwirkung bzw. zu klein dimensionierter Rinne tritt dann eine Unterbrechung des Metallfußes auf. Aufgrund der einwirkenden Magnetkräfte wird bei einer geeigneten Dimensionierung der Rinne bzw. des Induktors üblicherweise eine Turbulenz bereits in der Rinne erreicht Als Maßstab für die Höhe der Kraft wird in der Regel eine Strombelastung pro Durchschnittseinheit verwendetIt belongs to the state of the art, the well-known pinch effect when exposed to a magnetic field to utilize an inductor channel (Austrian patent specification 2 56 490). The magnetic field causes a force to act the metal-filled channel emerges, which results in a constriction of the metal The action of force or a channel that is too small then results in an interruption of the metal base. Because of of the acting magnetic forces is given a suitable dimensioning of the channel or the inductor Usually a turbulence is already reached in the channel Usually a current load per average unit is used

Bei den bekannten Doppeirinnen-Induktoren ist das Verhältnis der Querschnitte des Mittelkanals zu den Seitenkanälen so gewählt, daß die Beaufschlagung mit A/mm² gleich oder in dem mittleren Kanal unterschiedlich als in den Seitenkanälen ist (DE-AS 12 36 732).In the known double-channel inductors, the ratio of the cross-sections of the central channel to the side channels is chosen so that the application of A / mm ^{2 is the} same or different in the central channel than in the side channels (DE-AS 12 36 732).

Allgemein erfolgt also die Bewegung des Metalles in der Rinne entweder rein durch thermische Wirkung oder unter Ausnutzung des bereits erwähnten Pinch-Effektes. In general, the movement of the metal in the channel takes place either purely through thermal effects or by making use of the pinch effect already mentioned.

Zur Verbesserung des Durchflußbildes sowie zur Vermeidung von Strömungsstauungen ist es bekannt, den Querschnitt bzw. die Form der Rinnen besonders zu gestalten, z. B. die mittlere Schmelzrinne mit zwei nach außen gekrümmten Kanten zu versehen, die Verbindung zwischen der mittleren Rinne und dem Herd trichterförmig auszubilden usw. (DE-AS 12 36 732).To improve the flow pattern and to avoid flow congestion, it is known to the Cross-section or the shape of the grooves to be specially designed, for. B. the middle melt channel with two after outwardly curved edges to provide the connection between the central gutter and the stove to be funnel-shaped, etc. (DE-AS 12 36 732).

Weil für die Zirkulation des Schmelzgutes auch die Bewegung der Schmelze in dem Ofenherdraum ausschlaggebend ist, ist man seit Jahren bestrebt, eine wirkungsvolle Kreisbewegung des Schmelzgutes in diesem Raum zu bewerkstelligen. Dazu sind z. B. Ofenherdräume mit einem gewölbten Boden vorgeschlagen worden, wobei kreisringförmige Verbindungskanäle zwischen dem Sekundärkreis und dem Ofenherdraum in diesen letzteren tangential einmünden (DE-PSBecause the movement of the melt in the furnace hearth is also decisive for the circulation of the melted material is, one has striven for years to be an effective To accomplish circular movement of the melting material in this space. These are z. B. Oven hearth spaces with a curved bottom has been proposed, with annular connecting channels between the secondary circuit and the furnace hearth space open tangentially into the latter (DE-PS

ίο 4 22 082). Ringförmige Kanäle sowie gewölbte Ofenherdräume sind jedoch herstellungsmäßig sehr arbeitsaufwendig, und gegenwärtig werden bei den gängigen Induktionsöfen gerade Kanäle sowie ebene Ofenraumböden ausgeführtίο 4 22 082). Annular channels and arched oven hearth spaces are, however, very labor-intensive to manufacture, and are currently used in the common Induction furnaces have straight channels and flat furnace chamber floors

Bei den bekannten, den gegenwärtigen Forderungen entsprechenden Induktionsöfen hat sich jedoch gezeigt, daß die Vermischungsverhältnisse in dem Ofenherdraum durch die Foi-m des Herdraumes sowie der Kanäle beeinträchtigt werden. In den Ecken entstehen nämlichIn the case of the known induction furnaces that meet current requirements, however, it has been shown that that the mixing conditions in the furnace hearth space through the foi-m of the hearth space and the channels be affected. Namely, in the corners

M tote Räume, in denen sich wenig bewegte Metallschmelzeschichten sammeln.M dead spaces in which little agitated molten metal layers collect.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Induktions-Rinnenschmelzofen die Kanäle des Sekundärkreises so anzuordnen, daß eine wirkungsvolle Bewegung des Schmelzgutes auch im Ofenherdraum gewährleistet wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die zueinander parallel verlaufenden Achsen der Seitenkanäle mit der Achse des mittleren Kanals — projiziert auf eine quer zur Längsachse des Bodenkanals verlaufende Ebene — einen spitzen Winkel miteinander schließen. Dadurch werden die Aus-bzw. Einmündungen der Verbindungskanäle gleichmäßiger über den Boden verteilt, so daß die Bewegung der Schmelze in dem ganzen Ofenherdraum ohne Bildung von ruhenden Zonen erfolgen kann. Außerdem wird durch die räumliche Anordnung der Kanäle eine gleichmäßigere Wärmebelastung des unteren Teils des Gehäuses erreicht
Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht Es zeigtThe invention is based on the object of arranging the channels of the secondary circuit in an induction channel melting furnace in such a way that an effective movement of the material to be melted is also ensured in the furnace hearth. According to the invention, this object is achieved in that the mutually parallel axes of the side channels with the axis of the central channel - projected onto a plane extending transversely to the longitudinal axis of the floor channel - close an acute angle with each other. As a result, the off or. Junctions of the connecting channels distributed more evenly over the floor, so that the movement of the melt can take place in the entire furnace hearth without the formation of stationary zones. In addition, the spatial arrangement of the channels achieves a more uniform thermal load on the lower part of the housing
The invention is illustrated in the drawing using an exemplary embodiment

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Induktions-Rinnenschmelzofen, F i g. 1 a vertical section through an induction channel melting furnace,

Fig.2 den senkrechten Schnitt nach Linie B-B in F i g. 1 und2 shows the vertical section along line B-B in FIG. 1 and

F i g. 3 einen nach der Linie A-A gemäß F i g. 2 durch den Unterteil des Ofengehäuses geführten waagerechten Schnitt.F i g. 3 one along the line A-A according to FIG. 2 guided horizontally through the lower part of the furnace housing Cut.

Wie F i g. 1 zeigt, besteht der Induktions-Rinnenschmelzofen aus einem Gehäuse 1 mit einem Herdraum 2, der durch einen Deckel 5 verschließbar ist Der Herd ist mit einer feuerfesten Ausmauerung 11 versehen. Im unteren Teil 3 sind Induktionskörper 10 mit einer Doppelspule 4 angeordnet Zwischen dem Induktionskörper 10 und der Wandung des unteren Gehäuseteils 3 entstehen Schmelzkanäle 6, 7, 8 und 9. Die Bewegung des Schmelzbades innerhalb der Kanäle sowie des Ofenherdraumes 2 ist durch Pfeile angedeutetLike F i g. 1 shows, the channel-type induction melting furnace consists of a housing 1 with a hearth space 2, which can be closed by a cover 5. The stove is provided with a fireproof lining 11. in the lower part 3 are induction body 10 with a double coil 4 arranged between the induction body 10 and the wall of the lower housing part 3 are created melt channels 6, 7, 8 and 9. The movement of the Melt bath within the channels and the furnace hearth space 2 is indicated by arrows

Insbesondere aus F i g. 2, in der die geneigt verlaufenden Seitenkanäle 6 und 7 sowie der mittlere Kanal 9 dargestellt sind, ist die günstige Bewegung des Bades veranschaulicht Um die Strömungsverhältnisse in dem Herdraum 2 noch weiter zu verbessern, sind die Kanten der Ausmauerung 11 im Bereich 12 der Ein- bzw. Ausmündungen der Kanäle 6,7 und 9 abgerundetIn particular from FIG. 2, in which the inclined Side channels 6 and 7 and the central channel 9 are shown, the favorable movement of the bath is illustrated In order to improve the flow conditions in the oven space 2 even further, the edges are the The lining 11 in the area 12 of the inlets and outlets of the channels 6, 7 and 9 is rounded

Die zueinander parallel verlaufenden Achsen der Seitenkanäle 6 und 7 schließen mit der Achse des mittleren Kanals 9 — auf eine quer zur Längsachse des Bodenkanals 8 verlaufende Ebene projiziert — miteinanderThe mutually parallel axes of the side channels 6 and 7 close with the axis of the central one Channel 9 - projected onto a plane running transversely to the longitudinal axis of the floor channel 8 - with one another

einen spitzen Winkel.an acute angle.

In dem dargestellten Beispiel ist der mittlere Kanal 9 stärker als die Seitenkanäle 6 und 7 mit-den Magnetkräften beaufschlagt, so daB der Stromfluß im wesentlichen aus dem mittleren Kanal 9 durch den Ofenherdraum 2 in die Seitenkanäle 6 und 7 bzw. 8 erfolgtIn the example shown, the central channel 9 is stronger than the side channels 6 and 7 with the magnetic forces applied so that the current flow essentially from the central channel 9 through the furnace hearth space 2 takes place in the side channels 6 and 7 or 8

Der Metallbadspiegel bzw. die Linie, bis zu der der Herdraum gefüllt werden kann, ist in F i g. 1 mit 13 bezeichnet The metal bath level or the line up to which the oven space can be filled is shown in FIG. 1 denoted by 13

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

t. Induction channel melting furnace with two coils forming the primary circuits of a transformer, provided around the melting channels which run around and form the secondary circuit of the transformer are made up of two connected to the furnace chamber, which run essentially vertically Side channels, a floor channel connecting these side channels and one between the two side channels, the central channel connecting the floor channel with the furnace hearth Channel, are characterized in that the mutually parallel Axes of the side channels (6, 7) with the axis of the central channel (9) - projected onto a transverse to The plane running along the longitudinal axis of the floor duct - close an acute angle with one another.

2. Induction channel melting furnace according to claim 1, characterized in that the central channel (9) is acted upon by the magnetic forces stronger than the side channels (6, T)