DE3524714C1

DE3524714C1 - Vakuuminduktionsofen

Info

Publication number: DE3524714C1
Application number: DE3524714A
Authority: DE
Inventors: Adolf 4100 Duisburg Bauer; Peter Dipl.-Ing. 5860 Iserlohn Drysch
Original assignee: Marx & Co KG GmbH
Current assignee: Marx & Co KG GmbH
Priority date: 1985-07-11
Filing date: 1985-07-11
Publication date: 1986-07-10
Also published as: ATE36061T1; EP0208066B1; EP0208066A1; DE3660439D1

Description

Die Erfindung betrifft einen Vakuuminduktionsofen ίο für die Beheizung und Behandlung metallischer Schmelzen, bestehend aus einem stationären Teil, der außer dem tragenden Ofengestell, die an diesem angeordnete, gekühlte Induktionsspule und die diese außen umschließenden Magnetjoche umfaßt, sowie aus einem im Ofengestell auswechselbar gelagerten, für sich transportfähigen, formstabilen Schmelzgutgefäß mit Deckel aus feuerfestem Material und aus einer für den vakuumdichten Abschluß der Gefäßmündung bestimmten, letztere samt Deckel mit Abstand übergreifenden Haube, die sich an einem mit Dichtschneiden bestückten, das Schmelzgutgefäß umfassenden Kranz dichtschließend abstützt.

Ein Vakuuminduktionsofen dieser Art, von dem die Erfindung ausgeht, ist aus der DE-AS 22 43 769 bekannt. Bei diesem bekannten Vakuuminduktionsofen ist das als Pfanne oder Tiegel ausgebildete Schmelzgutgefäß mit einem gasdichten Kunststoffmantel umfaßt und mit relativ großem Spiel in die Induktionsspule eingesetzt.

Ferner ist der die Haube tragende Kragen am oberen Ende des Schmelzgutgefäßes gasdicht befestigt.

Außerdem ist in den Mantel des aus Stampfmesse hergestellten Schmelzgutgefäßes ein mit gasförmigem Kühlmittel, insbesondere Luft, beaufschlagbares Kühlrohrsystem eingebettet, welches aus einer Vielzahl längs des Schmelzgutgefäßes verlaufender und auf den Umfang verteilt angeordneter sowie miteinander verbundener Kühlrohre besteht und welches vorallem dazu bestimmt ist, den gasdichten Kunststoffmantel und die Induktionsspule vor Überhitzung zu schützen.

Die Herstellung eines derartigen Schmelzgutgefäßes ist aber relativ kompliziert und aufwendig. Zudem sind die Betriebskosten zur Kühlung des Schmelzgutgefäßes beträchtlich.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, einen Vakuuminduktionsofen der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art mit einfachen Mitteln und Maßnahmen derart zu verbessern, daß eine einfachere und billigere Herstellung erreichbar ist, die auch eine Verbesserung des Wirkungsgrades des Vakuuminduktionsofens und seiner Funktionssicherheit ergibt.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß ein gestellfest gehaltertes, lediglich oben offenes, das Schmelzgutgefäß quasi spiellos umfassendes Außengefäß aus feuerfestem, unmagnetisierbarem, wärmeisolierendem Material angeordnet ist, das Außengefäß von der gekühlten Induktionsspule spiellos umfaßt ist, der Kranz mit axialem Abstand von der Induktionsspule außen an den Mündungsrandteil des Außengefäßes dichtschließend angelegt ist, und daß das Außengefäß eine gasdichte Umhüllung aufweist.

Durch das gestellfeste Außengefäß wird eine solche Wärmeisolierung erzielt, daß sich das bislang in den Mantel des Schmelzgutgefäßes einzubettende Kühlrohrsystem erübrigt, woraus eine erhebliche Minderung der Herstellungskosten und auch der Betriebskosten resultiert.

Zudem ist es nunmehr möglich, die Induktionsspule unmittelbar an die gasdichte Umhüllung des Außengefäßes anzufügen, woraus sich eine Erhöhung des Wir-

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kungsgrades der Induktionsspule ergibt. Dabei ist aber festigt.

auch sichergestellt, daß das Schmelzgutgefäß aus dem Letzterer hat eine umlaufende Dichtschneide 17, auf

Ofen herausgehoben und gegebenenfalls auch durch ein der sich eine gasdichte und mit einer Ringdichtung 18 anderes Schmelzgutgefäß ausgetauscht werden kann, bestückte Haube 19 abstützt.

ohne daß dazu zuvor irgendwelche Demontagen des 5 Zur Abdichtung des Kranzes 16 ist an diesem eine Ofens erforderlich sind. umlaufende Stopfbuchsendichtung 20 an sich bekannter

Bei alledem ist auch eine zusätzliche Kühlung der Art gehaltert, deren Dichtmittel an die Umhüllung 13 gasdichten Umhüllung des Außengefäßes, und zwar des Außengefäßes 10 dichtschließend angelegt sind, durch die ohnehin gekühlte Induktionsspule gegeben. Die Stopfbuchsendichtung 20 ist unterhalb der Au-

Weiterhin ist die gasdichte Umhüllung des Außengefä- io ßengefäßmündung und mit axialem Abstand von dieser ßes so angeordnet, daß beim Einsetzen bzw. beim Her- angeordnet.

ausheben des Schmelzgutgefäßes die Gefahr einer Be- Oberhalb der Stopfbuchsendichtung 20 ist innerhalb

Schädigung der gasdichten Umhüllung nicht gegeben ist des Kranzes 16 eine ringförmige und an dessen Innen-Die Gasdichtheit des Außengefäßes kann durch eine seite anliegende Kühleinrichtung 21 mit radialem Ab-

außen und gegebenenfalls auch innen angefügte Glasur 15 stand vom Außengefäß 10 angeordnet. Der oberhalb

erzielt werden. der Stopfbuchsendichtung 20 befindliche Ringraum zwi-

Eine wesentlich robustere und relativ einfach repa- sehen dem Außengefäß und der Kühleinrichtung 21 ist

rierbare Gestaltung des vorbeschriebenen Vakuumin- mit Silikonvergußmasse 22 gefüllt.

duktionsofens besteht darin, daß das Außengefäß eine Zwischen dem Kranz 16 und der Induktionsspule 14

gasdichte Umhüllung aus Kunststoff aufweist. 20 ist anschließend an letztere eine mit axialem Abstand

Zur weiteren Verbesserung des Wärmegefälles von vom Kranz 16 angeordnete, ringförmige, das Außenge-

innen nach außen ist es vorteilhaft, wenn das Außenge- faß 10 umfassende Kühleinrichtung 23 aus austenitifäß mit einer hochwarmfesten Schicht aus Mineralfa- schem Stahl angeordnet. Eine zu letzterer gleichartige sern, insbesondere aus Mikanit ausgekleidet ist. Zudem Kühleinrichtung 24 umfaßt den unterhalb der Indukwird dadurch eine unlösbare Haftung des Schmelzgut- 25 tionsspule befindlichen Bereich des Außengefäßes 10.

gefäßes im Außengefäß zumindest erschwert. Zudem ist unterhalb der Gestellplatte 12 eine auf den

Weitere, die Funktionssicherheit und Lebensdauer Boden 11 des Außengefäßes 10 wirksame Kühleinrich-

des vorbeschriebenen Vakuuminduktionsofens verbes- tung 25 angeordnet. Den Kühleinrichtungen wird insbesernde Merkmale sind in den Ansprüchen 6 bis 8 offen- sondere gasförmiges Kühlmittel zugeführt.

bart. 30 Zur weiteren Erhöhung des Wärmegefälles von innen

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nach außen hat das Außengefäß 10 eine Auskleidung 26

Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher be- aus Mikanit.

schrieben.

Die Zeichnung zeigt einen Vakuuminduktionsofen im Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Längsschnitt. 35

Dieser Vakuuminduktionsofen umfaßt einen stationären Teil 1 und einen transportfähigen Teil 2. Letzterer
besteht aus einem kreisringförmige Querschnitte aufweisenden Schmelzgutgefäß 3 mit einer Schnauze 4 und
einem dessen Mündung verschließenden Deckel 5. Das 40
Schmelzgutgefäß 3 samt Schnauze 4 und Deckel 5 sind
aus keramischer Stampfmasse hergestellt.

Das Schmelzgutgefäß 3 ist in seinem unteren Bereich
zu seinem Boden 6 hin konisch verjüngt ausgebildet.
Im Deckel 5 ist ein Schauloch 8 angeordnet. 45

Das Schmelzgutgefäß 3 ist in ein am Ofengestell 9
gehaltenes Außengefäß 10 quasi spiellos und lösbar eingestampft, welches nach oben sich bis unter die Schnauze 4 des Außengefäßes 10 erstreckt. Das topfförmige
Außengefäß 10 hat ebenfalls kreisringförmige Quer- 50
schnitte, ist ebenfalls aus keramischer Stampfmasse hergestellt und stützt sich mit seinem Boden 11 auf einer
Gestellplatte 12 ab.

Die Böden 6 und 11 sind jeweils dicker als die Seitenwandungen des Schmelzgutgefäßes 3 bzw. des Außen- 55
gefäßes 10 ausgebildet.

Das Außengefäß 10 samt Boden 11 hat eine unlösbar
angefügte und über dessen gesamte Außenseite und gegebenenfalls Innenseite sich erstreckende, gasdichte
Umhüllung 13 aus Kunststoff und ist von einer am Ge- 60
stell gehalterten, zum Beispiel mit Wasser kühlbaren
Induktionsspule 14 mit Magnetjochen 15 umfaßt, wobei
die Induktionsspule 14 an der Außengefäßumhüllung 13
unmittelbar und spiellos anliegt.

Zum vakuumdichten Abschluß der Gefäßmündungen 65
ist am Außengefäß 10 oberhalb der Induktionsspule 14
und mit axialem Abstand von letzterer ein die Gefäßmündungen umfassender Kranz 16 dichtschließend be-

- Leerseite -

Claims

Patentansprüche:

1. Vakuuminduktionsofen für die Beheizung und Behandlung metallischer Schmelzen, bestehend aus einem stationären Teil, der außer dem tragenden Ofengestell, die an diesem angeordnete, gekühlte Induktionsspule und die diese außen umschließenden Magnetjoche umfaßt, sowie aus einem im Ofengestell auswechselbar gelagerten, für sich transportfähigen, formstabilen Schmelzgutgefäß mit Deckel aus feuerfestem Material und aus einer für den vakuumdichten Abschluß der Gefäßmündung bestimmten, letztere samt Deckel mit Abstand übergreifenden Haube, die sich an einem mit Dichtschneiden bestückten, das Schmelzgutgefäß umfassenden Kranz dichtschließend abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß ein gestellfest gehaltertes, lediglich oben offenes, das Schmelzgutgefäß (3) spiellos umfassendes Außengefäß (10) aus feuerfestem, unmagnetisierbarem, wärmeisolierendem Material angeordnet ist, das Außengefäß (10) von der gekühlten Induktionsspule (14) spiellos umfaßt ist, der Kranz (16) mit axialem Abstand von der Induktionsspule (14) außen an den Mündungsrandteil des Außengefäßes (10) dichtschließend angelegt ist, und daß das Außengefäß (10) eine gasdichte Umhüllung (13) aufweist.

2. Vakuuminduktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengefäß (10) außen und gegebenenfalls auch innen glasiert ist.

3. Vakuuminduktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengefäß (10) eine gasdichte Umhüllung (13) aus Kunststoff aufweist.

4. Vakuuminduktionsofen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengefäß (10) mit einer hochwarmfesten Schicht (26) aus Mineralfasern, insbesondere aus Mikanit ausgekleidet ist.

5. Vakuuminduktionsofen, nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Außengefäß (10) innenseitig glasiert ist.

6. Vakuuminduktionsofen nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Kranz mittels einer Stopfbuchsendichtung abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die am Kranz (16) gehalterte Stopfbuchsendichtung (20) mit axialem Abstand von der Mündung des Außengefäßes (10) angeordnet ist, ferner im Kranz (16) oberhalb der Stopfbuchsendichtung (20) eine ringförmige, den Mündungsrandteil des Außengefäßes (10) umfassende Kühleinrichtung (21) angeordnet ist, und daß insbesondere ferner der oberhalb der Stopfbuchsendichtung (20) sowie zwischen der Kühleinrichtung (21) und dem Mündungsrandteil des Außengefäßes (10) befindliche Ringraum mit einer Dichtmasse, insbesondere mit Silikonvergußmasse (22) gefüllt ist.

7. Vakuuminduktionsofen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Induktionsspule (14) und dem Kranz (16) mit axialem Abstand vom Kranz (16) und anschließend an die Induktionsspule (14) eine an das Außengefäß (10) angelegte und dieses umfassende Kühleinrichtung (23) aus unmagnetisierbarem Werkstoff, insbesondere aus austenitischem Stahl angeordnet ist und daß eine solche Kühleinrichtung (24) auch an den unteren Endteil der Induktionsspule (14) anschließend vorgesehen ist.

8. Vakuuminduktionsofen nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Boden (11) des Außengefäßes (10) eine auf letzteren wirksame Kühleinrichtung (25) angeordnet ist.