DE404591C

DE404591C - Induktionsschmelzofen

Info

Publication number: DE404591C
Application number: DEA41641D
Authority: DE
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Publication date: 1924-10-20

Description

In dem Hauptpatent 385655 ist ein elektrischer Induktionsschmelzofen unter Schutz gestellt, dessen Hauptmerkmal darin besteht, daß zur Vermeidung des sogenannten Pincheffektes und zur Erzielung einer guten Zirkulation des Schmelzgutes ein bisher nicht angewandtes Prinzip befolgt wurde, nämlich das der elektromagnetischen Reaktion zwischen der Primärspule und einem als Sekundäre dienenden, schleifenförmig ausgebildeten Hohlraum, der einen Teil des flüssigen Schmelzgutes aufnimmt. Diese Reaktion äußert sich dadurch, daß innerhalb der Sekundärschleife ein Flüssigkeitsdruck entsteht, dessen Größe abhängig ist von der Entfernung der Sekundären von der Primären. Durch geeignete Verschiebung der Primärspule auf der mit der Sekundärschleife gemeinsamen Achse längs des Transformatorkernes wurde die ao Entfernung der Sekundären von der Primären geändert und somit eineFlüsisigkeitsdruckdifferenz innerhalb des in der Sekundärschleife befindlichen flüssigen Schmelzgutes hervorge-■ rufen; diese Druckdifferenz verursacht die gewünschte weitgehende Zirkulation des Schmelzgutes.

Das Ziel vorliegender Erfindung ist, eine gleichförmige Änderung des Flüssigkeitsdruckes durch die Sekundäre hervorzurufen, um einen günstigeren Leistungsfaktor zu erreichen und die Regelbarkeit des Schmelzofens zu verbessern. Die Flüssigkeitsdruckdifferenz wird nicht mehr, wie im Hauptpatent, nur durch eine Verschiebung der Primärspule erreicht, sondern außerdem noch durch die besondere konstruktive Ausbildung der Primärspule oder der Sekundärschleife oder beider. Eine von ihnen oder beide erhalten eine schalenf örmige oder kegelstumpf artige Form; hierdurch \vird erreicht, daß das eine Ende des Querschnittes z. B. der Sekundären von dem entsprechenden Querschnittsende der Primären weiter entfernt ist als die beiden anderen Enden voneinander.

In den beiliegenden Zeichnungen sind einige Ausführungsformen von Induktionsöfen dargestellt, bei denen der Gegenstand der Erfindung verwirklicht ist.

Abb. ι bis 4, 6 und 7 sind Vertikalschnitte durch Schmelzofen;

Abb. 5 ist ein Horizontalschnitt nach der Linie 5-5 der Abb. 4.

Da die in den Abbildungen dargestellten Schmelzofen in ihrem allgemeinen konstruktiven Aufbau im Hauptpatent ausführlich erläutert worden sind, ist nur soweit auf eine Beschreibung derselben eingegangen, als sie das Merkmal der vorliegenden Erfindung betrifft.

Nach Abb. 1 bis 3 besteht der Ofenbehälter, wie im Hauptpatent, aus den aus hitzebeständigem Material hergestellten einzelnen Stükken i, 2 und 3, die mit dem Schmelzgut in unmittelbarer Berührung stehen. Die beiden Teile 2 und 3 bilden einen zwischen ihnen liegenden Hohlraum 4, der mit flüssigem Schmelzgut angefüllt ist und als Sekundärschleife dient. Die Kammer 4 steht mit dem Schmelzraum durch die beiden Kanäle 6 und 7 in Verbindung. In Abb. ι nimmt nun erfxndungsgemäß das Stück 2 in seiner Stärke allmählich zu, und zwar in achsialer Richtung, in diesem Falle beispielsweise von rechts nach links. Bei entsprechender Gestaltung desStückes 1 nimmt also die Kammer 4 die Form eines Kegel-Stumpfmantels an. Der Teil des Schmelzgutes, der sich in der Nähe des Kanals 6 befindet, liegt näher an der Primärspule 8 als der an der anderen Seite des Kanals 7 befindliche. Da der Druck in dem von der Primären 80 _# entfernteren Ende der Sekundären größer ist als der Druck in dem der Primären näherliegenden Ende, hat das Schmelzgut durch die Flüssigkeitsdruckdiff erenzdas Bestreben, durch den Kanal 7 in den Schmelzraum 5 zu strömen und durch den Kanal 6 an das andere Ende der Sekundären zurückzukehren. Wegen der allmählichen Änderung der Entfernung zwischen

der Primären und Sekundären wird der Flüssigkeitsdruck in der Sekundären 4 infolge der elektromagnetischen Repulsion zwischen der Primären und Sekundären eine allmähliche Abstufung von einem Ende der Sekundären bis zum anderen erfahren. In der beispielsweisen Ausführungsform der Abb. 1 herrscht während des Schmelzvorganges ein von rechts nach links allmählich wachsender Flüssigkeitsdruck. Dieser Druck kann durch achsiale Verschiebung der Primärspule 8 läng's des Transformatorkernes 9, wie im Hauptpatent beschrieben, geregelt werden. Es wird z. B. eine Bewegung der Primärspule nach rechts die Flüssigkeitsdruckdifferenz in den entgegengesetzten Enden der Sekundären vergrößern, während eine Bewegung der Primärspule nach links die Flüssigkeitsdruckdifferenz zwischen diesen beiden Gebieten verringern wird.

2Q In der Ausführungsform nach Abb. 2 hat der mit dem Schmelzgut angefüllte Hohlraum 4 konstanten Durchmesser, während die Primärspule einen kegelstumpf- oder schalenförmigen Querschnitt hat. An dem linken Gebiet der Sekundären 4, das am weitesten von der Primären 8 entfernt ist, wird der Flüssigkeitsdruck ein Maximum sein, und das flüssige Schmelzgut fließt genau wie in Abb. 1 im Sinne des Uhrzeigers.

In der Ausführungsform nach Abb. 3 haben sowohl Sekundäre wie Primäre die Form eines Kegelstumpfmantels, wobei die beiden Kegelstumpfe sich in entgegengesetzter Richtung verjüngen. Das Schmelzgut fließt in diesem Falle in entgegengesetzter Richtung, d. h. aus dem Kanal 6 in den Schmelzraum und von dort zurück in den Kanal 7.

In der Ausführungsform nach Abb. 4 und 5 ist die Primärspule 8 scheibenförmig, während die Sekundäre 4 kegelstumpf- oder schalenförmig ist. Die vollständig vom Strom durchflossenen Teile der Sekundären, die sich an dem inneren oberen Rande 10 des Kegelstumpfes befinden, sind von der Primären weiter entfernt als die am äußeren Rande befindlichen Teile 11. Daher herrscht im inneren Teile ein maximaler Flüssiekeitsdruck mit einer Strömung durch den Kanal 6 in den Behälter 5 und von dort direkt durch den Kanal 7 in den äußeren Umfang 11 der Sekundären. In der Ausführungsform nach Abb. 6 ist die Sekundäre 4 scheibenförmig und die Primäre 8 kegelstumpfförmig; in diesem Falle ist im Gegensatz zu Abb. 4 und 5 der äußere Umfang der Sekundären 4 weiter von der Primären entfernt als der innere Teil. Es entsteht aber trotzdem eine Strömung wie in der Ausführungsform der Abb. 4 und 5, da die Kanäle 6 und 7 eine andere Lage haben als vorher.

In der Ausführungsform nach Abb. 7 sind sowohl die Primäre 8 als auch die Sekundäre 5 kegelstumpfförmig, und zwar derart, daß die inneren Ränder weiter voneinander entfernt sind als die äußeren, so daß an dem inneren 6g Rand der Sekundären ein Maximaldruck herrscht, der eine Strömung durch den Kanal 6 in den Behälter 5 und von dort zurück in den Kanal 7 zu dem äußeren Umfang der Sekundären verursacht.

Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen lassen ganz allgemein erkennen, daß eine Zirkulation des Schmelzgutes von dem Teil der Sekundären aus erfolgt, der infolge seiner größeren Entfernung von der Primären von dieser induktiv weniger beeinflußt wird, und daß ferner das Schmelzgut aus dem Behälter zu demjenigen Teil der Sekundären fließt, der infolge seiner geringen Entfernung an der Primären in stärkerem Maße induziert wird.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Induktionsschmelzofen, bei dem ein mit dem Schmelzbehälter in Verbindung stehender, mit flüssigem Schmelzgut angefüllter schleifenartiger Hohlraum die Sekundäre eines Transformators bildet und bei dem die Zirkulation des Schmelzgutes innerhalb des Ofens durch Repulsion der Primärspule erzeugt wird, nach Patent 385655, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdruckdifferenz innerhalb der Sekundärschleife durch verschieden starke induktive Beeinflussung infolge verschiedener Abstände zwischen derPrimärea und Sekundären erzeugt wird.

2. Induktionsschmelzofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die eine der sich gegenseitig beeinflussenden Windungen (Primäre oder Sekundäre) kegelstumpf- oder schalenförmig, die andere dagegen scheibenförmig oder zylindrisch ist.

3. Induktionsschmelzofen nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Primäre als Sekundäre kegelstumpf- oder schalenförmig sind.

4. Induktionsschmelzofen nach Anspruch ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit der durch die konstruktive Gestaltung von Primäre und Sekundäre hervorgerufenen Zirkulation des Schmelzgutes eine Regelung der Zirkulation durch Verschieben der Primäre auf dem Transformatorkern erfolgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.