-
Feuerfeste Zustellung für elektrische Induktionsöfen Es sind elektrische
Induktionsschmelzöfen bekannt, welche entweder offene waagerechte Rinnen von meist
beträchtlichem OOuerschnitt oder aber geschlossene, vorzugsweise senkrecht angeordnete,
verhältnismäßig enge Schmelzkanäle besitzen, aus denen das Schmelzgut durch die
Wirkung der Induktion in ständigem Umlauf mit dem auf einem Herd angeordneten` Schmelzgut
gemischt wird, um die Wärme an dieses zu übertragen. Während Schmelzöfen der ersterwähnten
Art auch zum Schmelzen von Eisen und Stahl Verwendung gefunden haben, konnten die
Ofen der zu zweit erwähnten Art bisher nur für das Schmelzen von Messing benutzt
werden. Der Grund hierfür lag darin, daß bei diesen Ofen das in dem Schmelzkanal
befindliche Gut erheblich höher erhitzt werden muß als das auf dem Herd befindliche
Gut, weil ja nur in dem Schmelzkanal selbst Wärme erzeugt wird und das Gut auf dem
Herd nur durch Durchmischung mit dem Gut in dem Schmelzkanal erhitzt wird. Bei hochschmelzenden
Metallen und Legierungen ergaben sich dann in dem SchmelzkanalTemperaturen, denen
die für die Zustellung des -Ofens benutzten Stoffe nicht standhalten konnten.
-
Es ist zwar schon in älteren Stellen des Schrifttums davon die Rede,
daß man elektrische Induktionsöfen mit geschlossenen, vorzugsweise senkrechten Kanälen
auch zum Schmelzen von Eisen benutzen solle; praktisch ließen sich aber derartige
Ofen aus dem erwähnten Grunde nicht ausführen. Durch die Patentschrift 423 715
ist nun eine neuartige Zustellung für Ofen bekannt geworden, welche im wesentlichen
darin besteht, daß eine bei der Schmelzung mit eingeschmolzene Schablone und ein
trockener, körniger, feuerfester Stoff verwendet wird, der von der Seite der Beschickung
her sintert und damit formbeständig wird, bevor die Schablone zum Schmelzen kommt.
Diese Zustellung soll nach der erwähnten Patentschrift für die Herde von Martin-Ofen,
elektrischen Lichtbogenöfen und auch für die Herde und Rinnen von Induktionsöfen
verwendet werden, .um damit einfache und wirtschaftliche Zustellungen zu erhalten,
auf denen in solchen Ofen Eisen und ähnliche Stoffe in der gleichen Weise geschmolzen
werden können, wie in den gleichen Ofentypen mit in alter Weise aus feuerfestem
Material unter Zusatz von Teer oder Melasse gestampften oder auch schichtenweise
gesinterten Herden. Dabei hat man, soweit Eisen, Stahl, Nickel oder sonstige hochschmelzende
Metalle und Legierungen in Frage kommen, nur an Ofen mit offenen, waagerechten Rinnen
gedacht, bei denen Rinne und Herd im wesentlichen das gleiche bedeuten.
-
An die Herstellung oder Zustellung von Induktionsöfen mit geschlossenen,
mit Metall ganz ausgefüllten Schmelzkanälen und darüber angeordnetem Herd zum Schmelzen
von hochschmelzenden Metallen hat man sich nicht herangewagt, weil man nie geglaubt
hat, auch bei Verwendung des besten Materials eine Zustellung
zu
erhalten, die den sich hierbei er- _ gebenden3Beänspruchungen.standhält. Sobald
nämlich bei solchen Ofen-der Kanal teilweise ausgewaschen und dadurch in seinem
Querschnitt erweitert wird, entstehen Stromverhältnisse, die bald zu einer vollständigen
Zerstörung des Schmelzkanals führen. Solche Auswaschungen müßten befürchtet werden
wegen der hohen Geschwindigkeit, mit der das geschmolzene Material aus dem Kanal
ausfließt und wegen der hohen Temperatur des Schmelzgutes im Inneren des Kanals.
-
Versuche, die angestellt worden sind, haben nun überraschenderweise
ergeben, daß beiAnwendung einer Zustellung, wie aus der Patentschrift 423 715 bekannt,
auch ein Ofen mit geschlossenen, mit Metall vollständig gefüllten engen Schmelzkanälen
und darüber angeordnetem Herd in hervorragender Weise für das Schmelzen von Eisen,
Stahl, Nickel, Wolframstahl, Edelstählen, Chromnickellegierungen und sonstigen hochschmelzenden
Legierungen brauchbar wird. Dadurch, daß die Zustellung von innen her gesintert
wird und bei der Benutzung des Ofens das Wärmegefälle dieselbe Richtung von innen
nach außen aufweist wie bei .der Sinterung, wird ein Reißen der Zustellung vermieden.
Es kommt noch hinzu, daß das Material der gesinterten Zustellung nach außen hin,
auch nachdem es innen gesintert ist, in ganz allmählichem Übergang noch locker bleibt.
Selbst wenn kleine Risse entstehen sollten, so sind diese infolge der dauernden
leisen Erschütterungen beim Betrieb eines solchen Ofens mitWechselstrom immer vollkommen
dicht hinterfüllt, so daß an solchen Stellen sofort Nachsinterung eintritt und Durchbrüche
vermieden werden.
-
Diese Erscheinung des nach außen locker werdenden Gefüges.. der Zustellung
ist hier viel ausgeprägter als bei Ofen mit offenen Rinnen und darin einen Flüssigkeitsspiegel
bildender Schmelze, weil der Querschnitt der Schmelzkanäle nur einen winzigen Bruchteil
des Querschnittes der Zustellung ausmacht, so daß die Dicke der Zustellung ein Vielfaches
des Durchmessers des Kanales beträgt, während die Dicke der Zustellung um die Rinnen
von Induktionsöfen mit weiten offenen, waagerechten Rinnen bisweilen geringer als
die Breite oder Tiefe der Rinnen, bis höchstens etwa zwei- bis dreimal so groß ist.
-
Zur Herstellung der Zustellung verwendet man, wie an sich bekannt,
beispielsweise elektrisch geschmolzene Tonerde (Elektrokorund) in geeigneten Körnungen.
Hierbei bildet sich bei den in Betracht kommenden Temperaturen ohne besonderen Sinterzusatz
eine feste Zustellung. Ferner kann man, wie ebenfalls bekannt, Magnesit, gegebenenfalls
mit einem Sinterzusatz, bestehend aus Borsäure, Glaspulver, Quarzmehl oder ähnlichen
Stoffen, verwenden. In allen Fällen wird die Zustellung in der in der Patentschrift
423 715 beschriebenen Weise hergestellt, d. h. die Form wird um die entsprechend
gestaltete Schablone eingefüllt und durch Erhitzen der Schablone von innen aus zum
Sintern gebracht.