DE533449C - Elektrischer Induktionsofen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische

Induktionsöfen, bei denen ein wechselnder magnetischer Kraftfluß einer stromdurchflossenen Spule auf die zu erhitzende Be-Schickung wirkt und darin zirkulierende . Ströme erzeugt.

Wenn ein Induktionsofen dieser Art. im Betriebe ist, so ist es möglich, daß die Beschickung oder elektrisch leitende Teile des Ofengehäuses zufällig mit der Induktionsspule in Berührung gelangen und demnach einem wechselnden elektrischen Potential unterliegen, das gefahrbringend für die Arbeiter ist, die am Ofen Arbeiten auszuführen haben, z. B. während der fortschreitenden Erhitzung Schlacke zu entfernen oder Beschickung einzubringen haben.

Um jede Gefährdung der Arbeiter durch elektrisch leitende Massen zu vermeiden, die einem Hochpotential ausgesetzt sein könnten, ' das von der Induktionsspule unmittelbar abgeleitet ist, wird gemäß der Erfindung ein geerdeter, elektrisch leitender Schirm zwischen Beschickung und Induktionsspule bzw. zwisehen Ofengehäuse und Induktionsspule gebracht.

Bei Ausführung der Erfindung soll der geerdete, elektrisch leitende Schirm oder jeder Schirm so konstruiert sein, daß er keinen durchlaufenden elektrischen Stromkreis bildet, der die Beschickung umgibt, oder keine größeren Abmessungen, als unten näher erläutert, lotrecht zum magnetischen Kraftfluß des Induktors an der vom Schild eingenommenen Stelle darbietet. Der Schirm kann beispielsweise aus einem Drahtnetz, insbesondere aus nicht magnetischem Stahl hohen Widerstandes, bestehen. Eine andere zweckmäßige Form ist die eines gegossenen oder gepreßten Korbes aus einer Eisenlegierung mit etwa 30 °/₀ Nickel oder einer Nickel-Chrom-Legierung mit etwa 20 °/₀ Chrom. Bei einer anderen Form werden Streifen nicht magnetischen, leitenden Stoffes von vorzugsweise hoher Widerstandsziffer parallel zur Achse der Beschickung angeordnet, so daß die Wirbelströme, die in den Streifen induziert werden, sehr gering sind, und daß keine übermäßige Wärme darin erzeugt wird. Wenn der Schirm aus Metallstreifen besteht, so soll der Querschnitt der Streifen vorzugsweise derart sein, daß

ist, wobei

In diesen Gleichungen bedeutet w den Durchmesser (in Zentimetern) des größten Kreises, der in den Querschnitt des Streifens eingeschrieben werden kann, der lotrecht zur Richtung des magnetischen Kraftflusses an irgendeinem Teil genommen ist, ρ den spezifischen Widerstand des Werkstoffes, der für die Streifen verwendet wird, in elektromagnetischen Einheiten und p die Kreisfrequenz, d. h. 2 τι multipliziert mit der Frequenz, bei der der Ofen betrieben wird.

Der geerdete, elektrisch leitende Schirm

kann rings um den Schmelztiegel angeordnet und daran durch die Umkleidung des Tiegels befestigt werden. Wird kein Tiegel benutzt und ein Herd durch Sintern der Umkleidung gebildet, so kann der Schirm im geringen Abstande, z. B. 6 bis 12 mm entfernt, von der Oberfläche der Umkleidung angeordnet werden, um sie mechanisch zu stärken. Bei einer zweckmäßigen Ausführung, wird ein Schirm

to oder Korb der oben beschriebenen Art im Ofeninduktor abgestützt, und der Raum dazwischen wird mit Zirkon, Kieselerde, Magnesia oder sonstigem feuerfestem Stoff durch eine Mündung nahe der Schirmoberseite gefüllt. Danach wird ein geeignetes feuerfestes Futter innerhalb des Schirmes gestampft oder gesintert, so daß ein Tiegel oder Herd zur Aufnahme der Beschickung entsteht. Gewünschtenfalls 'kann der Schirm oder Korb mit dem Futter ausgehoben und durch einen neuen Teil ersetzt werden, und es kann das alte Futter aus dem Korb abgeklopft und ein frisches Futter eingesetzt werden.

Die Verbindung mit Erde kann in beliebig geeigneter Weise erfolgen.
In den Zeichnungen ist
Abb. ι ein lotrechter, etwas schematisch gehaltener Schnitt durch einen Ofen mit einem Schirm aus Streifen, der gemäß der Erfindung gestaltet ist,

Abb. 2 ein Teil eines in größerem Maßstabe gehaltenen lotrechten Schnittes durch einen Ofeninduktor mit Schirm und Futter, der in etwas abweichender Art gebildet ist, und

Abb. 3 und 4 sind schematische Darstellungen einer weiteren Ausführungsform des Schirmes.

Bei der Ausführung nach Abb. 1 ist die Induktionsspule ι zwischen oberen und unteren Teilen 2, 2 eines Rahmens angebracht. Der Boden des Ofens wird durch einen Klotz 3 aus feuerfestem Ton gebildet. Der Schirm 4 der dargestellten Gestaltung ist aus Streifen von Metall der beschriebenen Art gefertigt, die am oberen Teil 2 des Rahmens an' dessen Oberseite befestigt und die nahe dem Boden in der dargestellten Weise radial einwärts gebogen sind. Zwischen Schirm und Induktionsspule sowie dem abstützenden Klotz befindet sich eine Umkleidung 5 aus Sand oder sonstigem feuerfestem Stoff. Das Futter 6, das den Tiegel bildet, wird innerhalb des Schirmes 4 gesintert.

Bei der Ausbildungsform nach Abb. 2 wird die Induktionsspule durch einen Metallstreifen 7 gebildet, der über eine Schmalkante aufgewickelt ist und einen Kühlkanal 8 an der äußeren Kante aufweist. Der Schirm liegt ganz nahe der Innenseite der Induktionsspule und wird aus Schraubenringen gebildet, die im Querschnitt bei 9 gezeigt sind. Diese Ringe laufen nicht durch, um die Wirbelströme zu verringern, und sie sind durch ί Isolation 10 von der Induktionsspule getrennt. Die getrennten Wicklungen der Induktionsspule und die ,benachbarten Ringe des Schirmes sind zweckmäßig mit einer Isolationsumhüllung 11 bekleidet. Innerhalb des ί Schirmes ist das Futter aus feuerfestem Stoff, das den Tiegel bildet, bei 12 angedeutet.

Eine Ausbildungsweise des Schirmes, die besonders zweckmäßig ist, besteht darin, daß man eine Reihe von Schraubenringen Ί bildet, deren jeder abgeschnitten wird, wobei eines der abgeschnittenen Enden jedes Ringes mit einer lotrechten Stütze 13 ver- ■ bunden ist. Diese Anordnung ist schematisch durch das Schaubild (Abb. 3) wiedergegeben, * das die verschiedenen Ringe 9 und die Stütze 13 zeigt. Jeder Ring ist nur an einem Ende mit der Stütze bei 14 verbunden, während die anderen Enden 15 dagegen isoliert sind. Abb. 4 zeigt die Anordnung nach Abb. 3 in f eine Ebene abgewickelt. Die Querschnittsabmessungen der Streifen, die den Schirm bilden, sollen den oben gegebenen Gleichungen entsprechen.

Die dargestellten Konstruktionsformen sind £ nur beispielsweise gegeben.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektrischer Induktionsofen, in welchem ein durch eine Spule erzeugter £ wechselnder Kraftfluß sich mit der zu er-

■ hitzenden Ladung verkettet und darin umlaufende Ströme erzeugt,, gekennzeichnet durch einen geerdeten metallischen Schirm zwischen Spule und Tiegel innerhalb des i> Ofenfutters oder, falls kein besonderer Tiegel verwendet wird, zwischen Spule und Beschickung.

2. Elektrischer Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ic der geerdete metallische Schirm zwischen dem äußeren Ofengehäuse und der Spule angeordnet ist.

3. Elektrischer Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 1: der Schirm aus Streifen leitenden, nicht magnetischen Stoffes besteht, die so angeordnet und bemessen sind, daß die Erzeugung von Wirbelströmen im Schirm auf einem möglichst geringen Maß gehal- 1: ten wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen