DE592278C

DE592278C - Process for melting inorganic substances that are second class conductors in an electromagnetic high frequency field

Info

Publication number: DE592278C
Application number: DED56792D
Authority: DE
Original assignee: DEUTSCH ENGLISCHE QUARZSCHMELZ
Current assignee: DEUTSCH ENGLISCHE QUARZSCHMELZ
Priority date: 1928-10-17
Filing date: 1928-10-17
Publication date: 1934-02-05

Description

Verfahren zum Schmelzen von anorganischen Stoffen, die Leiter zweiter Klasse sind, im elektromagnetischen Hochfrequenzfeld Bei den Schinelzprozessen, insbesondere solchen .für die verschiedensten metallurgischen Zwecke; bei denen es auf die Erzielung von sehr hohen Temperaturen ankommt, ist es wichtig, diese hohen Temperaturen in möglichst :einfacher, wirtschaftlicher und betriebssicherer Weise zu erzeugen und den ganzen Prozeß unter geringmöglichstem Wärmeverbrauch durchzuführen. Bei sehr zahlreichen solcher bei hohen Temperaturen verlaufenden Prozesse handelt ,es sich um das Schmelzen von an sich nichtleitenden anorganischen Stoffen, ,also Leitern zweiter Klasse, die erst bei sehr hohen Temperaturen schmelzbar sind und in feurig-flüssigem Zustande weiterverarbeitet werden.Process for melting inorganic substances, the ladder second Are class, in the electromagnetic high-frequency field in the Schinelz processes, especially those for a wide variety of metallurgical purposes; at them it is important to achieve very high temperatures high temperatures in the best possible way: simpler, more economical and more reliable Way to produce and to carry out the whole process with the lowest possible heat consumption. There is a large number of such processes taking place at high temperatures , it is the melting of inherently non-conductive inorganic substances, that is Second class ladders that can only be melted at very high temperatures and can be further processed in a fiery liquid state.

Solche Schmelzprozesse bilden Bestandteile vieler chemisch-metallurgischer Arheitsverfahren wie auch zahlreicher ohne nachträgliche chemische Umsetzung verlaufender Herstellungsverfahren. Beispiele für derartige Prozesse sind die Herstellung von Aluminium aus Bauxit, Titan aus Rutil, Zirkon aus M9nazitsand, die mannigfachen Schmelzprozesse der Oxyde, wie Tonerde, Magnesia, Chromoxyd und andere Carbide, Nitride und Boride und viele andere.Such melting processes form components of many chemical-metallurgical processes Poorness processes as well as numerous proceeding without subsequent chemical conversion Production method. Examples of such processes are the manufacture of Aluminum from bauxite, titanium from rutile, zircon from M9nazite sand, the manifold Melting processes of oxides such as alumina, magnesia, chromium oxide and other carbides, Nitrides and borides and many others.

Zur Erzeugung der hohen erforderlichen Temperaturen wird heute noch in vä;elen Fällen der :elektrische Widerstandsofen. verwendet, der aber ,eine große Anzahl von Nachteilen besitzt Insbesondere ist das Schmelzen unter Benutzung der Widerstandswärme teuer, der Stromverbrauch außerordentlich hoch und insbesondere der Strornanschluß an den aus Widerstandsmaterial. hergestellten Schmelztiegel wegen der auftretenden hohen Temperaturen sehr schwierig.To generate the high temperatures required is still used today in many cases the: electric resistance furnace. used, but, a big one In particular, melting using the Resistance heat expensive, the power consumption extremely high and in particular the current connection to the one made of resistance material. manufactured crucible because of the high temperatures that occur are very difficult.

Man ist deshalb bereits vor mehreren Jahren zu einem neuartigen Verfahren der Erhitzung übergegangen, bei dem man das zu schmelzende, nichtleitende Gut in einem aus feuerfestem, gutleitendem Material bestehenden Tiegel in ein magnetisches Hochfrequenzfeld bringt und durch die hierbei auftretenden Hochfrequenzinduktionsströme erhitzt. Dieses Verfahren weist wesentliche Vorteile gegenüber dem oben beschriebenen Erhitzen durch Widerstandsheizung auf, wenn es auch noch keineswegs als vollkommen betrachtet werden kann. Es erfordert immer die Verwendung eines Tiegels aus gutleitendem Material, vorzugsweise aus Kohle oder Graphit, der ziemlich starkwandig sein muß und für dessen Erhitzung eine erhebliche Wärmemenge erforderlich wird, die wieder den Stromverbrauch bei dem ganzen Prozeß ungünstig beeinflußt. Außerdem ist auch die Haltbarkeit von Graphittiegeln bei der hohen thermischen und mechanischen Beanspruchung nur eine begrenzte, so daß sie relativ häufig :ersetzt werden müssen.That is why a new type of process was started several years ago passed the heating, in which the non-conductive material to be melted is placed in a crucible made of refractory, highly conductive material into a magnetic one High-frequency field brings and through the high-frequency induction currents that occur here heated. This method has significant advantages over the one described above Heating up by resistance heating, even if it is by no means considered perfect can be viewed. It always requires the use of a crucible made of conductive Material, preferably made of carbon or graphite, which must be quite thick-walled and for the heating of which a considerable amount of heat is required, which again adversely affects the power consumption in the whole process. Besides is also the durability of graphite crucibles under high thermal and mechanical stress only a limited number, so that they have to be replaced relatively frequently.

Die Erfindung gibt nun die Möglichkeit, bei sämtlichen Schmelzprozessen an sichnichtleitender anorganischer Stoffe; wie der oben beispielsweise beschriebenen, die Benutzung eines Tiegels .aus gutleitendem Material vollkommen zu vermeiden und den ganzen Arbeitsprozeß damit wesentlich wirtschaftlicher und technisch vorteilhafter zu gestalten.The invention now offers the possibility of all melting processes in itself more non-conductive inorganic substances; like the one above, for example described, the use of a crucible. Made of highly conductive material completely to avoid and make the whole work process much more economical and to make technically more advantageous.

Grundgedanke der Erfindung ist, daß man das an sich nichtleitende Material nicht unter Vermittlung eines ohne weiteres leitenden Tiegels der Einwirkung des Höchfrequenzfeldes aussetzt und es hierdurch zum Schmelzen bringt, sondern daß man die Charge vor der Einführung in das Hochfrequenzfeld einem Erhitzüngsprozeß durch ,andere Wärmequellen in beliebiger Weise unterzieht und sie erst dann der Einwirkung des Hochfrequenzfeldes aussetzt, wenn die Temperatur .so weit gestiegen ist, daß eine gewisse Leitfähigkeit der Charge eingetreten ist. Die vorerhitzte Charge führt man zweckmäßig meinem nichtleitenden Behälter aus beliebigem hochtemperaturwechselbestän;digem Werkstoff in den Ofen ein.The basic idea of the invention is that one that is inherently non-conductive Material not under the mediation of an easily conductive crucible of action exposes the high frequency field and thereby melts it, but that the batch is subjected to a heating process before it is introduced into the high-frequency field by, other heat sources in any way and they only then the Exposure to the high frequency field when the temperature has risen so far is that a certain conductivity of the charge has occurred. The preheated Charge is expediently led to my non-conductive container from any high-temperature change-resistant digem Material in the furnace.

Dieses Verfahren hat mit dem bekannten Shiterverfahren zur Herstellung von zusammenhängenden Körpern, bei dem unter Umständen eine V orerwärmung des auf elektrischem Wege zu erhitzenden Gutes in anderer Weise unter gleichzeitiger Zumischung von leitenden Stoffen erfolgen soll, nichts zu tun. Bei dem bekannten Verfahren handelt es sich weder um ein Schmelzen, noch bezweckt die Vorerwärmung das Leibendmachen von Leitern zweiter Klasse wie das neue Verfahren gemäß der Erfindung.This process has to do with the well-known Shiter process of connected bodies, which may require preheating of the electrical way to be heated in a different way with simultaneous admixture of conductive materials should be done, to do nothing. In the known method it is not a matter of melting, nor is the preheating intended to make the body finish of second class ladders like the new method according to the invention.

Dieses bietet den bekannten Verfahren gegenüber ,außerordentliche Vorteile, insbesondere hinsichtlich der Ersparnis, die durch die Möglichkeit eintritt, statt der relativ teueren elektrischen Energie teilweise billigere Wärmequellen zu verwenden.Compared to the known methods, this offers extraordinary Advantages, especially with regard to the savings that arise from the possibility of instead of the relatively expensive electrical energy, sometimes cheaper heat sources to use.

Claims

A method for melting inorganic substances which are second-class conductors in the electromagnetic high-frequency field, characterized in that the final heating and melting that takes place under the influence of the high-frequency field is preceded by any other heat sources preheating the material to be melted until conductivity is achieved.