DE613393C - Induktionsofen ohne Eisenkern zum Erhitzen bzw. Schmelzen von Metallen - Google Patents

Description

. Bei den bisher bekannten Induktionsöfen ohne Eisenkern erfolgt die Zuführung der Wärme zum Schmelzgut immer durch zylindrische Spulen, welche den Schmelztiegel umgeben. Diese Art der Wärmezufuhr hat aber den Nachteil, daß nur in der Randzone der Beschickung Wärme erzeugt wird, so daß einerseits die Erhitzung des Schmelzgutes ungleichmäßig ist und andererseits die durch den

ίο Pincheffekt bedingte Badbewegung sich auf die Randzone konzentriert.

- Diese Nachteile werden gemäß -der-Erfindung dadurch vermieden, daß das die "Beschickung durchs*etzende Kraftfeld mittels einer oder mehrerer gekühlter, aus gut leitendem Material bestehender Flachspulen erzeugt wird, welche mit ihrer flachen Seite an der zu erhitzenden oder zu schmelzenden Beschickung anliegen. Bei Anordnung einer" Flachspule unter dem Boden des Schmelztiegels kann das Metall von unten her erhitzt werden, was in vielen Fällen wesentlich vorteilhafter ist als die übliche Beheizung von der Seite, zumal dabei auch die mittlere Zone der Beschickung in starke Bewegung gerät, so daß die Durchmischung des ganzen Inhaltes des Tiegels viel besser und gleichmäßiger ist als bei der bisher üblichen Form der Hochfrequenzheizung. Selbstverständlich kann man statt einer auch mehrere Flachspulen verwenden, und man kann sogar beim Anschluß 4es Ofens an ein vorhandenes Drehstromnetz die Verwendung von drei Spulen vorziehen, deren jede an eine Phase des Netzes angeschlossen wird, so daß man eine völlig gleichmäßige Belastung des Netzes erhält, wobei- die drei Flachspulen am Boden und an der Wandung des Tiegels bequem angebracht werden können. Um einen möglichst guten Wirkungsgrad zu erzielen, ist es vorteilhaft, die Spulen so auszubilden, 'daß sie sich der Form des Schmelztiegels anpassen, indem man beispielsweise die an der Seiten^ wand des zylindrischen Schmelztiegels.liegenden Spulen mit einer der Krümmung der Wandung des Tiegels entsprechenden Krümmung ausführt. Der den Gegenstand der Erfindung bildende Induktionsofen ist insbesondere zum Betrieb mit Hochfrequenzstrom-geeignet, weil hierbei die Flachspulen mit dem besten Wirkungsgrad arbeiten.

Es ist zwar bereits vorgeschlagen worden, eine Beschickung durch einen unterhalb des Schmelztiegels angeordneten, aus einer Flachspule bestehenden Heizwiderstand zu erhitzen, wobei beim Speisen des Heizwiderstandes mit Wechselstrom auch eine gewisse induktive Beheizung der Beschickung erreicht wird, doch wird diese Wirkung des Heizwiderstandes angesichts des hohen Wider-Standes des hierzu verwendeten Materials, ζ. Β. Kohle, und der dadurch bedingten geringen

Stärke des entsprechenden Kraftfeldes gegenüber der Heizung durch Wärmeleitung bzw. Strahlung äußerst gering sein, so daß sie praktisch vernachlässigt werden kann. Eine tatsächlich wirksame Induktionsheizung mittels Flachspulen läßt sich nur dann erreichen, wenn die Spulen aus gut leitendem Material bestehen und selbst nicht nur nicht glühend werden, sondern in an sich bekannter Weise ίο sogar mit einer wirksamen Kühlung, zweckr mäßig durch Wasser, versehen sind.

In den Abbildungen sind einige Ausführungsformen von Flachspulen und ihr Einbau in Induktionsöfen gemäß der Erfindung dargestellt.

Abb. ι zeigt drei flache, winkelrecht zu ihrer Windungsebene gesehene Spulen 1. Dieselben können jede für sich an eine Phase oder auch, parallel geschaltet, an eine gemeinsame Phase angeschlossen sein.

In Abb. 2 werden dieselben Spulen wie in Abb. ι im Querschnitt X-X gezeigt. Das zu erhitzende Gut ist mit 4 bezeichnet.

Abb. 3 zeigt von oben gesehen einen Schmelzherd 3, unter dessen Boden ein System von Dreiphasen-Flachspulen 1 und an den gegenüberliegenden Außenwäden langgestreckte Flachspulen 7 vertikal angebracht sind. Der Herd ist mit einem Zapfloch 8 versehen. Derselbe Ofen ist in Abb. 4 im Schnitt nach der Linie Y-Y in Abb. 3, aber mit aufgelegter Decke 2 dargestellt. ■

Abb. S zeigt eine andere Ausbildung eines Ofens.

3 ist der Schmelzherd, 2 das Gewölbe. Die flache, eisenlose Hochfrequenzspule ist mit 1 bezeichnet. Es ist dies eine Einphasenspule, wie auch die Zuleitungen unten rechts andeuten. Mit 17 sind Luftkanäle für die Luftkühlung bezeichnet, die radial oder in irgendeiner anderen Weise in dem Mauerwerk angebracht werden können. Die Pfeile zeigen, wie die Luft in die Kanäle strömt. Die Beschickung aus flüssigem Stahl oder anderem Metall ist mit 4 bezeichnet worden. 8 ist ein Zapfloch. Es ist weiter mit gestrichelten Linien angegeben, wie magnetische Kraftlinien rings um die Spule induziert werden und die unteren Teile der Beschickung durchsetzen, wodurch eben die Erhitzung erfolgt. Mit lotrechten Pfeilen im Stahlbade ist angegeben, wie die Badbewegung sich gestaltet mit Rücksicht darauf, daß die Temperatur an den Seitenwänden etwas niedriger ist als in der Kitte. Die Spule 1 besteht aus einer Anzahl Windungen aus Kupferrohr, etwas flach gepreßt, damit die Windungen nicht zu viel Raum in radialer Richtung in Anspruch nehmen, und ist wassergekühlt.

Claims (1)

1. 60 Patentansprüche:

   i. Induktionsofen ohne Eisenkern zum Erhitzen bzw. Schmelzen von Metallen, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Flachspulen des Ofens mit ihrer flachen Seite an der Zustellung der zu erhitzenden oder zu schmelzenden Charge anliegen und in an sich bekannter Weise gekühlt sind.

   '2. Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen der Form des Schmelzbehälters angepaßt, z. B. gekrümmt sind.

   3. Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Flachspule unter der Charge angeordnet ist.

   4. Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei an ein Mehrphasennetz anzuschließenden öfen eine der Anzahl der Phasen entsprechende Anzahl von Flachspulen vorgesehen ist,, die an je eine Phase angeschlossen wird.

   5. Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß die Spulen mit Hochfrequenzstrom gespeist werden.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen