DE627104C

DE627104C - Elektrisch beheizter Salzbadofen

Info

Publication number: DE627104C
Application number: DEB148424D
Authority: DE
Original assignee: ARTHUR E BELLIS
Current assignee: ARTHUR E BELLIS
Priority date: 1931-02-17
Filing date: 1931-02-17
Publication date: 1936-03-09

Description

Elektrisch beheizter Salzbad'ofen Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrisch beheizten Ofen für- die Wärmehehandlung von Metallen, insbesondere von; Metallwerkzeugen und anderen Gegenständen, in Salzbädern und bezweckt, Verunreinigungen der Badlösung durch Reaktionen mit der Wandung des Ofens oder Tiegels und daraus entspringendes Kohlen oder Rissigiverden des Behandlungsgutes zu vermeiden und zugleich eine einfache, bequeme Art der Stromüberleitung zu ermöglichen.
Es ist bekannt, für Salzbadhärteöfen zwei in das Salzbad ragende Elektroden zur unmittelbaren Erwärmung des Salzbades 'zu Üenutzen. Hierbei zeigt sich der Nachteil einer ungleichmäßigen Stromverteilung. Die Erhitzung des Bades ist in der Nähe der Stromzuführung.sstellle größer .als zwischen den Elektrodenenden. ' Gemäß der Erfindung geht der Heizstrom innerhalb des Bades von ;einer in das Bad eingeführten Elektrode- über :einen. Widerstand auf eine am Boden des Tiegels angeordnete, als Gegenpol dienende Schicht aus leitendem Werkstoff .über. .
Durch die Verwendung eines Widerstandes wird in seiner unmittelbaren Umgebung infolge der überaus starken Heizwirkung die Salzmasse sogleich geschmolzen, so daß die Schmelzwirkung sich von dieser Stelle aus sehr bald durch das ganze Bad verbreiten kann. Der Zeitpunkt, an dem das 'behandelte Metallstück seine kritische Umwandlungstemperatur Herreicht, kann durch Feststellen des Uninagnetischwerdens des Metallstückes oder durch den Zeitpunkt bestimmt werden, an dem das Werkstück von der Elektrode nicht mehr ,angezogen wird. -Mit Rücksicht auf .die geringe oder fehlende Leitfähigkeit der festen. Salzmischung kann zur Einleitung der Badschmnelze die Verbrennung von Eisengemischen, wie sie z. B. von dem Schwund des Tiegels oder der Elektrode herrühren, oder auch von zusätzlichen Eisenverbindungen nutzbar gemacht werden.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wiedergegeben.
Mit 5 ist ein Gefäß oder Tiegel des Ofens. bezeichnet, der aus Stahl, Chromeisen oder anderen Legierungen, Schmiede- oder Gußeisen hergestellt sein kann. Das Bad, das zur Wärmeübertragung verwendet wird, besteht zweckmäßig aus einer an sich bekannten Mischung von Metallsalzen, die so ausgesucht werden, daß sie ein dünnflüssiges Bad bilden, welches bis- auf eine beliebig hohe Temperatur gebracht werden kann,-ohne zu verdampfen: So muß beispielsweise für die Warmbehandlung von Schnelldrehstäbllen das Bad eine Temperatur von 1370° C annehmen können. .
In. das Metallgefäß 5 ragt eine Elektrode 8, die senfecht an einem geeigneten Tragarm 9 aus elektrisch, leitendem Werkstoff befestigt ist, - der seinerseits auf einer Grundlage aus nichtleitendem, zweckmäßig in der Ofenmauerung angebrachtem Stoff sitzt.
Der Elektrode 8 wird elektrischer Strom von- geeigneter Spannung zugeführt: Der Spannungswert hängt von der Größe und der Gestalt des Gefäßes 5 ab und kann durch einen Umformer i i geregelt werden, dessen Primärwicklung Wechselstrom zugeführt und an- die ,eine zweckentsprechende selbsttätige Überwachungsvorrichtung angeschlossen sein kann. Die Sekundärwicklung des Umformers ist durch die Leitungen. I 3 und 14 mit dem Tragarm 9 der Elektrode 8 bzw. mit einer flänschartigen Abbiegung 5' des Tiegels 5 verbunden.
An das -untere Ende der Elektro 1e. 8 ist die Widerstandswicklung 15 angeschlossen. Diese Wicklung greift über die Elektrode hinaus in eine, Schicht aus leitendem Werkstoff, vorzugsweise leicht schmelzbarem Metall, z. B. Blei, das mit L bezeichnet und auf dem Boden des Ofengehäuses angebracht ist. .Der Stromkreis ist somit durch Arm 9, die Elektrode 8, den Widerstand 15, den Bleikörper L, die Wandung des Gehäuses 5 und seine fianschähiliche Abbiegung 5' geschlossen. Die Elektrode 8 kann" nahe einer Wand des Gefäßes 5 angeordnet werden, so' daß das Gefäß 5 ein großes Fassungsvermögen für die zu behandelnden Werkstücke aufweist.
Bei' der Inbetriebnahme des Ofens werden feste. Salze in, das Gefäß oder den Tiegel 5 in genügender Menge eingebracht. Der Heizstrorn geht durch die Elektrode 8 und den Widerstandsdraht 15, welcher mehr oder weniger weißglühend wird und unmittelbar die feste Salzmischung in nächster _ Nähe zum Schmelzen - bringt. - Da das Salz sehr dünnflüssig ist, wird eine schnelle Wärmeübertragung stattfinden, so daß der Rest des festen: Salzes sehr bald durch die von dem Widerstandsdraht ausgestrahlte Hitze geschmolzen wird. Eine selbständige Erzeugung zusätzlicher Wärme in dem Bade tritt bei der Bildung von Eisenverbindungen auf, die von einer ertlichen Reaktion. zwischen der Elektrode und der Badlösung herrühren. Die beim Brennen des z. B. durch Schwund der Elektrode gebildeten Eisens auftretende Hitze kann einen großen Teil der für den Arbe@tsyorgang verlangten. Wärme ausmachen; da außerdem. die Kosten für die Erzeugung dieser zusätzlichen Hitie sehr niedrig sind, sind die Betriebskosten des Ofens gering.
Das Salzbad ist so zusammengesetzt, daß es gegenüber dem zu behandelnden Metall neutral ist, also chemische Reaktionen, z. B. Kohlen oder Entkohlen, zwischen ihm und den Metallwerletücken nicht auftreten. Für das Härten vön Schnelldrehstählen, deren Härtetemperatur ungefähr bei 13I5' C liegt, muß das Bad entsprechend hohe Temperaturen ohne merkliche Veränderung hinsichtlich der Abgabe von- Dämpfen und Gassen vertragen. Das Bad kann ebenso für das Vorwärmen der Metallwerkstücke bei geringerer Temperatur gebraucht -Werden, so daß eine Verunreinigung des Härtebades vermieden wird, wie ,sie bei dem Einbri5agen der metallenen Werkstücke aus einem besonderen Vorwärmbad in das Härtebad auftreten. kann. " Der das untere Ende der Elektrode 8 umgebende Widerstand 15 kann beliebige Form, z. B-. diejenige .eines flachen Metallbandes, haben. Diese Bandform des Widerstandes ergibt ,einen hohen, Grad von mechanischer Festigkeit, auch -Wenn" das Band bis zur Weißglut -erhitzt wird. Es. wird gewöhnlich jedoch nur notwendig sein, den Widerstand bis zur Rotglut zu erhitzen, um die Salzmischung zu schmelzen. .

Claims

PATENTANS:?RÜCIiE: i. Elektrisch beheizter Salzbadofen, bei welchem der Strom zwischen einer in das Bad tauchenden Elektrode und dein Tiegel fließt, gekennzeichnet durch eine leitende Schicht auf dem Tiegelboden, mit welcher die Tauchelektrode durch einen Widerstand verbunden ist. i. Salzhadofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da,ß die leitende Schicht aus einem leicht schmelzbaren Metall, z. B. Blei, besteht.