DE628907C

DE628907C - Furnace for melting aluminum

Info

Publication number: DE628907C
Application number: DEK128902D
Authority: DE
Original assignee: ERNST JUSTUS KOHLMEYER DR ING
Current assignee: ERNST JUSTUS KOHLMEYER DR ING
Priority date: 1933-02-04
Filing date: 1933-02-04
Publication date: 1936-04-18

Description

Ofen zum Schmelzen von Aluminium Für das Schmelzen von Aluminium bzw. Leichtmetallen in -elektrischen Öfen wird in der Hauptsache Widerstandsheizung angewendet. Hierbei werden Drahtwicklungen in eine wärmebeständige Masse eingebettet und auf diese Weise Heizräume geschaffen, in welche Tiegel hineingestellt werden, die das zu schmelzende Aluminium aufnehmen.Furnace for melting aluminum For melting aluminum or Light metals in electric furnaces are mainly used for resistance heating. Here, wire windings are embedded in a heat-resistant compound and on In this way, boiler rooms are created in which crucibles are placed that contain the absorb aluminum to be melted.

Eine andere Art von Schmelzöfen ist so eingerichtet, daß ohne die Benutzung von Tiegeln das Schmelzen in Form von mit Gewölben überdeckten Wannen vorgenommen wird, wobei die Wärme oberhalb des zu schmelzenden Bades mittels hier hängender Widerstandsdrähte erzeugt -wird und durch Strahlung von der Gewölbedecke oder von den Seitenwänden her auf das zu schmelzende Leichtmetall übertragen wird.Another type of melting furnace is set up so that without the Use of crucibles, melting in the form of vaulted tubs is made, with the heat above the bath to be melted by means of here hanging resistance wires -is generated by radiation from the vaulted ceiling or is transferred from the side walls to the light metal to be melted.

Bei allen bisher bekannten Vorrichtungen geht sehr viel Wärme verloren. . Beim Schmelzen in Tiegeln entsteht zunächst der bei jeder Strahlung unvermeidliche Verlust auf dem Wege bis zur Tiegelaitßenwand und sodann ein zweiter Verlust beim Durchgang durch die Tiegelwand: Bei der Beheizung mittels Strahlung von oben besteht der Wärmeverlust wiederum in der schlechten Ausnutzung, -welche in der übertragung allein durch Strahlung liegt, und dann weiter darin, daß der Sohle der Wanne überhaupt keine größeren Mengen von Wärme unmittelbar zugeführt werden können.In all previously known devices, a great deal of heat is lost. . When melting in crucibles, the inevitable with any radiation occurs Loss on the way to the outer wall of the crucible and then a second loss at Passage through the crucible wall: When heating by means of radiation from above, there is the heat loss in turn in the poor utilization, which in the transfer lies solely through radiation, and then further lies in the fact that the bottom of the tub at all no large amounts of heat can be supplied directly.

Eine andere bisher bekannte Ofenart, welche flüssiges Metall für eine Zentrifugalgie13-maschine liefern soll, verwendet einen ruhenden Behälter, in dessen Wand Heizdrähte eingebettet sind. Solche Schmelzgefäße haben den großen Nachteil, daß in kurzer Zeit die Auskleidung zerstört wird, weil diese dauernd dem Einfluß der ausgesetzt ist, und besonders dann, wenn der Schmelze zum Abdecken oder Reinigen noch Flußmittel zugesetzt werden.Another previously known type of furnace which uses liquid metal for a Zentrifugalgie13 -machine is supposed to deliver, uses a stationary container in its Wall heating wires are embedded. Such melting vessels have the major disadvantage that the lining is destroyed in a short time because it is permanently exposed to the influence which is exposed, and especially when the melt is used for covering or cleaning Flux can still be added.

Bei einer weiter bekannten Vorrichtung handelt es sich nicht @ um einen ausgesprochenen Ofen zum Schmelzen von Aluminium -bzw. Leichtmetallen, sondern um eine Vorrichtung zur Herstellung von Metallrohren, in welcher Metall zum Schmelzen gebracht und sofort nach dein Flüssigwerden in Rohrform gebracht -werden soll, dadurch, daß die Heizung abgestellt und das flüssige Metall einer Schleuderkraftwirkung in dem rohrförmigen beheizbaren Behälter unterworfen wird.Another known device is not @ a real furnace for melting aluminum -bzw. Light metals, rather to a device for the production of metal pipes in which metal is to be melted brought and immediately after becoming liquid in the form of a tube, thereby, that the heating is turned off and the liquid metal is subjected to a centrifugal force is subjected to the tubular heatable container.

Zu der Frage der Wärmeübertragung kommt noch die stoffliche Frage der Ofenzustellung. Es ist bekannt, daß Aluminium im geschmolzenen Zustande große Mengen Wasserstoff aufzunehmen vermag, welcher beim Erstarren wieder eentweicht und zur Bildung von Blasen in den Gußstücken Anlaß gibt. Jeder feuerfeste Werkstoff -und somit auch die Masse, auf welcher das geschmolzene Aluminium ruht, enthält noch Restteile von Feuchtigkeit, -welche zur ständigen Neuaufnahme von Wasserstoff beim Aluminium führt. Erst nach wochenlanger Inbetrieb. haltung pflegt sich eine Zustellung als genügend trocken zu erweisen, um aber bei der nächsten Ausbesserung schon neue Feuchtigkeit zu erhalten.In addition to the question of heat transfer, there is also the material question the furnace delivery. It is known that aluminum is large in the molten state Can absorb quantities of hydrogen, which escapes again when it solidifies and gives rise to the formation of bubbles in the castings. Any refractory material -and thus also contains the mass on which the molten aluminum rests still residual parts of moisture, -which for the constant new absorption of hydrogen with aluminum. Only after weeks of operation. attitude maintains a Delivery as sufficient turn out to be dry, but at the next Repair to get new moisture.

Eine wesentliche Verbesserung beim Schmelzen von Aluminium läßt sich nun dadurch herbeiführen, daß eine drehbare Trommel verwendet wird, die mit einer wärmebeständigen Masse ausgekleidet ist, in welcher die Heizdrähte dicht unter der Innenoberfläche liegen und den ganzen Innenraum der Trommel, welcher um 36o° drehbar ist, so gut wie vollständig umhüllen. An und für sich müßte erwartet werden, daß das flüssige Leichtmetall in die Auskleidung eindringt und die der Widerstandsheizung unterworfenen Drähte zerstört. Es hat sich aber durch Versuche ergeben, daß durch die dauernde Drehung des Ofens, durch welche kein Teil der Wandung der ununterbrochenen Einwirkung der Schmelze unterworfen ist, keime Einwirkung auf die Ofenwandung stattfindet, währ end andererseits die so gut wie unmittelbare Wärmeübertragung zusammen mit einer vollkommen trockenen Ofenzustellung die denkbar günstigsten Schmelzbedingungen für Aluminium ergibt. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung einer geeigneten Auskleidung, wie z. B. mit magnesiumoxydreichen Stoffen, das Aluminium nicht benetzend wirkt, so daß ein unmittelbares Schmelzen auf dem Futter, welches meiner Stärke von nur wenigen Millimetern den Heizdraht bedeckt, erfolgen kann.A substantial improvement in the melting of aluminum can be made now bring about that a rotatable drum is used with a heat-resistant mass is lined, in which the heating wires just below the Inner surface lie and the entire interior of the drum, which can be rotated by 36o ° is as good as completely enveloping. In and of itself it would have to be expected that the liquid light metal penetrates into the lining and that of the resistance heating subject wires destroyed. However, it has been shown through experiments that through the constant rotation of the furnace, by which no part of the wall is uninterrupted Is subject to the action of the melt, germs affect the furnace wall, while on the other hand the almost immediate heat transfer along with a completely dry furnace lining the most favorable melting conditions imaginable for aluminum results. It has been shown that when using a suitable lining, such as B. with substances rich in magnesium oxide, the aluminum does not have a wetting effect, so that an immediate melting on the lining, which is my strength of only a few millimeters covers the heating wire.

Eine entsprechende Vorrichtung zeigen die Abb. r und 2. Sie besteht in einer drehbaren. Trommel, welche entweder durch die Arbeitstür c so weit beschickt werden kann, daß der Flüssigkeitsspiegel bis a steht oder bei abgedichteten Arbeitstüren durch d bis zum Flüssigkeitsspiegel b aufgefüllt werden kann. Heizdrähte f mit einer Stromzuführung von g aus sind in die Masse des Mantels und der Stirnseiten so eingebettet, daß der Schmelzraum allseitig von Heizdrähten umhüllt ist. Die Stromzu- und -ableitung g kann durch Schleifkontakte oder in anderer Weise auf der einen Stirnseite erfolgen. Das Metall wird abgestochen durch die öffnung k.A corresponding device is shown in Figs. R and 2. It consists in a rotatable. Drum, which is either loaded so far through the work door c can be that the liquid level is up to a or with sealed work doors can be filled up to the liquid level b by d. Heating wires f with a Power supply from g are embedded in the mass of the jacket and the end faces in such a way that that the melting chamber is encased on all sides by heating wires. The power supply and discharge g can be done through sliding contacts or in some other way on one end face. The metal is tapped through the opening k.

Der Ausschnitt lt in Abb.2 zeigt die Möglichkeit einer Anordnung der Heizdrähte auf der Stirnseite. Der Ausschnitt.; in dieser Abbildung bringt zum Ausdruck, daß der Trommelumfang nicht aus einem Stück hergestellt zu werden braucht, sondern zusammengesetzt werden kann aus einzelnen Heizelementen in Segmentform, die in ihrer Gesamtheit den Trommelumfang bilden.The section in Fig. 2 shows the possibility of arranging the Heating wires on the front. The cutout.; in this figure expresses that the drum circumference does not need to be made from one piece, but rather can be composed of individual heating elements in segment form, which in their Entire form the drum circumference.

Diese Segmente, welche die Form etwa schmaler Platten haben, bieten den besonderen Vorzug, daß sie nach einem bekannten Verfahren vor ihrem Einbau in Vakuumkammern unter Stromdurchgang vollkommen getrocknet werden können. Hierdurch ergibt sich zum ersten Male die Möglichkeit, in großem Maßstabe Aluminium auf vollkommen trockener Unterlage zu schmelzen.These segments, which have the shape of approximately narrow plates, offer the particular advantage that they are made by a known method before being installed in Vacuum chambers can be completely dried with the passage of electricity. Through this For the first time there is the opportunity to use aluminum on a large scale to melt dry surface.

Um den Wärmeabfluß nach außen möglichst gering zu gestalten, soll die Schmelzvorrichtung möglichst geringe Außenoberfläche im Verhältnis zum Badvolumen erhalten. Aus diesem Grunde ist eine, Trommel von Zylinderform mit gleicher Länge -wie Durchmesser oder von Kugelform oder dazwischenliegender Form zu bevorzugen. An Stelle von Widerstandsdraht; z. B. einer Clirom-Nickel-Legierung, können auch Heizwiderstände anderer; nichtmetallischer Art, wie z. B. Silitstäbe, schlecht leitende Oxyde .o. dgl., angewendet werden. Die feuerfeste Masse zwischen Heizwiderständen und Außenhaut wird zweckmäßig mit Kanälen versehen, durch welche im Falle der Abstandnahme von der Vakuumvortrocknung der Heizelemente die letzten Feuchtigkeitsreste statt zum Metall nach außen gelangen können. Durch ein Bedecken der Oberfläche des Metallbades mit die Benetzung hindernden Stoffen, wie. z. B. Magnesiumoxyd, kann dazu beitragen, die Abnutzung der Heizfläche zu vermindern.In order to make the heat flow to the outside as low as possible, should the melting device has the smallest possible outer surface in relation to the bath volume obtain. For this reason, a drum is cylindrical in shape with the same length -like diameter or spherical shape or intermediate shape to be preferred. Instead of resistance wire; z. B. a Clirom-nickel alloy, can also Heating resistors of others; non-metallic type, such as. B. Silite rods, poorly conductive Oxyde .o. Like., are used. The refractory mass between heating resistors and the outer skin is expediently provided with channels through which in the event of removal the last residual moisture from the vacuum pre-drying of the heating elements can get to the metal to the outside. By covering the surface of the metal bath with substances that prevent wetting, such as. z. B. Magnesium Oxide, can help to reduce the wear and tear on the heating surface.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Furnace for melting aluminum or light metals, the walls of which are provided with electrical resistance heating, characterized in that that the furnace as a 360 ° rotatable; closed, lying cylinder formed is whose shell side or shell side and end faces the resistance heating contribute to the transfer of heat energy to the melting material with as little loss as possible separated from the liquid metal by the thinnest possible thermal insulation layer is. -

2. Furnace for melting aluminum or light metals according to claim r, characterized in that the furnace wall, in particular the cylinder wall, is divided into individual heating elements.

3. Furnace for melting aluminum or of light metals according to claim r and 2, characterized in that the inner skin - the furnace is dusted with oxides or other suitable substances, which - reduce wetting of the inner skin by the liquid furnace contents.