DE641983C - Einrichtung zur Erzeugung einer umlaufenden Badbewegung bei elektrischen Induktionsoefen - Google Patents

Description

REICHS NTAMT

Die Erfindung· betrifft eine Einrichtung zur Erzeugung einer umlaufenden Badbewegung in ^elektrischen Induktionsöfen, bei welchen die Stromzuleitungsenden unmittelbar im Boden oder in den Seitenwänden des Herdraumes angeordnet sind.

Die Erzeugung von Badbewegungen in elektrischen Induktionsöfen ist an sich, nicht neu. Zur" Erzeugung solcher Bewegungen finden insbesondere Induktionsöfen mit in den Herdraum mündenden Rinnen Verwendung, die der Bildung und Aufnahme des flüssigen Schmelzgutes dienen, wobei das in den Rinnen befindliche Schmelzgut den von einer Primärwicklung· zu induzierenden sekundären Leiterkneis bildet.

Derartige elektrische Induktionsöfen haben eine Reihe von Nachteilen. So treten z. B. örtliche Überhitzungen in den Rinnen auf, die eine übermäßige Bieanspruchung und Zerstörung der Rinnenauskleidung bedingen und sogar Durchbrüche des Schmelzgutes sowie Beschädigungen der Transformatorwicklungien verursachen.

25, Diese nachteiligen Erscheinungen führten zu Ofenkonstruktionen, bei denen die unmittelbar am Boden oder an den Seitenwänden in den Herdraum mündenden Rinnen von einem sich nicht verflüssigenden leitenden Material erfüllt sind. Hierbei liegen die Zuleitungsenden mit ihren Stirnflächen in einer Ebene mit dem Herdboden. Ferner sind Öfen 'bekannt, bei denen die Zuleitungsenden in den Herdraum hineinragen, um so die an der Übertrittsstelle des Stromes von dem festen Leiter in das Schmelzgut entstehenden Verluste möglichst zu vermeiden..

Es hat sich gezeigt, daß auch bei Öfen der letztgenanntenAusf ührungsf ormen Sprudelbewegungen, des Bades entstehen, wie sie bei Öfen bekannt sind, bei denen sich, an den Herdraum mit von flüssigem Schmelzgut erfüllte Rinnen anschließen. Die Stärke der dadurch hervorgerufenen Badbewegungen genügt jedoch, bei den bisher bekannten Ausfülreungsformen nicht, um eine allen Anforderungen ausreichende Durchmischung des Schmelzgutes zu erzielen.

Die Erfindung hat sich nun zum Ziel gesetzt, bei Öfen, bei denen die Stromzuleitungsenden unmittelbar im Boden oder in den Seitenwänden des Herdraumes angeordnet sind, eine scharf gerichtete Strömungsbewegung und damit eine selbst den höchsten Anforderungen genügende Badbewegung zu erzeugen.

Gemäß der Erfindung sind die Zuleitungsenden im Verhältnis zum Badquerschnitt mit so kleinem leitenden Querschnitt bemessen und werden mit einer so großen Stromliniendichte betrieben, daß. infolge der Stromliniendivergenz eine aus dem Bereich der Zuleitungsenden nach, dem freien Herdraum gerichtete Badbewegung !entsteht, die das heißene Metall von den Zuleitungsenden nach* dem Badspiegel führt, während die kälteren Metallteile des Spiegels nach den heißeren Ofenzonen geführt werden.

Besonders vorteilhaft ist es hierbei, die Zuleitungsenden derartig schräg zueinander anzuordnen, daß die von beiden Enden erzeugten Strömungen eine z. B. von der Mitte des Herdes ausgehende Rundlaufbewegün erzeugen. ' ?

Um die Strömungsbewegung gleichmäßig über den Herdraum zu verteilen, empfiehlt sich, die Zuleitungsenden zu unterteilen und to mit 'einem Überzug zu versehen, der sie gegen chemische Angriffe sowie mechanische und thermische Einflüsse schützt.

Um die in das Bad ragende Oberfläche der Zuleitungsenden entsprechend den. erforderlichen Stromliniendichten und der dabei entstehenden Stromliniendivergenz, die für die Erzeugung einer Badbewegung notwendig sind, verändern zu können, werden die Zuleitungen heb- und senkbar und geao gebenenfalls auch auswechselbar ausgebildet. Im Zusammenhang mit der Erzielung einer starken Badbewegung durch die entsprechende Bemessung der in den Herdraum ragenden Stromzuleitungsenden ist es vorteilhaft, diese Enden, als Düsen zum Einführen von dampf- oder gasförmigen Mitteln in die Schmelze auszubilden, wodurch das Schmelzgut thermisch, chemisch oder mechanisch beeinflußt werden kann. Ferner empfiehlt sich, die namentlich thermischen Einflüssen besonders unterworfenen, in den. Herdraum ragenden Zuleitungsenden in an sich bekannter Weise zu kühlen.

Der sekundäre Leiter muß. aus einem sich bei Betrieb des Ofens nicht verflüssigenden! Baustoff guter Leitfähigkeit, z. B. Graphit, bestehen.

Zweckmäßig wird die im Ofenkörper liegende Zuleitungsschleife schraubenförmig ausgebildet, um die im Sekundärkreis erzeugte elektromotorische Kraft je nach Bedarf, z. B. nach Maßgabe der erforderlichen Badtemperatur, größer oder kleiner zu halten. Durch die Einrichtung gemäß, der Erfindung kann eine selbst den höchsten Anforderungen ausreichende Schmelzgutbewegung, vornehmlich eine umlaufende Bewegung, erzielt werden, wobei die Besonderheiten der Ausbildung und Anordnung der Zuleitungsenden sowie die Wahl der Stromdichte es ermöglichen, Art und Verlauf der erzeugten Bewegung weitgehendst den verschiedenen Bedürfnissen anzupassen.

Die Zeichnung veranschaulicht in verschiedenen Ausführungsformen den Gegenstand der Erfindung.

In allen Abbildungen ist 1 der Induktionsofen mit in bekannter Weise im Boden oder in den Seitenwänden des Herdraumes angeordneten Leitern 2, deren in den Herdraum mündende Enden 8 und 9 gemäß der Erfindung verschiedenartig ausgebildet und angeordnet sind. 3 ist der Kern des Transformators mit der Primärwicklung 4. 5 ist das Schmelzgut, das mit Hilfe von sehe-Rausch dargestellten fontänenartigen Sprudln 6 und. 7 nach dem Badspiegel ι ο geführt wird, während die kälteren Badteile in der Nähe des Spiegels nach der heißeren Ofenzone geleitet werden.

Abb. ι stellt im Längsschnitt und Abb. 2 im Querschnitt einen Induktionsofen dar, bei dem die Zuleitungsenden 8, 9 schräg zur Herdbodenfläche angeordnet sind. Die hierdurch erzeugte Badbewegung ist schematisch eingezeichnet.

Abb. 3 gibt im Längsschnitt und Abb. 4 im Querschnitt und in Draufsicht eine Ausführungsform des Induktionsofens wieder, bei der der im unteren Ofenteil angeordnete sekundäre Leiterteil eine Doppel-U-Form aufweist. Hierfür können gegebenenfalls zwei Transformatoren Verwendung finden, die entweder einzeln oder in Scottscher Schaltung an ein Drehstromnetz angeschlossen werden.

Die Ausführungsform nach den Abb. 5 und 6 zeigt drei nebeneinanderliegende Leiter 2°, i^b und 2^C von rundem Querschnitt, 'die vorteilhaft gemeinsam an einem abnehmbaren Querjoch 12 befestigt sind. Durch das Spindelgetriebe 13 können Quer joch und Leiter bewegt und gegebenenfalls ausgewechselt werden.

Abb. 7 veranschaulicht eine Ausführungsform des Leiters 2, dessen Ende 8 und 9 einen, geringeren Querschnitt als der übrige Leiter aufweisen, so daß eine besonders hohe und über das übliche Maß hinausgehende Stromdichte an der Übergangsstelle des Stro- ioo mes in das Schmelzgut entsteht.

Abb. 8 gibt eine Ausführungsform dies Induktionsofens nach Abb. 7 wieder, bei der der Leiter 2 zur Kühlung mit einer Bohrung 15 versehen ist.

Abb. 9 zeigt einen Induktionsofen mit unterteilten Leiterenden 8 und 9.

Bei dem Induktionsofen nach Abb. 10 ist der Leiter 2 schraubenförmig ausgebildet.

Die Abb. 11 und 12 zeigen eine weitere Ausführungsform der Einrichtung gemäß Erfindung, bei der die in das Bad hineinragenden Zuleitungsenden 8 und 9 in der Ofen- . seitenwand angeordnet sind.

Claims (7)

115 Patentansprüche:

i. Einrichtung zur Erzeugung einer umlaufenden Badbewegung bei elektrischen Induktionsöfen, bei welchen die Stromzuleitungsenden unmittelbar im Boden oder in den Seitenwänden des Herdraumes

angeordnet sind, dadurch, gekennzeichnet, daß, die Zuleitungsenden im Verhältnis zum Badquerschnitt mit so kleinem leitenden Querschnitt bemessen sind und mit einer so großen Stromliniendichte betriehen werden, daß infolge der Stromliniendivergenz eine aus dem Biereich, der Zuleitungsenden nach dem freien Herdraum gerichtete Badbewegung entsteht, die das heißere Metall von den Zuleitungsenden nach, dein Badspiegiel führt, während die kälteren Metallteile des Spiegels nach den heißeren Ofenzonen geführt werden.

2. Einrichtung nach. Anspruch i,« dadurch gekennzeichnet, daß, die Zuleitungsenden derartig schräg zueinander angeordnet sind, daß die von beiden Enden erzeugten Strömungen 'eine z. B. von der Mitte des Herdes ausgehende Rundlaufbewegung erzeugen (Abb. ι und 2).

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Zuleitungsunterteilt sind, um die Strömungsbewegung über den Herdraum gleichmäßiger zu verteilen (Abb. 9).

4. Einrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitungsenden mit einem Überzug versehen sind, der sie gegen die chemischen Angriffe und Schmelze schützt.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, die Zuleitungen hieb- und senkbar und auswechselbar sind. (Abb. 5).

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß. die als Sekundärspule dienenden, im Ofenkörper Hegenden Zuleitungsschleifen schraubenförmig gewunden sind (Abb. 10).

7. Einrichtung nach. Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, die Stromzuleitungsenden als Düsen ausgebildet sind zum Einführen von dampfförmigen und gasförmigen, die Schmelze beeinflussenden Mitteln.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen