DE720114C

DE720114C - Electrode salt bath furnace

Info

Publication number: DE720114C
Application number: DEM150194D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Michaelis
Original assignee: OTTO MICHAELIS GLUEH und HAERT
Current assignee: OTTO MICHAELIS GLUEH und HAERT
Priority date: 1941-03-08
Filing date: 1941-03-08
Publication date: 1942-04-27

Description

Elektrodensalzbadofen Bei Elektrodensalzbadäfen zur Wärmebehandlung von Metallen, insbesondere zum Härten, ist es bereits bekannt, die Elektroden in einem oder mehreren besonderen Räumen neben dem eigentlichen Nutzraum anzuordnen. Dies geschah bisher in der Weise, daß der die Elektroden- enthaltende Raum durch senkrecht unterhalb des Flüssigkeitsspiegels. angeordnete und bis in die Nähe des Tiegelbodens reichende Zwischenwände vom Nutzraum abgetrennt vurde.Electrode salt bath furnace For electrode salt baths for heat treatment of metals, especially for hardening, it is already known to use the electrodes in to arrange one or more special rooms next to the actual usable space. This has been done so far in such a way that the space containing the electrodes through vertically below the liquid level. arranged and up close to the Partition walls reaching the bottom of the crucible were separated from the usable space.

Diese Abtrennung der Elektrodenrä.ume durch Zwischenwände hatte jedoch den Nachteil, daß sich zwischen dem Nutzraum und dem oder den Elektrodenräumen über Ober-und Unterkante dieser Wände hinweg ein unerwünscht starker Badumlauf entwickelte, durch den die Wirksamkeit des Ofens :erheblich herabgesetzt wurde.However, this separation of the electrode spaces by partition walls had the disadvantage that there is between the usable space and the one or more electrode spaces The upper and lower edges of these walls developed an undesirably strong bath circulation, which significantly reduced the effectiveness of the stove.

Dieser starke Badumlauf wurde dadurch hervorgerufen, daß infolge der Zwi.schenwandanordnung der Stromdurchgang praktisch nur noch innerhalb des Elektrodenraumes zwischen Tauchelektrode und der bei diesen Öfen die Gegenelektrode bildenden Tiegel-,vand stattfand, was zur Folge hatte, daß im abgeteilten Elektrodenraum infolge der starken Erhitzung des Salzes ein sehr lebhafter Wärmeauftrieb stattfand, der zwangsläufig zu starken Strömungen im Bade führte, zumal im eigentlichen Nutzraum praktisch kein Stromdurchgang und somit auch keine unmittelbare Erwärmung des Salzes durch den Strom erfolgte.This strong bath circulation was caused by the fact that as a result of the Intermediate wall arrangement of the current passage practically only within the electrode space between the immersion electrode and the crucible wall, which forms the counter electrode in these furnaces took place, which had the consequence that in the divided electrode space as a result of the strong When the salt was heated, a very lively heat surge took place, which inevitably took place led to strong currents in the pool, especially since there were practically none in the actual usable space Passage of current and therefore no direct heating of the salt by the Electricity took place.

Um den unerwünscht starken Badumlauf abzuschwächen, ist man dazu übergegangen, die vollständige Trennung der mittleren Salzschichten durch die Zwischenwände zum Teil dadurch wiederaufzuheben, daß man die Wände mit Durchbrechungen versah, so daß sich ein schnellerer Ausgleich zwischen den verschieden schweren Salzschichten und damit eine wesentliche Dämpfung des Badumlaufes vollziehen konnte. Auf diese Weisse war es möglich, einen im allgemeinen befriedigenden Badumlauf zu :erzielen.In order to weaken the undesirably strong bath circulation, one has gone over to the complete separation of the middle salt layers through the partition walls Part of it to be lifted again by providing the walls with openings, so that a faster equalization between the different heavy salt layers and thus a substantial dampening of the bath circulation could take place. To this Weisse was able to achieve a generally satisfactory bath circulation.

Diese bekannten Salzbadöfen hatten jedoch den Nachteil, daß der Tiegel trotz des auf den Elektrodenraum im wesentlichen heschränkten Stromdurchganges vollständig aus einem den -elektrischen Strom gut leitenden Stoff hergestellt werden mußte, wodurch sich der Ofen wesentlich verteuerte. Ferner ergab die Anordnung der Zwischenwände verschiedene Nachteile, die im wesentlichen darin bestanden, daß der Nutzraum verkleinert, die Anschaffungskosten erhöht und das beim jedesmaligen Außerbetriebsetzen des Ofens erforderliche Ausschöpfen des Bades wesentlich erschwert wurde.However, these known salt bath furnaces had the disadvantage that the crucible in spite of what is essentially restricted to the electrode space Continuity be made entirely of a substance that conducts electricity well had to, which made the stove much more expensive. Furthermore, the arrangement of the Partitions various disadvantages, the main being that the The usable space is reduced, the acquisition costs are increased and that every time it is shut down of the furnace required exhausting of the bath was made much more difficult.

Die Erfindung bezweckt, diese Nachteile der Elektrodensalzbadöfen derart zu beseitigen, daß unter Verzicht auf Ztvischenwände nicht nur ein guter Badu.inlauf gewährleistet, sondern auch die Ausnutzung des Bades, seine Zugänglichkeit und schließlich auch die Entleerung des Bades nach der Außerb.etriebsetzung des Ofens wesentlich verbessert und vereinfacht werden.The invention aims to overcome these disadvantages of the electrode salt bath ovens to be eliminated in such a way that not only a good one, dispensing with Ztvischen walls Badu.inlauf ensures, but also the use of the bathroom, its accessibility and finally the emptying of the bath after the Oven can be significantly improved and simplified.

Elektrodensalzbadäfen, deren Elektroden nicht durch Zwischenwände vom eigentlichen Nutzraum des Ofens getrennt waren, sind bereits ebenfalls bekanntgeworden. Diese insbesondere zum Härten von Schnellstahl bestimmten Salzbadöfen waren mit einergeraden Anzahl paarweise angeordneter Elektroden im Ofenraum derart ausgerüstet, daß der für die Aufnahme des Gutes dienende Teil des Ofenraumes oder des Salzbades von den zwischen den Elektrodenpaaren übergehenden direkten Stromlinien nicht durchkreuzt wird. Bei diesen Ofen richtete, sich die Zahl der vorzusehenden Elektrodenpaare nach dien sich aus Form und Größe des einzubringenden Gutes ergebenden Abmessungen des Nutzraumes. Bei kleinem Nutzraum genügte ein Elektrodenpaar; bei mittleren Nutzräumen mußten zwei und bei den größten Ausführungen drei. Elektrodenpaare vorgesehen werden. Durch die Anordnung mehrerer Elektrod enpaare wurde aber die Zugänglichkeit zum Nutzraum des Ofens stark behindert. Am giinstigsteii wäre natürlich die Anordnung nur eines Elektrodenpaares, weil hierbei die Zugs nglichkeit zum Nutzraum nur an einer Seite behindert ist. Diese Ausführung konnte aber bisher nur bei den kleinsten Ofen angewendet «-erden, wo dieser Vorteil jedoch völlig unerheblich war, weil infolge der geringen Aufnahmefähigkeit des Nutzraumes der Ofen doch nur stets von einer Person bedient werden konnte.Electrode salt baths, the electrodes of which do not have partitions were separated from the actual usable space of the furnace, have also become known. These salt bath ovens, which were especially intended for hardening high-speed steel, were included Equipped with an even number of electrodes arranged in pairs in the furnace chamber in such a way that that the part of the furnace or the salt bath used for receiving the goods not crossed by the direct streamlines passing between the electrode pairs will. With this furnace, the number of electrode pairs to be provided was determined according to the dimensions resulting from the shape and size of the goods to be brought in of the usable space. If the usable space is small, one pair of electrodes is sufficient; for medium-sized usable spaces had to have two and with the largest versions three. Electrode pairs are provided. By arranging several pairs of electrodes, however, the accessibility to the The usable space of the furnace is severely obstructed. The most favorable would of course be the arrangement only one pair of electrodes, because here the accessibility to the usable space is only limited one side is disabled. So far, this version has only been possible with the smallest Furnace used, where, however, this advantage was completely insignificant because as a result Due to the low capacity of the usable space, the furnace is only ever available from one Person could be served.

Durch die Erfindung wird auch dieser Nachteil behoben, so daß es möglich ist, trotz der Anordnung nur eines einzigen Elektrodenrauines den Nutzratten so zu bemessen, daß er auch für größere und größte Chargen vor-%%-endet werden kann. -Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß der Elektrodenraum bis unter den Nutzraum nach unten verlängert ist und der Boden des Nutzraumes derart mit Gefälle verläuft, daß bei dem durch die Erhitzung des Salzes .im Elektrodenraum bewirkten Wärmeauftrieb die schwereren Salzschichten zwischen Wannenwand und Elektrodenraum Tiber den geneigten Boden zwangsläufig zur tiefsten Stelle des Elektrodenraumes geführt werden.This disadvantage is also eliminated by the invention, so that it is possible is, in spite of the arrangement of only a single electrode roughness, the utility rats like that to be dimensioned so that it can end before - %% - even for larger and largest batches. -This is achieved according to the invention in that the electrode space is below the usable space is extended downwards and the floor of the usable space with a slope runs that in which caused by the heating of the salt .in the electrode chamber Heat lift the heavier salt layers between the tub wall and the electrode space Over the sloping floor inevitably to the deepest point of the electrode space be guided.

Auf diese Weise wird auch bei größtem Nutzraum in ständiger Badttmlauf erzielt, wobei durch die Anordnung nur eines Elektrodenraumes die Wanne zugänglich bleibt, so daß sie von mehreren Seiten gleichzeitig bedient werden kann.In this way, even with the largest usable space, there is constant bathing achieved, the trough being accessible through the arrangement of only one electrode space remains so that it can be operated from several sides at the same time.

Der durch die Bodenvertiefung verursachte Nachteil des erschwerten Ausschöpfens der Wanne wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß der Ofen in seiner Gesamtheit kippbar ausgebildet ist, wodurch gleichzeitig ein den Salzbadö£en allgemein anhaftender t-belstand behoben wird. , Der Ge-enstand der l-#-rfinduii- u-ird an I Hand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert, und zwar zeigt Abb. i im senkrechten Querschnitt einen Salzbadofen gemäß der Erfindung mit seitlich angeordnetem Elektrodenraum, Abb. a eine Draufsicht von oben auf den Ofen nach Abb. i, -Abb. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel des Ofens mit zentral angeordnetem Elektrodenraum im senkrechten Querschnitt, Abb..l eine Draufsicht von oben auf den Ofen nach Abb.3 und Abb. 5 ebenfalls den Ofen nach Abh. 3. jedoch in kippbarer Ausführung.The disadvantage of the difficult emptying of the tub caused by the depression in the bottom is eliminated according to the invention in that the furnace is designed to be tiltable in its entirety, which at the same time eliminates a t-layer generally adhering to the salt baths. , The Ge-enstand of l - # - rfinduii- u-ird explained, for example, closer to I the drawings, in accordance with shown in Fig i in the vertical cross section, a salt bath furnace of the invention, with side-mounted electrode chamber, fig A is a plan view from above.. on the furnace according to Fig. i, -Fig. 3 another embodiment of the furnace with a centrally arranged electrode space in vertical cross section, Fig..l a plan view from above of the furnace according to Fig.3 and Fig. 5 also the furnace according to Dep. 3, but in a tiltable design.

In den "Zeichnungen ist mit i der aus feuerfestem Manerw.erk hergestellte Ofen bezeichnet, der die oben offene, das geschmolzene Salzbad .enthaltende Wanne 2 umschließt, dk, nicht unbedingt .aus einem den elektrischen Strom gut leitenden Material. hergestellt zu sein braucht, sondern auch aus einem billigeren Stoff bestehen kann.In the "drawings, i denotes the one made from fireproof Manerw.erk Oven denotes the open-topped tub containing the molten salt bath 2 encloses, dk, not necessarily. From one that conducts electricity well Material. must be made, but also consist of a cheaper material can.

Die Wanne a besteht bei dem Ausführungsbeispiml nach Abb. i aus dem an einer Srhinalseite 3 des im Querschnitt rechteckigen Ofens angeordneten und bis unterhalb des Bodens .1 verlängerten Elektrodenraum 5, an den sich seitlich der eigentliche Nutzraum 6 ailscliliel,»t.In the exemplary embodiment according to Fig. I, the tub a consists of the arranged on a Srhinalseite 3 of the furnace, which is rectangular in cross section, and up to below the bottom .1 extended electrode chamber 5, to which the side of the actual usable space 6 ailscliliel, »t.

Die Heizung des Bades erfolgt vorteilhaft durch dreiphasigen Wechselstrom (Drehstrom), der durch die von den auf dem Ofen i angeordneten Elektrodenhaltern ; getr@igenen und in ihnen verschiebbar befestigten Stromzuführungsschienen S den Elektroden 9 zugeführt wird.The bath is advantageously heated by three-phase alternating current (Three-phase current) generated by the electrode holders arranged on the furnace i ; separate power supply rails slidably fastened in them Electrodes 9 is supplied.

Der Boden .1 des Nutzraumes 6 ist nach dein i Elektrodenraum 5 hin geneigt, so daß die schwereren Salzschichten ständig in den untersten Teil i i des Elektrodenraumes 5 abgleiten können, sobald nach Einschaltung des Stromes in diesem ein lebhafter Wärmeauftrieb einsetzt. Auf diese Weise wird :es.;ermöglicht t, daß auch die kälteren Salze am äußersten Rande der Wanne in Bewegung geraten und über die abgeschrägte Bodenfläche ständig nach unten geführt werden, so daß auch bei größeren Wannen ;eine befriedigende Bewegung des Bades erzielt wird.The bottom .1 of the usable space 6 is towards your i electrode space 5 inclined so that the heavier layers of salt are constantly in the lowest part i i of the electrode chamber 5 can slide off as soon as the current is switched on in this a lively heat buoyancy sets in. In this way: it.; Becomes possible t that the colder salts on the outermost edge of the tub also start moving and are constantly guided downwards over the sloping floor surface, so that even with larger tubs; a satisfactory movement of the bath is achieved.

Bei dieser Anordnung findet ein Stromdurchgang nur zwischen den einzelnen Elektroden statt, die zweckmäßig so angeordnet sind, daß sie einen nach dem Nutzraum 6 hin geöffneten Winkel (vgl. Abb. 2) bilden.With this arrangement there is only passage of current between the individual Electrodes instead, which are expediently arranged so that they one after the usable space 6 open angle (see Fig. 2).

In dem untersten Teil i i des Elektrodenraumes, in welchem die schwereren Salze dauernd abwandern, findet :ein sehr lebhafter Auftrieb statt, der aber keinen unerwünscht starken Badumlauf hervorrufen kann, weil oberhalb der Bodenvertiefung sofort ein Ausgleich mit den benachbarten Salzschichten aus dem Nutzraum reinsetzt, durch welchen die Badumlau.fbewegung ausreichend abgedämpft wird.In the lowest part i i of the electrode space, in which the heavier Salts are constantly migrating away, there is: a very lively buoyancy, but none can cause undesirably strong bath circulation because it is above the depression in the floor Immediately compensate for the neighboring salt layers from the usable space, by which the bathing movement is sufficiently dampened.

In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i und 2 hat die Wanne einen rechteckigen Querschnitt, so daß dieselbe von drei Seiten aus gut zugänglich ist.In the embodiment according to Fig. I and 2, the tub has a rectangular one Cross-section so that it is easily accessible from three sides.

Mit demselben Erfolg könnte aber auch eine birnenförmige oder ähnliche Wannenform verwendet wexden.A pear-shaped or similar one could be equally successful Tub shape used wexden.

In dem Nutzrauen 6 empfiehlt es sich, ein Sieb oder seinen Rost 12 zur Aufnahme des Gutes @einzubauen, dessen Lagerfläche durch einen Rand 13 nach dem Elektro:denraum abgrenzt, so daß -ein eingetauchtes Werkzeug nicht in die die Elektroden umgebende Zone gelangen, in der der Strom das Werkzeug passieren könnte.In the utility area 6 it is advisable to have a sieve or its grate 12 @Install to accommodate the goods, the storage area of which by an edge 13 according to the electric: delimits the room so that a dipped tool does not get into the The area around the electrodes where the current could pass through the tool.

Eine besonders vorteilhafte Elektrodenanordnung zeigt die Ofenausführung n.achAbb.3 und q., bei welcher die Bodenvertiefung i i des Elektrodenraumes zentral in der kreisförmig gestalteten Wanne vorgesehen ist. Bei dieser Ausführung bildet der Nutzraum mit seinem geneigten Boden q. einen allseitig gut zugänglichen ringförmigen Raum; der eine vorzügliche Ausnutzung des Bades erlaubt und eine gute Badumlaufbewegung aufweist.The furnace design shows a particularly advantageous electrode arrangement according to Fig. 3 and q., in which the bottom depression i i of the electrode space is central is provided in the circular shaped tub. In this execution forms the usable space with its sloping floor q. a ring-shaped one that is easily accessible from all sides Space; which allows an excellent utilization of the bath and a good bath circulation movement having.

Der durch die Bodenvertiefung gebildete Raum hat u. a. auch noch den Vor Beil, daß sich in ihm sämtliche während 'des Arbeitsverfahrens anfallenden Verunreinigungen des B1des, Schlamm, Eisenoxyde usw., also außerhalb des Nutzraumes ansammeln, so daß das Bad in einem. besseren, wirksameren Zustand als bisher gehalten werden kann.The space formed by the depression in the floor has, inter alia. also that Before Beil, that it contains all the impurities that arise during the work process of the B1des, sludge, iron oxides, etc., so collect outside the usable space, so that the bathroom in one. better, more effective state than before can be maintained.

Da die Entfernung der in der Bodenverti@efung sich ansammelnden Verunreinigungen und eine Entleerung der Wanne in den Betriebspausen, besonders bei größeren Öfen mit ringförmigem Nutzraum mit Schwierigkeiten verbunden ist, empfiehlt sich die kippbare Anordnung - des Ofens, welche schematisch in Abb- 5 dargestellt ist.Because the removal of the impurities that have accumulated in the soil and emptying the tub during breaks, especially with larger ovens with a ring-shaped usable space is associated with difficulties, the tiltable arrangement - of the furnace, which is shown schematically in Fig. 5.

Zu diesem Zwecke wird die Wanne 2 mit einer Gießschnauze 14 versehen. Das Kippen des Ofens :erfolgt beispielsweise um die Kippachse 15, an welcher der Ofen befestigt ist, mit Hilfe einer Winde oder .anderen geeigneten Mitteln, die .n der Zeichnung nicht dargestellt sind. Um das Kippen des Ofens zu ermöglichen, sind die Elektroden g mit ihren Stromzuführungsschienen ä an auf dem Ofen i .angeordneten Haltern 7 befestigt und mit dem Transformator 16 durch :eine biegsame Leitung oder Kabel 17 verbunden, so daß der Ofen mitsamt seiner Einrichtung als Ganzes gekippt werden kann, eine Maßnahme, die .auch bei den bekannten Salzbadöfen mit Vorteil zur Anwendung kommen könnte.For this purpose, the tub 2 is provided with a pouring spout 14. The furnace is tilted, for example, about the tilting axis 15 to which the furnace is attached, with the aid of a winch or other suitable means which are not shown in the drawing. In order to enable the furnace to be tilted, the electrodes g with their power supply rails ä are attached to holders 7 arranged on the furnace i and connected to the transformer 16 by a flexible line or cable 17 , so that the furnace and its equipment as a whole can be tilted, a measure that could also be used with advantage in the known salt bath ovens.

Claims

PAT73NTANSPRÜCHR i. Electrode salt bath furnace with one after the utility space open electrode space, characterized in that the electrode space after down to. is extended under the usable space and the floor of the usable space in such a way with a gradient that is caused by the heating of the salt in the electrode chamber caused heat to lift the heavier salt layers and impurities in the bath from the usable space over its sloping floor inevitably to the deepest point of the Electrode chamber: slide it off.

2. Electrode salt bath furnace according to claim i, characterized in that that the downwardly extended electrode space is arranged centrally in the tub. -3. Electrode salt bath furnace according to claim i, characterized in that the furnace designed to be tiltable and provided with: a pouring spout (14).