DE903266C

DE903266C - Elektrischer Induktionsofen zum Schmelzen von Magnesium und seinen Legierungen

Info

Publication number: DE903266C
Application number: DEA7916D
Authority: DE
Inventors: Franz Linnhoff
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1941-04-05
Filing date: 1943-09-17
Publication date: 1954-02-04

Description

Elektrischer Induktionsofen zum Schmelzen von Magnesium und seinen Legierungen Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Induktionsofen zum Schmelzen von Magnesium und seinen Legierungen mit untereinander verbundenen Einschmelz- und Abstehtiegeln, in denen das Schmelzgut nacheinander behandelt wird, und von denen der Einschmelztiegel eine Wanddicke besitzt, die das Eindringen des elektromagnetischen Kraftfeldes in das Schmelzgut und damit das Durchmischen desselben zuläßt, während die Wanddicke des Abstehtiegels das Kraftfeld absorbiert und damit das Schmelzgut in Ruhe abstehen läßt, nach Patent 76o 593, und bezweckt eine weitere Vervollkommnung des Ofens dieser Art. Die Erfindung besteht darin, daß die Tiegel aus zwei ineinandersitzenden Mänteln bestehen, von denen der innere aus dünnem Stahlblech, der äußere aus einem nicht so hochwertigen Stoff, z. B. aus Stahlguß, Gußeisen, plattiertem Stoff, oder einem elektrisch leitenden nichtmetallischen Stoff, wie Graphit, Karborund od. dgl., besteht.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß der Tiegel wesentlich verbilligt wird, da nur ein geringer "Teil des Tiegelgewichts aus einem hochwertigen Stahl zu bestehen braucht, während der größte Teil des Gewichts aus einem billigeren Stoff bestehen kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß der aus Stahlblech bestehende innere Mantel eine glatte Innenoberfläche besitzt, daher leichter und einfacher gereinigt werden kann und von den Schmelzsalzen nicht so leicht zerstört wird.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind im nachfolgenden beschrieben.
Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungsbeispiele der Erfindung.
Fing. i und i a zeigen im Aufriß und Querschnitt einen aus zwei Mänteln bestehenden Tiegel, während die Fig.2 bis 6 im Querschnitt weitere Bauarten des Tiegels veranschaulichen.
Bei dem Tiegel nach den Fig. i und i a ist ein äußerer Mantel i aus einem weniger hochwertigen Stoff, z. B. Stahlguß, Gußeisen, plattiertem Stoff, oder einem elektrisch leitenden nichtmetallenen Stoff, wie Graphit, Karborund od. digI., verwendet, während 2 ein innerer 'Mantel aus einem hochwertigen Stoff ist, z. B. aus gewalztem Stahlblech. Dabei braucht der innere Mantel nicht die gleiche Gefäßgestalt zu haben wie der äußere Mantel, sondern er kann die Gestalt eines bodenlosen Zylinders haben.
Bei .der Bauart nach Fig. 2 besitzt der äußere Mantel 3 Ausnehmüngen oder Kanäle q., die nach innen offen sind, so daß die Berührung zwischen dem Außenmantel 3 und dem Innenmantel s nur an den Stegen 6 zwischen den Ausnehmungen oder Kanälen erfolgt, die vorzugsweise parallel zur Längsachse des Tiegels verlaufen. Diese Ausnehmungen können einen rechteckigen oder einen beliebig anderen Querschnitt haben.
Bei der Bauart nach den Fig. 3 bis 5 besitzen die Außenmäntel 7, 8 und 9 ip ihren Wandungen Längskanäle io, i i und 12 verschiedenen Querschnitts. So haben die Längskanäle bei der Bauart nach Fi.g.3 einen rechteckigen Querschnitt, die Kanäle i i bei der Bauart nach Fig:. d. einen trapezförmigen Querschnitt mit der Schmalseite in Richtung auf die Längsachse des Tiegels, die Kanäle 12 bei der Bauart nach Fig. 5 einen trapezförmigen Querschnitt mit der Breitseite nach der Längsachse des Tiegels. Durch diese Kanäle kann ein Kühlmittelstrom geleitet werden, wodurch die Widerstandsfähigkeit dieser Außenmäntel gesteigert wird, in denen der größte Teil des elektromagnetischen Kraftfeldes absorbiert werden kann.
Bei der Bauart nach Fig.6 besitzt der Innenmantel 13 auf seiner Innenseite Rippen oder Stege i4., die angeschweißt, angegossen oder auf irgendeine andere Weise angebracht sein können.
Die erfindungsgemäße Bauart des Tiegels ist besonders -vorteilhaft für den dickwandigen Abstehtiegel, bei dem das elektromagnetische Kraftfeld in der T iegelwandung ganz oder nahezu ganz absorbiert werden soll, damit das Schmelzgut in Ruhe abstehen kann. Der äußere Tiegelmantel braucht nicht aus einem hochwertigen Stoff zu bestehen, da er mit den Schmelzsalzen nicht in Berührung kommt und somit von ihnen nicht angegriffen werden kann. Die Ausnehmungen oder Kanäle in der Tiegelwandung ergeben eine nicht unbeträchtliche Werkstoffersparnis. Die in dem dickwandigen Tiegel aufgenommene Wärme wird an den inneren Tiegel durch die Stege oder Rippen weitergeleitet. Je nach =Gestalt .der Kanälequ:erschnitte sind die Verbindungsstege zwischen dem Außen- und dem Innenmantel rechteckig oder kegelförmig, je nach den Erfordernissen des Wärmeübergangs von dem äußeren Mantel zum inneren.
Besonders beim Schmelzen von Magnesium und Magnesiumlegierungen, welche vor dem Vergießen bei ruhig stehender Oberfläche auf etwa goo° C überhitzt und dann auf die Gießtemperatur von etwa 75o° C abgekühlt werden müssen, ist es von Wichtigkeit, daß die Wärme, welche im inneren Stahlblechtiegel aufgespeichert wird, möglichst klein bleibt. Aus dem gleichen Grunde ist es auch vorteilhaft, durch die Ausnehmungen oder Kanäle in dem Außenmantel einen Kühlmittelstrom zu leiten, beispielsweise ein Schutzgas, welches nach Aufnahme der Wärme in dem Außenmantel diese an einem anderen Tiegel oder ein anderes Schmelzgut abgeben und damit vorwärmen kann.
Da die Schmelze meist mit Salzen abgedeckt ist. so ist es nicht immer erforderlich, daß das gesamte elektromagnetische Kraftfeld in dem dickwandigen Tiegel absorbiert wird. Es genügt mitunter, wenn der größte Teil ,des Kraftfeldes in dem dickwandigen Tiegel in Wärme umgesetzt wird, besonders wenn es sich um ein Schmelzgut handelt, an welcles nicht höchste Qualitätsansprüche gestellt werden.
Die inneren Längsrippen oder Stege des Innenmantels nach Fig. 6 bringen den Vorteil mit sich, d@aß einerseits eine bessere Wärmeleitung vom Innenmantel zum Schmelzgut erzielt wird, andererseits der von dem elektromagnetischen Kraftfeld zurückzulegende Weg verlängert wird!, wodurch der Sekundärwiderstand vergrößert wird. Da bekanntlich iMagnesium und seine Legierungen einen niedrigen spezifischen Widerstand besitzen, wird hierdurch der Leistungsfaktor .der Anlage und -damit auch der Wirkungsgrad verbessert. Eine Beeinflussung der Durchmischungswirkung im Schmelztiegel tritt hierdurch nicht ein, da bekanntlich in dem Ofen eine Badbewe ung erzeugt wird, die in der Mitte des Tiegels von unten nach oben und an den Tiegelwandungen von oben nach unten erfolgt, also nicht eine drehende Bewegung, der die Stege hinderlich für die Durchmischung wären.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Elektrischer InduktionsofenzumSchmelzen von Magnesium und seinen Legierungen mit untereinander verbundenen Einschmelz- und Abstehtiegeln, in denen das Schmelzgut nacheinander behandelt wird und von denen der Einschmelztiegel eine -Wanddicke besitzt, die das Eindringen des Kraftfeldes in das Schmelzgut und damit ein Durchmischen desselben zuläßt, während die M@anddiicke des Abstehtiegels das Kraftfeld absorbiert und damit das Schmelzgut in Ruhe abstehen läßt, nach Patent 76o 593, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiegel aus zwei ineinander sitzenden Mänteln bestehen, von dienen der innere aus dünnem Stahlblech, der äußere aus einem nicht so hochwertigen Stoff, z. B. aus Stahlguß, Gußeisen, plattiertem Stoff, oder aus einem elektrisch leitenden nichtmetallenen Stoff, wie Graphit, Karborund od. dgl., besteht. a. Ofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Mantel ein bodenloser Zylinder ist. 3. Ofen nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel in seiner Wand Ausnehmungen oder Kanäle besitzt. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmungen oder Kanäle nach innen offen sind. 5. Ofen nach Anspruch 3 oder q., dadurch gekennzeichnet, daß .die Ausnehmungen rechteckige oder ähnliche Längskanäle sind. 6. Ofen nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den Ausnehmungen ein Kühlmittelstrom vorgesehen ist. 7. Ofen nach einem -der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenmantel innen angeschweißte, angegossene oder auf irgendeine andere Weise angebrachte Längsrippen oder Stege besitzt.