EP3171999A1 - Melting unit for melting down casting materials and method for producing molten material for casting - Google Patents

Melting unit for melting down casting materials and method for producing molten material for casting

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Publication number
EP3171999A1
EP3171999A1 EP15735928.2A EP15735928A EP3171999A1 EP 3171999 A1 EP3171999 A1 EP 3171999A1 EP 15735928 A EP15735928 A EP 15735928A EP 3171999 A1 EP3171999 A1 EP 3171999A1
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EP
European Patent Office
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furnace vessel
melt
furnace
casting
melting
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15735928.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stephan Schwenkel
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of EP3171999A1 publication Critical patent/EP3171999A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/005Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like with heating or cooling means
    • B22D41/01Heating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/08Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like for bottom pouring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14Closures
    • B22D41/16Closures stopper-rod type, i.e. a stopper-rod being positioned downwardly through the vessel and the metal therein, for selective registry with the pouring opening
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5241Manufacture of steel in electric furnaces in an inductively heated furnace
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52Manufacture of steel in electric furnaces
    • C21C5/5252Manufacture of steel in electric furnaces in an electrically heated multi-chamber furnace, a combination of electric furnaces or an electric furnace arranged for associated working with a non electric furnace
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/06Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
    • F27B14/061Induction furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B14/08Details peculiar to crucible or pot furnaces
    • F27B14/14Arrangements of heating devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/02Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity of multiple-track type; of multiple-chamber type; Combinations of furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/04Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity adapted for treating the charge in vacuum or special atmosphere
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    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D11/00Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
    • F27D11/06Induction heating, i.e. in which the material being heated, or its container or elements embodied therein, form the secondary of a transformer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/14Charging or discharging liquid or molten material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/15Tapping equipment; Equipment for removing or retaining slag
    • F27D3/1509Tapping equipment
    • F27D3/1536Devices for plugging tap holes, e.g. plugs stoppers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B14/00Crucible or pot furnaces
    • F27B2014/002Smelting process, e.g. sequences to melt a specific material
    • F27B2014/004Process involving a smelting step, e.g. vaporisation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a melting unit for melting
  • a solid body of the casting material is formed from the melt of a cast material after it has solidified in a casting mold.
  • Cast materials are especially based on iron as well as
  • Non-ferrous metals known. Common cast iron is cast iron, an iron-carbon compound, and cast steel.
  • the casting of cast materials takes place in foundries.
  • foundries in melting furnaces, for example in cupola furnaces, a mixture of various raw materials is first melted in the form of the desired casting material
  • This melt can then be cast either directly or in a process-related downstream Verg cordofen be transferred, which serves for storing and / or treatment and / or keeping warm the melt until it is fed to the downstream Gus forms, in which from the melt, a solid body or a casting is formed.
  • a process-related downstream Verg cordofen be transferred, which serves for storing and / or treatment and / or keeping warm the melt until it is fed to the downstream Gus forms, in which from the melt, a solid body or a casting is formed.
  • melt can lead to performance problems in the process if too little melt is made available to the casting furnace from the melting furnace.
  • quality problems with respect to the melt may occur if the supply of melt from the casting furnace to the casting molds falters; because in this case it can come in the lingering for a long time in the casting furnace melt by burning to a change in the chemical composition of the melt.
  • the transport of the melt from the furnace to the casting furnace can be problematic. Because usually the melt is this purpose in suitable vessels, for example by means of a forklift, transported, which may be associated with the risk of personal injury in the event of an accident.
  • the melting and casting furnace must have a high sorption capacity, so that a sufficient buffer of the melt of the cast material is available. For example, at a typical throughput of about 10 tons of cast material per hour, furnaces have about 10 tons Fas sungshunt for the casting material or the
  • the inventive idea is therefore to provide a technology with which a decoupling of furnace and
  • the invention is based on the object of providing a smelting unit for melting cast iron materials and a
  • a melting unit for melting casting materials with the following features:
  • the first furnace vessel is designed for the melting of cast iron materials and for receiving the melt formed by the melting;
  • the second furnace vessel is connected downstream of the first furnace vessel in such a process that it is possible to conduct melt formed in the first furnace vessel made of cast materials into the second furnace vessel;
  • the second furnace vessel is designed to receive the melt which can be conducted from the first furnace vessel into the second furnace vessel, and to raise the temperature of the received melt to its casting temperature.
  • Melting according to the invention is understood to mean the production of a melt from a solid material, in particular a solid cast material.
  • a cast material can be any casting material for casting, in particular a cast iron material in the form of cast iron or cast iron.
  • the casting temperature is the temperature of the melt of the casting material, which is desired in the furnace unit for the purpose
  • this casting temperature is overheated by a few degrees Celsius above the optimum temperature during subsequent casting, so that the casting temperature as well
  • Melting unit a complete decoupling of the preparation of a melt of Gus serkstoffes from the raw materials on the one hand and the provision of such a melt for their casting in Gus forms on the other hand is possible. Because the melting unit according to the invention allows both the Melting a solid cast material and the treatment of
  • the melting unit according to the invention has a first furnace vessel in which first of all a melt of the casting material can be produced from the solid cast material. For the treatment of this melt such that it is present in a desired shape for casting, in particular the desired
  • the inventive melting unit the second furnace vessel.
  • a particular feature of the melting unit according to the invention is in particular also that the second furnace vessel is not only used for keeping the first furnace vessel warm
  • the first and second furnace vessels are preferably formed with a relatively small volume for receiving casting material or a melt formed therefrom, since it has been recognized according to the invention that this brings numerous advantages.
  • a relatively small volume of the second furnace vessel only a smaller amount of melt in the furnace assembly liquid is kept ready and consumed faster at the typical throughputs than in the state-of-the-art units. This results in a short residence time of the melt in the
  • furnace assembly according to the invention, in particular in the second furnace vessel.
  • the first furnace vessel has an inlet s for the entry of solid
  • This inlet s may, for example, be an opening in the first furnace vessel.
  • the inlet s can be closed, for example.
  • the inlet s of the first furnace vessel is formed in the upper region of the first furnace vessel.
  • the first furnace vessel has a device for heating solid casting material in the first furnace vessel above its melting temperature.
  • this device can be any device known from the prior art for
  • the first furnace vessel is particularly preferably heated inductively.
  • the first furnace vessel as means for melting located in the first furnace vessel Gus serkstoff an induction device, in particular an induction coil, through which the first furnace vessel is heated inductively or by induction.
  • the first furnace vessel can be designed in this respect, for example, in the form of an induction furnace.
  • the particular advantage of such an inductively heatable first furnace vessel lies in particular in the fact that solid cast iron material contained in the first furnace vessel can be melted particularly quickly, so that the first furnace vessel can be used very flexibly for melting cast iron of desired different compositions.
  • the first furnace vessel is designed overall such that the casting material located in the first furnace vessel can be heated to a temperature in which it melts or is present as a melt.
  • the first furnace vessel need not be formed so as to be in the first furnace vessel
  • formable melt is heated to casting temperature.
  • This may be advantageous insofar as the device for heating cast material in the first furnace vessel does not have to be dimensioned in such a way that it heats the material out of the casting in the first furnace vessel
  • located melt is necessary at casting temperature.
  • the first furnace vessel - based on a throughput of one ton of cast iron per hour - means for heating or melting of in the first furnace vessel
  • the first furnace vessel is designed to receive a Gus serkerk material in the form of cast iron , As far as the first
  • Furnace vessel for receiving a cast material in the form of cast steel is designed, for example, be provided that the first furnace vessel - based on a throughput of one ton of cast iron per hour - a device for heating or melting of located in the first furnace vessel Gus sstahl with a benefit of not more than
  • 500 kW that is, for example, not more than 450 kW
  • the power of the heating means may vary linearly with throughput, eg twice as high at a throughput of 2 tons per hour and half as high as the above performances at a throughput of 0.5 tons per hour.
  • the first furnace vessel is designed to receive a cast material in the form of cast iron, it may preferably be provided that the cast iron or a melt formed therefrom be in the first furnace vessel at a temperature in the range from 1 .000 ° C. to 1. 300 ° C is heated,
  • the molten steel content of a melt formed therefrom in the first furnace vessel can be heated to a temperature in the range from 1,400 ° C. to 1,600 ° C., in particular So for example, to a temperature of at least 1 .450 ° C or, for example, at most also to a temperature of 1 .550 ° C.
  • the first furnace vessel preferably has an outlet s for discharging the melt formed in the first furnace vessel.
  • the first furnace vessel preferably has such an outlet on the bottom side, so that the first furnace vessel does not have to be tilted in order to discharge the melt from the first furnace vessel.
  • Furnace vessel is continuously used for melting of cast materials.
  • A, in particular bottom-side outlet of the first furnace vessel may preferably be closable, for example by a stopper or
  • the first furnace vessel may be provided on the inside at least partially by a refractory lining, in particular in the areas in which a melt from the casting material is present. According to a preferred embodiment, it is provided that the first furnace vessel has regions, in which it is not delivered on the inside by a refractory lining, in particular, for example, in the areas where no melt from the.
  • Casting material is present.
  • Areas can be acted upon much more effectively with heating energy than at such areas that are delivered through a refractory lining, in particular, as far as the first furnace vessel is inductively heated.
  • the second furnace vessel has an inlet s for receiving the melt of the casting material which can be conducted from the first furnace vessel into the second furnace vessel.
  • Such an inlet s may, for example, be an opening which, for example, may also be closable.
  • the opening is arranged at the top of the second furnace vessel.
  • the second furnace vessel has a means for heating this melt.
  • this device can be any device known from the prior art for melting cast iron materials in a furnace vessel, for example a gas burner.
  • the second furnace vessel can be heated inductively.
  • the second furnace vessel as a means for heating located in the second furnace vessel melt of Gus serkstoffes one
  • the second furnace vessel can be designed in this respect, for example in the form of an induction furnace, for example in the form of a crucible furnace, wherein the melt is inductively heated to the casting temperature.
  • an inductively heatable second furnace vessel lies in particular in the fact that the melt of the casting material located in the second furnace vessel can be heated particularly rapidly to its casting temperature.
  • the second furnace vessel preferably a
  • the second furnace vessel has, for example, a capacity for a cast iron melt of not more than 20% of the throughput of the furnace assembly according to the invention per hour, that is to say for example not more than 15. 10 % or 5% of throughput per hour.
  • Cast iron melt is formed in the aforementioned scope, the
  • Means - based on a throughput of one ton of cast iron per hour - for heating the melt located in the second furnace vessel have a power of, for example, at most 200 kW, ie
  • the device - based on a throughput of one ton of cast steel per hour - for heating the in the second furnace vessel melt have a power of, for example, at most 250 kW, so for example, not more than 200 kW, 150 kW, 100 kW or 50 kW at most.
  • Cast iron melt is formed at casting temperature, the second
  • Oven vessel be designed such that the cast iron melt on a
  • Temperature can be heated in the range of 1 .400 ° C to 1 .600 ° C, ie
  • the second furnace vessel for increasing the temperature of a cast steel melt is formed to casting temperature
  • the second furnace vessel may be formed such that s the casting molten steel is heated to a temperature in the range of 1 .600 ° C to 1 .700 ° C, ie for example, to a temperature of at least 1 .620 ° and for example to a temperature of
  • the second furnace vessel has an outlet s for Auslas sen of the melt formed from the second furnace vessel.
  • the second furnace vessel On the inside, the second furnace vessel is delivered through a refractory lining, which surrounds the furnace chamber for receiving the melt.
  • the melt formed in the first furnace vessel is basically any means known in the art for conducting
  • melt via channels, pipes or combinations thereof from the first furnace vessel in the second furnace vessel can be conducted.
  • These means for conducting the melt may be formed, for example, of a refractory material.
  • the melting unit is designed in such a way that the melt is guided by gravity from the first furnace vessel into the second furnace vessel.
  • the outlet s for discharging the melt from the first furnace vessel above, that is vertically higher than the highest bath level of the melt in the second furnace vessel is arranged, ie above the inlet of the second furnace vessel, as far as the inlet s of the second Oven vessel above the highest B mirror of the melt in the second furnace vessel is arranged. This makes it possible for the melt to flow from the first furnace vessel into the second furnace vessel by gravity.
  • outlet s of the first furnace vessel is arranged above the inlet ses of the second furnace vessel, the s from the Auslas s of the first furnace vessel effluent melt
  • Melting unit several first furnace vessels. These may each be formed as described herein.
  • the advantage of a melting unit with a plurality of first furnace vessels lies in particular in the fact that the latter can be charged with solid cast materials of a different composition, so that the melts formed therefrom can be combined in the second furnace vessel to form a pourable melt, which can be used as a melt represents a combination of the compositions of the melts from the first furnace vessels.
  • Melting unit according to the invention has a plurality of second furnace vessels. These may each be formed as described herein.
  • the advantage of a melting unit with several second furnace vessels is
  • liquid casting materials of a different composition in each case can be, for example, the different Verg cord Marie Marie, can be supplied.
  • the second furnace vessel is preferred for conducting the in the second
  • a treatment device is herein a
  • Casting understood which includes one or more molds stas.
  • the melting unit is designed such that the s in the second furnace vessel heated to casting temperature melt without
  • a Verg screen Marie is zuleitbar.
  • the melt heated in the second furnace vessel to the casting temperature can be fed by gravity to the casting device, for example via grooves or pipes. As a result, a - possibly dangerous - transport of the melt to the casting molds is not necessary.
  • the second furnace vessel preferably has an outlet s.
  • This outlet is preferably closable, for example via a plug or a Schieberverschlus s, which may be formed according to a Schieberverschlus s or a plug for a pan or a tundish from steel production. This allows the melt from the outlet of second furnace vessel are discharged, without the melting process would have to be interrupted in the second furnace vessel.
  • Melt from the second furnace vessel is not necessary, so that s the continuous melting operation in the second casting operation must not be interrupted s.
  • the inventive method for producing a melt for casting with a melting unit according to the invention has the following features:
  • the casting material used for the process according to the invention and the melt formed therefrom can, as stated hereinbefore, be characterized by
  • Be treated according to the invention melt aggregate.
  • the solid cast iron may preferably be in the form of cast iron or cast steel, which is initially heated in the first furnace vessel, for example, to 1 .000 ° C to 1 .300 ° C or to 1 .400 ° C to 1 .600 ° C , then in the second furnace vessel to 1 .400 ° C to 1 .600 ° C or 1 .600 ° C heated to 1 .700 ° C and finally can be forwarded from the second furnace vessel to a downstream treatment or Verg cashmaschine.
  • the process according to the invention can be part of a further process for producing the pourable melt.
  • a central inventive idea of this further, fiction, contemporary method is that the melt - in contrast to the known from the prior art method - between the first melting of the casting material from the raw materials and the provision of a moldable melt thereof is cooled, so that s from the initially formed melt a solid cast material is formed.
  • a Gus seisen- or cast steel melt created a desired composition that is either immediately shed or in liquid-state then fed to a downstream Verg tellofen, from where it is fed to the Verg automateen. According to the state of the art, therefore, the melt formed from the raw materials always remains in a molten state between its melting and pouring.
  • Composition is decoupled.
  • the solid Gus serkerkstoffe with which the inventive melting unit is equipped, for example, be pre-produced to any extent, so s s if necessary, the invention
  • Melting unit can be supplied without delay.
  • the invention allows the production of a solid
  • Gus serkschers a desired composition on the one hand from the melting of this Gus serkstoffes in the invention
  • the melting unit according to the invention can be dimensioned relatively small.
  • Figure 1 shows an inventive melting unit in a lateral
  • Melting unit is shown in a highly schematic embodiment in a side sectional view.
  • the melting unit 1 comprises a first furnace vessel 3 and a second furnace vessel 5.
  • the first furnace vessel 3 is designed as an induction furnace.
  • the first furnace vessel 3 comprises a metal jacket jacket 7, which is supplied on the inside bottom side and in the, adjacent to the bottom portions of the side walls by a refractory material 9.
  • the upper region of the side walls of the first furnace vessel 3 is not delivered by refractory material 9.
  • the refractory material 9 encloses the furnace chamber 13 of the first furnace vessel 3 so that only on the bottom side.
  • Induction coil 1 1 includes stas, so that in the oven chamber 13 befindaki
  • the first furnace vessel 3 On the upper side, the first furnace vessel 3 has an inlet 12, via which solid cast material can be introduced into the furnace chamber 13. The Einlas s 13 is closed by a flap 15. On the bottom side, the first furnace vessel 3 has an outlet 17 for discharging melt formed in the furnace chamber 13 of the first furnace vessel 3 from the casting material. The outlet s 17 is closed by a plug 19.
  • the furnace chamber 13 of the first furnace vessel 3 is designed such that in this a melt of cast material up to a bath height 21st
  • the throughput of the first furnace vessel 3 is about 10 tons of cast iron per hour. To be able to melt this amount of solid cast iron per hour, the furnace chamber 13 or in the furnace chamber 13
  • the second furnace vessel 5 is arranged below the first furnace vessel 3.
  • the second furnace vessel 5 substantially corresponds to the first furnace vessel 3.
  • the second furnace vessel 5 has a
  • Sheet metal jacket 23 which is delivered on the inside with its refractory material 25.
  • the refractory material 25 encloses the furnace chamber 27 of the second furnace vessel 5.
  • the located melt is the metal jacket 23 of the second furnace vessel 5 by an induction coil 29 includes stas through which the furnace chamber 27 is inductively heated.
  • the second furnace vessel 5 an inlet s 3 1, via the melt formed in the first furnace vessel 3 in the furnace chamber 27 of the second furnace vessel 5 is conductive.
  • the inlet s 3 1 of the second furnace vessel 5 is arranged vertically below the outlet 17 of the first furnace vessel 3, so the s from the first furnace vessel 3 effluent melt by gravity in free fall through the inlet s 3 1 of the second
  • Oven vessel 5 in the sen furnace chamber 27 flows.
  • the second furnace vessel 5 has an outlet 33, which can be closed by a stopper 35 is.
  • About the outlet s 33 is from the furnace chamber 27 of the second furnace vessel 5 outflowing melt a distributor trough 37 zuleitbar, which directs the melt directly to a process Stechnisch downstream Verg deniser (not shown).
  • the Fas sungshunt the second furnace vessel 5 is about 1 t
  • the inventive method can be carried out with the melting unit 1 shown in the embodiment as follows:
  • a solid cast material in the form of solid cast iron is introduced through the inlet 12 into the furnace chamber 13 of the first furnace vessel 3.
  • the first fixed cast iron is through the
  • Induction coil 1 1 so energized that this melts and the melt sen a temperature of about 1. 120 ° C has.
  • melt formed accordingly is laused by opening the outlet 17 of the first furnace vessel 3 by means of the plug 19 from the outlet 17, so that the melt due to gravity through the inlet s 3 1 of the second furnace vessel 5 in the sen furnace chamber 27 flows.
  • the melt is energized by the induction coil 29 in such a way that the melt is heated to a temperature of about 1 .500 ° C.
  • the temperature of 1 .500 ° C corresponds to the casting temperature of the melt, so that s after reaching this temperature by opening the Auslass ses 33 of the second furnace vessel 5 by means of the plug 35 from the outlet s 33 flows into the distribution channel 37, from where the melt is fed to the molds of the Verg machine.
  • This cast material was obtained by the extended process according to the invention, wherein initially a melt of the casting material was prepared by melting raw materials into a melt of the casting material of a desired composition. The corresponding melt was then allowed to cool. The then formed, cold casting material was then provided to enter this Gus serkstoffes in the first furnace vessel available.

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Abstract

The invention relates to a melting unit for melting down casting materials and to a method for producing molten material for casting.

Description

Schmelzaggregat zum Einschmelzen von Gusswerkstoffen sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Schmelze für das Gießen  Melting unit for melting casting materials and a method for producing a melt for casting
B e s c h re i b u n g Description
Die Erfindung betrifft ein Schmelzaggregat zum Einschmelzen von The invention relates to a melting unit for melting
Gusswerkstoffen sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Schmelze für das Gießen. Casting materials and a method for producing a melt for casting.
Beim Gießen entsteht aus der Schmelze eines Gusswerkstoffes nach seinem Erstarren in einer Gussform ein fester Körper aus dem Gusswerkstoff. During casting, a solid body of the casting material is formed from the melt of a cast material after it has solidified in a casting mold.
Gusswerkstoffe sind insbesondere auf Basis von Eisen- sowie Cast materials are especially based on iron as well as
Nichteisenmetallen bekannt. Um verbreitete Gusswerkstoffe handelt es sich bei Gusseisen, einer Eisen-Kohlenstoff- Verbindung, und Gussstahl. Non-ferrous metals known. Common cast iron is cast iron, an iron-carbon compound, and cast steel.
Das Gießen von Gusswerkstoffen erfolgt in Gießereien. In Gießereien wird in Schmelzöfen, beispielsweise in Kupolöfen, aus verschiedenen Rohstoffen zunächst eine Schmelze in Form des gewünschten Gusswerkstoffes The casting of cast materials takes place in foundries. In foundries, in melting furnaces, for example in cupola furnaces, a mixture of various raw materials is first melted in the form of the desired casting material
erschmolzen. Diese Schmelze kann anschließend entweder direkt vergossen oder in einen prozesstechnisch nachgeschalteten Vergießofen überführt werden, der zum Speichern und/oder Behandeln und/oder Warmhalten der Schmelze dient, bis diese den nachgeschalteten Gus sformen zugeleitet wird, in denen aus der Schmelze ein fester Körper beziehungsweise ein Gussteil geformt wird. Insbesondere Gießverfahren unter Verwendung eines melted. This melt can then be cast either directly or in a process-related downstream Vergießofen be transferred, which serves for storing and / or treatment and / or keeping warm the melt until it is fed to the downstream Gus forms, in which from the melt, a solid body or a casting is formed. In particular casting method using a
Vergießofens haben sich bewährt, da diese einen Puffer zwischen der Vergießofens have proven themselves, as these provide a buffer between the
Erstellung der Schmelze des Gus swerkstoffes aus den Rohstoffen und dem Vergießen der Schmelze darstellen. Preparation of the melt of Gus serkstoffes from the raw materials and the casting of the melt represent.
Grundsätzlich haben sich entsprechend gestaltete Gießverfahren unter Basically, appropriately designed casting methods have
Verwendung von Vergießöfen in der Praxis zwar bewährt, allerdings weisen diese auch zahlreiche Nachteile auf. Although the use of potting furnaces has proven successful in practice, they also have numerous disadvantages.
So kann es beispielsweise zu Leistungsproblemen im Verfahren führen, wenn dem Vergießofen zu wenig Schmelze vom Schmelzofen zur Verfügung gestellt wird. Ferner kann es beispielsweise zu Qualitätsproblemen hinsichtlich der Schmelze kommen, wenn die Zuleitung von Schmelze aus dem Vergießofen zu den Gussformen stockt; denn in diesem Fall kann es bei der für eine längere Zeit in dem Vergießofen verweilenden Schmelze durch einen Abbrand zu einer Veränderung der chemischen Zusammensetzung der Schmelze kommen. Thus, for example, it can lead to performance problems in the process if too little melt is made available to the casting furnace from the melting furnace. Furthermore, for example, quality problems with respect to the melt may occur if the supply of melt from the casting furnace to the casting molds falters; because in this case it can come in the lingering for a long time in the casting furnace melt by burning to a change in the chemical composition of the melt.
Ferner kann der Transport der Schmelze vom Schmelzofen zum Vergießofen problematisch sein. Denn in der Regel wird die Schmelze hierzu in geeigneten Gefäßen, beispielsweise mittels eines Gabelstaplers , transportiert, was mit der Gefahr von Personenschäden im Falle eines Unfalls verbunden sein kann. Furthermore, the transport of the melt from the furnace to the casting furnace can be problematic. Because usually the melt is this purpose in suitable vessels, for example by means of a forklift, transported, which may be associated with the risk of personal injury in the event of an accident.
Ferner müs sen der Schmelz- und Vergießofen ein großes Fas sungsvermögen aufweisen, so das s ein ausreichender Puffer an Schmelze des Gus swerkstoffes zur Verfügung steht. Bei einem typischen Durchsatz von beispielsweise etwa 10 t Gus swerkstoff pro Stunde weisen Schmelzöfen beispielsweise etwa 10 t Fas sungsvermögen für den Gusswerkstoff beziehungsweise der Furthermore, the melting and casting furnace must have a high sorption capacity, so that a sufficient buffer of the melt of the cast material is available. For example, at a typical throughput of about 10 tons of cast material per hour, furnaces have about 10 tons Fas sungsvermögen for the casting material or the
zugrundeliegenden Rohstoffe und Vergießöfen beispielsweise ein For example, underlying raw materials and Vergießöfen
Fas sungsvermögen von 3 t bis 10 t schmelzflüssigem Gusswerkstoff, beispielsweise einer Gusseisenschmelze, auf. Fasungsvermögen of 3 t to 10 t of molten cast material, such as a cast-iron melt, on.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass die vorbezeichneten Probleme, die sich aus der bekannten Technologie zum Vergießen von Gus swerkstoffen ergeben, insbesondere an der Kopplung von Schmelzofen und Vergießofen zueinander liegen. Die erfinderische Grundidee besteht daher darin, eine Technologie zur Verfügung zu stellen, mit der eine Entkopplung von Schmelzofen und According to the invention, it has been recognized that the aforementioned problems resulting from the known technology for casting cast iron materials lie, in particular, in the coupling of the melting furnace and the casting furnace to one another. The inventive idea is therefore to provide a technology with which a decoupling of furnace and
Vergießofen möglich ist. Pouring furnace is possible.
Der Erfindung liegt vor diesem Hintergrund die Aufgabe zu Grunde, ein Schmelzaggregat zum Einschmelzen von Gus swerkstoffen sowie ein Against this background, the invention is based on the object of providing a smelting unit for melting cast iron materials and a
Verfahren zur Herstellung einer Schmelze für das Gießen zur Verfügung zu stellen, durch welche ein Gießen von Gus swerkstoffe möglich ist, bei dem sich die vorbezeichneten Probleme nicht mehr ergeben. Insbesondere soll erfindungsgemäß eine Technologie zur Verfügung gestellt werden, durch welche eine vollständige Entkopplung von Schmelzofen einerseits und To provide a method for producing a melt for casting, by which a casting of Gus serkerkstoffe is possible in which the aforementioned problems no longer arise. In particular, according to the invention, a technology should be made available by which a complete decoupling of melting furnace on the one hand and
Vergießofen andererseits möglich ist. Potting oven on the other hand is possible.
Erfindungsgemäß zur Verfügung gestellt wird ein Schmelzaggregat zum Einschmelzen von Gusswerkstoffen mit folgenden Merkmalen : According to the invention, a melting unit is provided for melting casting materials with the following features:
Einem ersten Ofengefäß und einem zweiten Ofengefäß ; A first furnace vessel and a second furnace vessel;
das erste Ofengefäß ist zum Einschmelzen von Gus swerkstoffen sowie zur Aufnahme der durch das Einschmelzen gebildeten Schmelze ausgebildet; das zweite Ofengefäß ist dem ersten Ofengefäß derart prozes stechnisch nachgeschaltet, das s in dem ersten Ofengefäß aus Gusswerkstoffen gebildete Schmelze in das zweite Ofengefäß leitbar ist; das zweite Ofengefäß ist zur Aufnahme der von dem ersten Ofengefäß in das zweite Ofengefäß leitbaren Schmelze sowie zum Erhöhen der Temperatur der aufgenommenen Schmelze auf deren Gießtemperatur ausgebildet. the first furnace vessel is designed for the melting of cast iron materials and for receiving the melt formed by the melting; the second furnace vessel is connected downstream of the first furnace vessel in such a process that it is possible to conduct melt formed in the first furnace vessel made of cast materials into the second furnace vessel; the second furnace vessel is designed to receive the melt which can be conducted from the first furnace vessel into the second furnace vessel, and to raise the temperature of the received melt to its casting temperature.
Unter Einschmelzen wird erfindungsgemäß die Herstellung einer Schmelze aus einem festen Werkstoff, insbesondere einem festen Gus swerkstoff verstanden. Melting according to the invention is understood to mean the production of a melt from a solid material, in particular a solid cast material.
Bei einem Gusswerkstoff kann es sich erfindungsgemäß um einen beliebigen Gus swerkstoff für das Gießen handeln, insbesondere um einen Gus swerkstoff in Form von Gus seisen oder Gus sstahl. According to the invention, a cast material can be any casting material for casting, in particular a cast iron material in the form of cast iron or cast iron.
Bei der Gießtemperatur handelt es sich um die Temperatur der Schmelze des Gus swerkstoffes , die diese im Ofenaggregat wunschgemäß für das The casting temperature is the temperature of the melt of the casting material, which is desired in the furnace unit for the purpose
anschließende Vergießen in Gus sformen aufweisen soll. In der Regel ist diese Gießtemperatur um einige Grad Celsius über die optimale Temperatur beim anschließenden Gießen überhitzt, so dass die Gießtemperatur auch als subsequent casting in Gus forms should have. In general, this casting temperature is overheated by a few degrees Celsius above the optimum temperature during subsequent casting, so that the casting temperature as well
Überhitzungstemperatur bezeichnet wird. Overheating temperature is called.
Indem das zweite Ofengefäß dem ersten Ofengefäß prozes stechnisch nachgeschaltet ist, ist zum Ausdruck gebracht, dass bei regulärem Betrieb des erfindungsgemäßen Schmelzaggregates in dem ersten Ofengefäß erzeugte Schmelze anschließend in das zweite Ofengefäß gelangt beziehungsweise geleitet wird. By the second furnace vessel Stchnisch downstream of the first furnace vessel process, it is expressed that produced during regular operation of the melting unit according to the invention in the first furnace vessel melt then passes into the second furnace vessel or is passed.
Erfindungsgemäß wurde festgestellt, das s mit dem erfindungsgemäßen According to the invention, it was found that s with the invention
Schmelzaggregat eine völlige Entkopplung der Erstellung einer Schmelze des Gus swerkstoffes aus den Rohstoffen einerseits und der Bereitstellung einer solchen Schmelze für deren Verguss in Gus sformen andererseits möglich ist. Denn das erfindungsgemäße Schmelzaggregat ermöglicht sowohl das Einschmelzen eines festen Gusswerkstoffes sowie die Behandlung der Melting unit a complete decoupling of the preparation of a melt of Gus serkstoffes from the raw materials on the one hand and the provision of such a melt for their casting in Gus forms on the other hand is possible. Because the melting unit according to the invention allows both the Melting a solid cast material and the treatment of
Schmelze derart, das s diese insbesondere für das Vergießen zur Verfügung steht, insbesondere deren Gießtemperatur aufweist. Hierzu weist das erfindungsgemäße Schmelzaggregat ein erstes Ofengefäß auf, in dem aus dem festen Gus swerkstoff zunächst eine Schmelze des Gus swerkstoffes herstellbar ist. Zur Behandlung dieser Schmelze derart, das s diese in einer für das Vergießen gewünschten Form vorliegt, insbesondere die gewünschte Melt such that it is available in particular for the casting, in particular their casting temperature. For this purpose, the melting unit according to the invention has a first furnace vessel in which first of all a melt of the casting material can be produced from the solid cast material. For the treatment of this melt such that it is present in a desired shape for casting, in particular the desired
Gießtemperatur aufweist, weist das erfindungsgemäße Schmelzaggregat das zweite Ofengefäß auf. Ein besonderes Merkmal des erfindungsgemäßen Schmelzaggregates liegt dabei insbesondere auch darin, das s das zweite Ofengefäß nicht nur zum Warmhalten der aus dem ersten Ofengefäß Having casting temperature, the inventive melting unit, the second furnace vessel. A particular feature of the melting unit according to the invention is in particular also that the second furnace vessel is not only used for keeping the first furnace vessel warm
aufgenommenen Schmelze ausgebildet ist, sondern zum Erhöhen der absorbed melt is formed, but to increase the
Temperatur der vom ersten Ofengefäß aufgenommenen Schmelze. Ferner sind das erste und zweite Ofengefäß bevorzugt mit einem verhältnismäßig kleinen Volumen zur Aufnahme von Gusswerkstoff beziehungsweise einer daraus gebildeten Schmelze ausgebildet, da erfindungsgemäß erkannt wurde, das s dies zahlreiche Vorteile mit sich bringt. So wird bei einem verhältnismäßig kleinen Volumen des zweiten Ofengefäßes nur eine geringere Menge an Schmelze im Ofenaggregat flüs sig bereit gehalten und bei den typischen Durchsätzen schneller verbraucht als bei den Aggregaten nach dem Stand der Technik. Damit ergibt sich eine kurze Verweilzeit der Schmelze im Temperature of the melt received by the first furnace vessel. Furthermore, the first and second furnace vessels are preferably formed with a relatively small volume for receiving casting material or a melt formed therefrom, since it has been recognized according to the invention that this brings numerous advantages. Thus, with a relatively small volume of the second furnace vessel, only a smaller amount of melt in the furnace assembly liquid is kept ready and consumed faster at the typical throughputs than in the state-of-the-art units. This results in a short residence time of the melt in the
erfindungsgemäßen Ofenaggregat, insbesondere im zweiten Ofengefäß . furnace assembly according to the invention, in particular in the second furnace vessel.
Hierdurch ist jedoch die Gefahr einer qualitativen Verschlechterung der Schmelze während ihres Verweilens im erfindungsgemäßen Ofenaggregat minimiert, da aufgrund der kurzen Verweilzeit insbesondere die Gefahr eines Abbrandes minimiert ist. Gleichzeitig ergibt sich aus der möglichen kurzen Verweilzeit der Schmelze im erfindungsgemäßen Ofenaggregat die As a result, however, the risk of a qualitative deterioration of the melt is minimized during their residence in the furnace assembly according to the invention, since due to the short residence time in particular the risk of burnup is minimized. At the same time resulting from the possible short residence time of the melt in the furnace assembly according to the invention
Möglichkeit eines schnellen Wechsels zwischen Schmelzen einer Possibility of a quick change between melting a
unterschiedlichen, gewünschten Zusammensetzung. Ferner wird bei einem geringen Volumen des ersten und zweiten Ofengefäßes und den daraus resultierenden kürzeren Prozesszeiten nur eine geringere Energie als im Stand der Technik benötigt, um eine gewünschte Menge an Gus swerkstoff different, desired composition. Further, with a small volume of the first and second furnace vessels and the resulting resulting in shorter process times only a lower energy than in the prior art needed to a desired amount of cast material
aufzuschmelzen und für das Vergießen zur Verfügung zu stellen. melt and provide for casting.
Das erste Ofengefäß weist einen Einlas s zur Eingabe von festem The first furnace vessel has an inlet s for the entry of solid
Gus swerkstoff in das erste Ofengefäß auf. Bei diesem Einlas s kann es sich beispielsweise um eine Öffnung im ersten Ofengefäß handeln. Der Einlas s kann beispielsweise verschließbar sein. Bevorzugt ist der Einlas s des ersten Ofengefäßes im oberen Bereich des ersten Ofengefäßes ausgebildet. Cast iron in the first furnace vessel. This inlet s may, for example, be an opening in the first furnace vessel. The inlet s can be closed, for example. Preferably, the inlet s of the first furnace vessel is formed in the upper region of the first furnace vessel.
Zum Einschmelzen von in das erste Ofengefäß eingegebenem festen For melting solid introduced into the first furnace vessel
Gus swerkstoff weist das erste Ofengefäß eine Einrichtung zum Erhitzen von in dem ersten Ofengefäß befindlichem, festen Gus swerkstoff über dessen Schmelztemperatur auf. Bei dieser Einrichtung kann es sich grundsätzlich um eine beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Einrichtung zum Cast material, the first furnace vessel has a device for heating solid casting material in the first furnace vessel above its melting temperature. In principle, this device can be any device known from the prior art for
Einschmelzen von Gusswerkstoffen in einem Ofengefäß handeln, Smelt casting materials in a furnace vessel,
beispielsweise einen Gasbrenner. Besonders bevorzugt ist das erste Ofengefäß jedoch induktiv beheizbar. Insoweit weist das erste Ofengefäß als Einrichtung zum Einschmelzen von in dem ersten Ofengefäß befindlichem Gus swerkstoff eine Induktionseinrichtung, insbesondere eine Induktions spule auf, durch die das erste Ofengefäß induktiv beziehungsweise mittels Induktion beheizbar ist. Insgesamt kann das erste Ofengefäß insoweit beispielsweise in Form eines Induktionsofens ausgebildet sein . Der besondere Vorteil eines solchen induktiv beheizbaren ersten Ofengefäßes liegt insbesondere auch darin, das s in dem ersten Ofengefäß befindlicher, fester Gus swerkstoff besonders schnell erschmelzbar ist, so das s das erste Ofengefäß sehr flexibel zum Einschmelzen von Gus swerkstoffen gewünschter unterschiedlicher Zusammensetzungen verwendbar ist. Das erste Ofengefäß ist insgesamt derart ausgebildet, das s der in dem ersten Ofengefäß befindliche Gusswerkstoff auf eine Temperatur erhitzbar ist, in der er schmilzt beziehungsweise als Schmelze vorliegt. Das erste Ofengefäß mus s jedoch nicht derart ausgebildet sein, dass die in dem ersten Ofengefäß for example, a gas burner. However, the first furnace vessel is particularly preferably heated inductively. In that regard, the first furnace vessel as means for melting located in the first furnace vessel Gus serkstoff an induction device, in particular an induction coil, through which the first furnace vessel is heated inductively or by induction. Overall, the first furnace vessel can be designed in this respect, for example, in the form of an induction furnace. The particular advantage of such an inductively heatable first furnace vessel lies in particular in the fact that solid cast iron material contained in the first furnace vessel can be melted particularly quickly, so that the first furnace vessel can be used very flexibly for melting cast iron of desired different compositions. The first furnace vessel is designed overall such that the casting material located in the first furnace vessel can be heated to a temperature in which it melts or is present as a melt. However, the first furnace vessel need not be formed so as to be in the first furnace vessel
ausbildbare Schmelze auf Gießtemperatur erhitzbar ist. Dies kann insoweit vorteilhaft sein, als das s die Einrichtung zum Erhitzen von Gus swerkstoff in dem ersten Ofengefäß nicht derart dimensioniert werden muss , das s durch diese ein Erhitzen der aus dem Gus swerkstoff in dem ersten Ofengefäß formable melt is heated to casting temperature. This may be advantageous insofar as the device for heating cast material in the first furnace vessel does not have to be dimensioned in such a way that it heats the material out of the casting in the first furnace vessel
befindlichen Schmelze auf Gießtemperatur notwendig ist. located melt is necessary at casting temperature.
Es kann beispielsweise vorgesehen sein, das s das erste Ofengefäß - bezogen auf einen Durchsatz von einer Tonne Gus seisen pro Stunde - eine Einrichtung zum Erhitzen beziehungsweise Einschmelzen von in dem ersten Ofengefäß It may be provided, for example, that the first furnace vessel - based on a throughput of one ton of cast iron per hour - means for heating or melting of in the first furnace vessel
befindlichem Gusswerkstoff mit einer Leistung von nicht mehr als 450 kW aufweist, also beispielsweise auch von nicht mehr 400 kW, 350 kW, 300 kW oder von nicht mehr als 250 kW, soweit das erste Ofengefäß zur Aufnahme eines Gus swerkstoffes in Form von Gusseisen ausgebildet ist. Soweit das erste located casting material having an output of not more than 450 kW, that is, for example, not more 400 kW, 350 kW, 300 kW or not more than 250 kW, as far as the first furnace vessel is designed to receive a Gus serkerk material in the form of cast iron , As far as the first
Ofengefäß zur Aufnahme eines Gusswerkstoffes in Form von Gus s stahl ausgebildet ist, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das erste Ofengefäß - bezogen auf einen Durchsatz von einer Tonne Gusseisen pro Stunde - eine Einrichtung zum Erhitzen beziehungsweise Einschmelzen von in dem ersten Ofengefäß befindlichem Gus sstahl mit einer Leistung von nicht mehr als Furnace vessel for receiving a cast material in the form of cast steel is designed, for example, be provided that the first furnace vessel - based on a throughput of one ton of cast iron per hour - a device for heating or melting of located in the first furnace vessel Gus sstahl with a benefit of not more than
500 kW aufweist, also beispielsweise auch von nicht mehr 450 kW, 500 kW, that is, for example, not more than 450 kW,
400 kW, 350 kW, 300 kW oder von nicht mehr als 250 kW. Die Leistung der Einrichtung zum Erhitzen kann sich insbesondere linear mit dem Durchsatz ändern, also beispielsweise bei einem Durchsatz von 2 Tonnen pro Stunde doppelt so hoch und bei einem Durchsatz von 0,5 Tonnen pro Stunden halb so hoch wie die vorstehenden Leistungen sein. Soweit das erste Ofengefäß zur Aufnahme eines Gus swerkstoffes in Form von Gusseisen ausgebildet ist, kann bevorzugt vorgesehen sein, das s Gus seisen, beziehungsweise eine daraus gebildete Schmelze, in dem ersten Ofengefäß auf eine Temperatur im Bereich von 1 .000°C bis 1 .300°C erhitzbar ist, 400 kW, 350 kW, 300 kW or not more than 250 kW. In particular, the power of the heating means may vary linearly with throughput, eg twice as high at a throughput of 2 tons per hour and half as high as the above performances at a throughput of 0.5 tons per hour. As far as the first furnace vessel is designed to receive a cast material in the form of cast iron, it may preferably be provided that the cast iron or a melt formed therefrom be in the first furnace vessel at a temperature in the range from 1 .000 ° C. to 1. 300 ° C is heated,
insbesondere also beispielsweise auch auf eine Temperatur von wenigstens 1 .050°C oder 1 . 100°C oder beispielsweise höchstens auch auf eine in particular, for example, to a temperature of at least 1 .050 ° C or 1. 100 ° C or, for example, at most also to one
Temperatur von 1 .250°C oder 1 .200°C . Soweit das erste Ofengefäß zur Temperature of 1 .250 ° C or 1 .200 ° C. As far as the first furnace vessel for
Aufnahme eines Gus swerkstoffes in Form von Gus sstahl ausgebildet ist, kann bevorzugt vorgesehen sein, das s Guss stahl beziehung sweise eine daraus gebildete Schmelze in dem ersten Ofengefäß auf eine Temperatur im Bereich von 1.400°C bis 1 .600°C erhitzbar ist, insbesondere also beispielsweise auch auf eine Temperatur von wenigstens 1 .450°C oder beispielsweise höchstens auch auf eine Temperatur von 1 .550°C . Receiving a cast material in the form of cast steel, it may preferably be provided that the molten steel content of a melt formed therefrom in the first furnace vessel can be heated to a temperature in the range from 1,400 ° C. to 1,600 ° C., in particular So for example, to a temperature of at least 1 .450 ° C or, for example, at most also to a temperature of 1 .550 ° C.
Das erste Ofengefäß weist bevorzugt einen Auslas s zum Auslas sen der in dem ersten Ofengefäß gebildeten Schmelze auf. The first furnace vessel preferably has an outlet s for discharging the melt formed in the first furnace vessel.
Bevorzugt weist das erste Ofengefäß einen solchen Auslas s bodenseitig auf, so dass das erste Ofengefäß nicht gekippt werden mus s , um die Schmelze aus dem ersten Ofengefäß auszuleiten. Dies hat den Vorteil, dass das erste The first furnace vessel preferably has such an outlet on the bottom side, so that the first furnace vessel does not have to be tilted in order to discharge the melt from the first furnace vessel. This has the advantage that the first
Ofengefäß kontinuierlich zum Einschmelzen von Gusswerkstoffen einsetzbar ist. Ein, insbesondere bodenseitiger Auslass des ersten Ofengefäßes , kann bevorzugt verschließbar sein, beispielsweise durch einen Stopfen oder Furnace vessel is continuously used for melting of cast materials. A, in particular bottom-side outlet of the first furnace vessel, may preferably be closable, for example by a stopper or
Schieberverschlus s, wie diese für eine Pfanne oder einen Tundish aus der Stahlproduktion bekannt sind. Slide closures, as they are known for a pan or a tundish from steel production.
Das erste Ofengefäß kann innenseitig zumindest teilweise durch eine feuerfeste Auskleidung zugestellt sein, insbesondere in den Bereichen, in denen eine Schmelze aus dem Gus swerkstoff vorliegt. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, das s das erste Ofengefäß Bereiche aufweist, an denen es innenseitig nicht durch eine feuerfeste Auskleidung zugestellt ist, insbesondere beispielsweise in den Bereichen, in denen beim Betrieb des erfindungsgemäßen Schmelzaggregates keine Schmelze aus dem The first furnace vessel may be provided on the inside at least partially by a refractory lining, in particular in the areas in which a melt from the casting material is present. According to a preferred embodiment, it is provided that the first furnace vessel has regions, in which it is not delivered on the inside by a refractory lining, in particular, for example, in the areas where no melt from the. During operation of the melting unit according to the invention
Gus swerkstoff vorliegt. Ein besonderer Vorteil eines ersten Ofengefäßes , das Bereiche aufweist, in denen es innenseitig nicht durch eine feuerfeste Casting material is present. A particular advantage of a first furnace vessel, which has areas where it is not on the inside by a refractory
Auskleidung zugestellt ist, liegt darin, dass das Ofengefäß in diesen Lined is located, is that the furnace vessel in these
Bereichen wesentlich effektiver mit Heizenergie beaufschlagbar ist als an solchen Bereichen, die durch eine feuerfeste Auskleidung zugestellt sind, insbesondere, soweit das erste Ofengefäß induktiv beheizbar ist. Areas can be acted upon much more effectively with heating energy than at such areas that are delivered through a refractory lining, in particular, as far as the first furnace vessel is inductively heated.
Das zweite Ofengefäß weist einen Einlas s zur Aufnahme der von dem ersten Ofengefäß in das zweite Ofengefäß leitbaren Schmelze des Gus swerkstoffes auf. Bei einem solchen Einlas s kann es sich beispielsweise um eine Öffnung handeln, die beispielsweise auch verschließbar sein kann. Bevorzugt ist die Öffnung oben am zweiten Ofengefäß angeordnet. The second furnace vessel has an inlet s for receiving the melt of the casting material which can be conducted from the first furnace vessel into the second furnace vessel. Such an inlet s may, for example, be an opening which, for example, may also be closable. Preferably, the opening is arranged at the top of the second furnace vessel.
Zum Erhöhen der Temperatur der von dem ersten Ofengefäß aufgenommenen Schmelze des Gusswerkstoffes auf des sen Gießtemperatur weist das zweite Ofengefäß eine Einrichtung zum Erhitzen dieser Schmelze auf. Bei dieser Einrichtung kann es sich grundsätzlich um eine beliebige aus dem Stand der Technik bekannte Einrichtung zum Einschmelzen von Gus swerkstoffen in einem Ofengefäß handeln, beispielsweise einen Gasbrenner. Besonders bevorzugt ist das zweite Ofengefäß j edoch induktiv beheizbar. Insoweit weist das zweite Ofengefäß als Einrichtung zum Erhitzen von in dem zweiten Ofengefäß befindlicher Schmelze des Gus swerkstoffes eine To increase the temperature of the received from the first furnace vessel melt of the casting material on the sen casting temperature, the second furnace vessel has a means for heating this melt. In principle, this device can be any device known from the prior art for melting cast iron materials in a furnace vessel, for example a gas burner. Particularly preferably, however, the second furnace vessel can be heated inductively. In that regard, the second furnace vessel as a means for heating located in the second furnace vessel melt of Gus serkstoffes one
Induktionseinrichtung, insbesondere eine Induktions spule auf, durch die das zweite Ofengefäß induktiv beziehungsweise mittels Induktion beheizbar ist. Insgesamt kann das zweite Ofengefäß insoweit beispielsweise in Form eines Induktionsofens ausgebildet sein, beispielsweise in Form eines Tiegelofens, wobei die Schmelze induktiv auf die Gießtemperatur erhitzbar ist. Der besondere Vorteil eines solchen induktiv beheizbaren zweiten Ofengefäßes liegt insbesondere auch darin, das s in dem zweiten Ofengefäß befindliche Schmelze des Gusswerkstoffes besonders schnell auf deren Gießtemperatur erhitzbar ist. Induction device, in particular an induction coil, through which the second furnace vessel can be heated inductively or by induction. Overall, the second furnace vessel can be designed in this respect, for example in the form of an induction furnace, for example in the form of a crucible furnace, wherein the melt is inductively heated to the casting temperature. Of the The particular advantage of such an inductively heatable second furnace vessel lies in particular in the fact that the melt of the casting material located in the second furnace vessel can be heated particularly rapidly to its casting temperature.
Das zweite Ofengefäß weist, wie oben ausgeführt, bevorzugt ein The second furnace vessel, as stated above, preferably a
verhältnismäßig geringes Fassungsvermögen für die Schmelze des relatively small capacity for the melt of the
Gusswerkstoffes auf. Soweit es sich bei dem Gus swerkstoff beispielsweise um Gusseisen oder Gus s stahl handelt, weist das zweite Ofengefäß beispielsweise ein Fas sungsvermögen für eine Schmelze aus Gusseisen von höchstens 20 % des Durchsatzes des erfindungsgemäßen Ofenaggregates pro Stunde auf, also beispielsweise auch von höchstens 15 , 10 % oder 5 % des Durchsatzes pro Stunde. Insbesondere, soweit das zweite Ofengefäß zur Aufnahme einer Cast material on. As far as the cast iron is, for example, cast iron or cast steel, the second furnace vessel has, for example, a capacity for a cast iron melt of not more than 20% of the throughput of the furnace assembly according to the invention per hour, that is to say for example not more than 15. 10 % or 5% of throughput per hour. In particular, as far as the second furnace vessel for receiving a
Gusseisenschmelze im vorbezeichneten Umfang ausgebildet ist, kann die Cast iron melt is formed in the aforementioned scope, the
Einrichtung - bezogen auf einen Durchsatz von einer Tonne Gus seisen pro Stunde - zum Erhitzen der in dem zweiten Ofengefäß befindlichen Schmelze eine Leistung von beispielsweise höchstens 200 kW aufweisen, also Means - based on a throughput of one ton of cast iron per hour - for heating the melt located in the second furnace vessel have a power of, for example, at most 200 kW, ie
beispielsweise auch von höchstens 150 kW, 100 kW oder von höchstens 50 kW, Soweit das zweite Ofengefäß zur Aufnahme einer Gus s stahlschmelze im vorbezeichneten Umfang ausgebildet ist, kann die Einrichtung - bezogen auf einen Durchsatz von einer Tonne Gus sstahl pro Stunde - zum Erhitzen der in dem zweiten Ofengefäß befindlichen Schmelze eine Leistung von beispielsweise höchstens 250 kW aufweisen, also beispielsweise auch von höchstens 200 kW, 150 kW, 100 kW oder von höchstens 50 kW. For example, even at most 150 kW, 100 kW or at most 50 kW, As far as the second furnace vessel for receiving a Gus s molten steel is formed in the aforementioned scope, the device - based on a throughput of one ton of cast steel per hour - for heating the in the second furnace vessel melt have a power of, for example, at most 250 kW, so for example, not more than 200 kW, 150 kW, 100 kW or 50 kW at most.
Soweit das zweite Ofengefäß zum Erhöhen der Temperatur einer As far as the second furnace vessel to increase the temperature of a
Gusseisenschmelze auf Gießtemperatur ausgebildet ist, kann das zweite Cast iron melt is formed at casting temperature, the second
Ofengefäß derart ausgebildet sein, dass die Gus seisenschmelze auf eine Oven vessel be designed such that the cast iron melt on a
Temperatur im Bereich von 1 .400°C bis 1 .600 °C erhitzbar ist, also Temperature can be heated in the range of 1 .400 ° C to 1 .600 ° C, ie
beispielsweise auch auf eine Temperatur von wenigstens 1 .450° und beispielsweise auch auf eine Temperatur von höchstens 1 .550 °C. Soweit das zweite Ofengefäß zum Erhöhen der Temperatur einer Guss stahlschmelze auf Gießtemperatur ausgebildet ist, kann das zweite Ofengefäß derart ausgebildet sein, das s die Guss stahlschmelze auf eine Temperatur im Bereich von 1 .600°C bis 1 .700°C erhitzbar ist, also beispielsweise auch auf eine Temperatur von wenigstens 1 .620° und beispielsweise auch auf eine Temperatur von for example, to a temperature of at least 1 .450 ° and for example, even to a temperature of at most 1 .550 ° C. As far as the second furnace vessel for increasing the temperature of a cast steel melt is formed to casting temperature, the second furnace vessel may be formed such that s the casting molten steel is heated to a temperature in the range of 1 .600 ° C to 1 .700 ° C, ie for example, to a temperature of at least 1 .620 ° and for example to a temperature of
höchstens 1 .680 °C. at most 1 .680 ° C.
Das zweite Ofengefäß weist einen Auslas s zum Auslas sen der gebildeten Schmelze aus dem zweiten Ofengefäß auf. The second furnace vessel has an outlet s for Auslas sen of the melt formed from the second furnace vessel.
Innenseitig ist das zweite Ofengefäß durch eine feuerfeste Auskleidung zugestellt, die den Ofenraum zur Aufnahme der Schmelze umgibt. On the inside, the second furnace vessel is delivered through a refractory lining, which surrounds the furnace chamber for receiving the melt.
Die in dem ersten Ofengefäß gebildete Schmelze ist grundsätzlich durch beliebige, aus dem Stand der Technik bekannte Mittel zur Leitung von The melt formed in the first furnace vessel is basically any means known in the art for conducting
Schmelzen in das zweite Ofengefäß leitbar. Beispielsweise kann die Schmelze über Rinnen, Rohre oder Kombinationen daraus vom ersten Ofengefäß in das zweite Ofengefäß leitbar sein. Diese Mittel zum Leiten der Schmelze können beispielsweise aus einem feuerfesten Werkstoff ausgebildet sein. Melting in the second furnace vessel leitbar. For example, the melt via channels, pipes or combinations thereof from the first furnace vessel in the second furnace vessel can be conducted. These means for conducting the melt may be formed, for example, of a refractory material.
Bevorzugt ist das Schmelzaggregat derart ausgebildet, das s die Schmelze schwerkraftbedingt vom ersten Ofengefäß in das zweite Ofengefäß leitbar ist. Preferably, the melting unit is designed in such a way that the melt is guided by gravity from the first furnace vessel into the second furnace vessel.
Insoweit kann besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass der Auslas s zum Ausleiten der Schmelze aus dem ersten Ofengefäß oberhalb, also vertikal höher als der höchste Badspiegel der Schmelze im zweiten Ofengefäß angeordnet ist, also oberhalb des Einlasses des zweiten Ofengefäßes , soweit der Einlas s des zweiten Ofengefäßes oberhalb des höchsten B adspiegels der Schmelze im zweiten Ofengefäß angeordnet ist. Hierdurch ist es möglich, das s die Schmelze aus dem ersten Ofengefäß schwerkraftbedingt in das zweite Ofengefäß fließt. In that regard, it can be particularly preferably provided that the outlet s for discharging the melt from the first furnace vessel above, that is vertically higher than the highest bath level of the melt in the second furnace vessel is arranged, ie above the inlet of the second furnace vessel, as far as the inlet s of the second Oven vessel above the highest B mirror of the melt in the second furnace vessel is arranged. This makes it possible for the melt to flow from the first furnace vessel into the second furnace vessel by gravity.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, das s das erste Ofengefäß und das zweite Ofengefäß derart zueinander angeordnet sind, das s die Schmelze vom ersten Ofengefäß in freiem Fall in das zweite Ofengefäß fließt. Zur Verwirklichung dieses Erfindungsgedankens kann daher According to a preferred embodiment, provision is made for the first furnace vessel and the second furnace vessel to be arranged relative to one another such that the melt flows from the first furnace vessel into the second furnace vessel in free fall. For the realization of this inventive concept can therefore
beispielsweise vorgesehen sein, dass der Auslas s des ersten Ofengefäßes derart oberhalb des Einlas ses des zweiten Ofengefäßes angeordnet ist, das s eine aus dem Auslas s des ersten Ofengefäßes ausfließende Schmelze be provided, for example, that the outlet s of the first furnace vessel is arranged above the inlet ses of the second furnace vessel, the s from the Auslas s of the first furnace vessel effluent melt
schwerkraftbedingt über den Einlass des zweiten Ofengefäßes in dieses fließt. Gravity due to the inlet of the second furnace vessel flows into this.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist das erfindungsgemäße According to a preferred embodiment, the inventive
Schmelzaggregat mehrere erste Ofengefäße auf. Diese können jeweils wie hierin beschrieben ausgebildet sein. Der Vorteil eines Schmelzaggregates mit mehreren ersten Ofengefäßen liegt insbesondere auch darin, dass letztere mit festen Gus swerkstoffen einer j eweils unterschiedlichen Zusammensetzung beschickt werden können, so das s die hieraus gebildeten Schmelzen in dem zweiten Ofengefäß zu einer gießfähigen Schmelze kombiniert werden können, die sich als eine Kombination der Zusammensetzungen der Schmelzen aus den ersten Ofengefäßen darstellt. Melting unit several first furnace vessels. These may each be formed as described herein. The advantage of a melting unit with a plurality of first furnace vessels lies in particular in the fact that the latter can be charged with solid cast materials of a different composition, so that the melts formed therefrom can be combined in the second furnace vessel to form a pourable melt, which can be used as a melt represents a combination of the compositions of the melts from the first furnace vessels.
Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das According to one embodiment it can be provided that the
erfindungsgemäße Schmelzaggregat mehrere zweite Ofengefäße aufweist. Diese können jeweils wie hierin beschrieben ausgebildet sein. Der Vorteil eines Schmelzaggregates mit mehreren zweiten Ofengefäßen liegt Melting unit according to the invention has a plurality of second furnace vessels. These may each be formed as described herein. The advantage of a melting unit with several second furnace vessels is
beispielsweise darin, das s letztere von den ersten Ofengefäßen mit flüs sigen Gusswerkstoffen einer j eweils unterschiedlichen Zusammensetzung beschickt werden können, die beispielsweise unterschiedlichen Vergießeinrichtungen zugeleitet werden können. for example, in that the latter of the first furnace vessels is charged with liquid casting materials of a different composition in each case can be, for example, the different Vergießeinrichtungen can be supplied.
Das zweite Ofengefäß ist bevorzugt zur Leitung der in dem zweiten The second furnace vessel is preferred for conducting the in the second
Ofengefäß auf Gießtemperatur erhitzen Schmelze in eine nachgeschaltete Prozess stufe ausgebildet, beispielsweise zu Leitung in wenigstens eine der folgenden Prozess stufen: eine Einrichtung zur Behandlung der Schmelze oder eine Vergießeinrichtung. Als Behandlungseinrichtung wird hierin eine Furnace furnace heated to casting temperature melt formed in a downstream process stage, for example, to line in at least one of the following process stages: a device for the treatment of the melt or a Vergießeinrichtung. As a treatment device is herein a
Einrichtung verstanden, durch die die Schmelze gemäß dem Stand der Device understood by the melt according to the state of
Technik behandelbar ist. Als Vergießeinrichtung wird hierin eine Technique is treatable. As a Vergießeinrichtung is herein a
Gießeinrichtung verstanden, die eine oder mehrere Gussformen umfas st. Casting understood, which includes one or more molds stas.
Bevorzugt ist das Schmelzaggregat derart ausgebildet, das s die in dem zweiten Ofengefäß auf Gießtemperatur erhitzte Schmelze ohne Preferably, the melting unit is designed such that the s in the second furnace vessel heated to casting temperature melt without
prozesstechnischen Zwischenschritt, also insbesondere beispielsweise ohne weitere Erhitzung der Schmelze, einer Vergießeinrichtung zuleitbar ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die in dem zweiten Ofengefäß auf Gießtemperatur erhitzte Schmelze schwerkraftbedingt der Vergießeinrichtung zuleitbar, beispielsweise über Rinnen oder Rohre. Hierdurch ist ein - gegebenenfalls gefährlicher - Transport der Schmelze zu den Gus sformen nicht notwendig . procedural intermediate step, ie in particular, for example, without further heating of the melt, a Vergießeinrichtung is zuleitbar. According to a preferred embodiment, the melt heated in the second furnace vessel to the casting temperature can be fed by gravity to the casting device, for example via grooves or pipes. As a result, a - possibly dangerous - transport of the melt to the casting molds is not necessary.
Zum Ausleiten der Schmelze aus dem zweiten Ofengefäß weist das zweite Ofengefäß bevorzugt einen Auslas s auf. For discharging the melt from the second furnace vessel, the second furnace vessel preferably has an outlet s.
Dieser Auslass ist bevorzugt verschließbar, beispielsweise über einen Stopfen oder einen Schieberverschlus s, der gemäß einem Schieberverschlus s oder einem Stopfen für eine Pfanne oder einen Tundish aus der Stahlproduktion ausgebildet sein kann. Hierdurch kann die Schmelze aus dem Auslass des zweiten Ofengefäßes ausgelassen werden, ohne dass der Schmelzprozess im zweiten Ofengefäß unterbrochen werden müsste. This outlet is preferably closable, for example via a plug or a Schieberverschlus s, which may be formed according to a Schieberverschlus s or a plug for a pan or a tundish from steel production. This allows the melt from the outlet of second furnace vessel are discharged, without the melting process would have to be interrupted in the second furnace vessel.
Dies hat den besonderen Vorteil, das s ein Kippen zum Auslas sen der This has the particular advantage that s tilting to Auslas sen of
Schmelze aus dem zweiten Ofengefäß nicht notwendig ist, so das s der kontinuierliche Schmelzbetrieb im zweiten Gießbetrieb nicht unterbrochen werden mus s . Melt from the second furnace vessel is not necessary, so that s the continuous melting operation in the second casting operation must not be interrupted s.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Schmelze für das Gießen mit einem erfindungsgemäßen Schmelzaggregat weist die folgenden Merkmale auf: The inventive method for producing a melt for casting with a melting unit according to the invention has the following features:
Eingabe von festem Gus swerkstoff in das erste Ofengefäß ;  Introduction of solid cast material into the first furnace vessel;
Einschmelzen des Gus swerkstoffes in dem ersten Ofengefäß ; Melting the cast material in the first furnace vessel;
Leiten der in dem ersten Ofengefäß gebildeten Schmelze in das zweite Passing the melt formed in the first furnace vessel into the second one
Ofengefäß ; Oven vessel;
Erhöhen der Temperatur der von dem zweiten Ofengefäß aufgenommenen Schmelze auf deren Gießtemperatur.  Increasing the temperature of the melt received by the second furnace vessel to its casting temperature.
Der für das erfindungsgemäße Verfahren verwendete Gusswerkstoff sowie die daraus gebildete Schmelze können wie hierin ausgeführt durch das The casting material used for the process according to the invention and the melt formed therefrom can, as stated hereinbefore, be characterized by
erfindungsgemäße Schmelzaggregat behandelt werden. Be treated according to the invention melt aggregate.
Insoweit kann der feste Gus swerkstoff bevorzugt in Form von Gus seisen oder Guss stahl vorliegen, der zunächst in dem ersten Ofengefäß beispielsweise auf 1 .000°C bis 1 .300°C beziehungsweise auf 1 .400°C bis 1 .600°C erhitzt, dann in dem zweiten Ofengefäß auf 1 .400°C bis 1 .600°C beziehungsweise 1 .600°C bis 1 .700°C erhitzt wird und schließlich aus dem zweiten Ofengefäß an eine nachgeschaltete Behandlungs- oder Vergießeinheit weitergeleitet werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren kann Bestandteil eines weitergehenden Verfahrens zur Herstellung der vergießfähigen Schmelze sein . Ein zentraler Erfindungsgedanke dieses weitergehenden, erfindungs gemäßen Verfahrens liegt darin, dass die Schmelze - im Unterschied zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren - zwischen dem erstmaligen Erschmelzen des Gusswerkstoffes aus den Rohstoffen und der zur Verfügungstellung einer vergießfähigen Schmelze hieraus abgekühlt wird, so das s aus der zunächst gebildeten Schmelze ein fester Gus swerkstoff gebildet wird. In that regard, the solid cast iron may preferably be in the form of cast iron or cast steel, which is initially heated in the first furnace vessel, for example, to 1 .000 ° C to 1 .300 ° C or to 1 .400 ° C to 1 .600 ° C , then in the second furnace vessel to 1 .400 ° C to 1 .600 ° C or 1 .600 ° C heated to 1 .700 ° C and finally can be forwarded from the second furnace vessel to a downstream treatment or Vergießeinheit. The process according to the invention can be part of a further process for producing the pourable melt. A central inventive idea of this further, fiction, contemporary method is that the melt - in contrast to the known from the prior art method - between the first melting of the casting material from the raw materials and the provision of a moldable melt thereof is cooled, so that s from the initially formed melt a solid cast material is formed.
Insoweit wird, wie oben ausgeführt, gemäß dem Stand der Technik zunächst aus den Rohstoffen, insbesondere Roheisen und Schrott, eine Gus seisen- oder Guss stahlschmelze einer gewünschten Zusammensetzung erstellt, die entweder unmittelbar vergossen oder im flüs sigen Zustand anschließend einem nachgeschalteten Vergießofen zugeleitet wird, von wo aus sie den Vergießeinheiten zugeleitet wird. Nach dem Stand der Technik verbleibt die aus den Rohstoffen gebildete Schmelze daher zwischen ihrem Erschmelzen und dem Vergießen stets in einem schmelzflüssigen Zustand. In that regard, as stated above, according to the prior art, first of the raw materials, in particular pig iron and scrap, a Gus seisen- or cast steel melt created a desired composition that is either immediately shed or in liquid-state then fed to a downstream Vergießofen, from where it is fed to the Vergießeinheiten. According to the state of the art, therefore, the melt formed from the raw materials always remains in a molten state between its melting and pouring.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zunächst aus den Rohstoffen jedoch eine Schmelze eines Gusswerkstoffes einer gewünschten According to the method of the invention, however, initially a melt of a casting material of a desired from the raw materials
Zusammensetzung gebildet, die man anschließend erkalten läs st. Dieser erkaltete Gusswerkstoff wird anschließend in dem ersten Ofengefäß des erfindungsgemäßen Schmelzaggregates eingeschmolzen. Formed composition, which can then be cooled les st. This cooled casting material is then melted down in the first furnace vessel of the melting unit according to the invention.
Das weitergehende, erfindungsgemäße Verfahren weist demnach die folgenden, weiteren, dem oben beschriebenen Verfahren vorhergehenden Verfahrens schritte auf: The further method according to the invention accordingly has the following further steps preceding the method described above:
Erstellen einer Schmelze eines Gus swerkstoffes ;  Creating a melt of a cast material;
Erkaltenlas sen der Schmelze zu einem festen Gus swerkstoff; Zur Verfügungstellung des festen Gus swerkstoffes zur Eingabe des festen Gusswerkstoffes in das erste Ofengefäß . Cooling the melt to a solid cast material; Provision of the solid cast material for entering the solid cast material into the first furnace vessel.
Dieses Verfahren weist insbesondere den Vorteil auf, dass das Einschmelzen des Gus swerkstoffes in dem erfindungsgemäßen Schmelzaggregat von dem Erschmelzen und Herstellen des Gusswerkstoffes einer gewünschten This method has the particular advantage that the melting of Gus serkstoffes in the melting unit according to the invention of the melting and producing the casting material of a desired
Zusammensetzung entkoppelbar ist. Composition is decoupled.
Insoweit können die festen Gus swerkstoffe, mit denen das erfindungsgemäße Schmelzaggregat bestückt wird, beispielsweise in beliebigem Umfang vorproduziert werden, so das s sie bei Bedarf dem erfindungsgemäßen In that regard, the solid Gus serkerkstoffe, with which the inventive melting unit is equipped, for example, be pre-produced to any extent, so s s if necessary, the invention
Schmelzaggregat ohne Verzögerung zugeführt werden können. Melting unit can be supplied without delay.
Ferner läs st es die Erfindung zu, dass die Herstellung eines festen Furthermore, the invention allows the production of a solid
Gus swerkstoffes einer gewünschten Zusammensetzung einerseits von dem Einschmelzen dieses Gus swerkstoffes in dem erfindungsgemäßen Gus serkstoffes a desired composition on the one hand from the melting of this Gus serkstoffes in the invention
Schmelzaggregat andererseits zeitlich und räumlich getrennt erfolgt. S o kann die Herstellung des festen Gus swerkstoffes, mit dem das erfindungsgemäße Schmelzaggregat bestückt wird, beispielsweise in einer anderen Melting unit on the other hand temporally and spatially separated takes place. S o, the production of the solid cast iron tererkstoffes, with which the inventive melting unit is equipped, for example in another
Produktionsstätte als das Einschmelzen dieses Gus swerkstoffes in dem erfindungsgemäßen Schmelzaggregat erfolgen. Production site as the melting of this Gus serkstoffes done in the melting unit according to the invention.
Ferner kann das erfindungsgemäße Schmelzaggregat verhältnismäßig klein dimensioniert werden. Furthermore, the melting unit according to the invention can be dimensioned relatively small.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren sowie der zugehörigen Figurenbeschreibung. Further features of the invention will become apparent from the claims, the figures and the accompanying description of the figures.
Sämtliche Merkmale der Erfindung können, einzeln oder in Kombination, beliebig miteinander kombiniert sein. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figurenbeschreibung näher erläutert. All features of the invention may be combined with each other, individually or in combination. An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the following description of the figures.
Dabei zeigt It shows
Figur 1 ein erfindungsgemäßes Schmelzaggregat in einer seitlichen Figure 1 shows an inventive melting unit in a lateral
Schnittansicht.  Sectional view.
Das in Figur 1 insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnete The marked in Figure 1 in total by the reference numeral 1
Schmelzaggregat ist in stark schematisierter Ausführungsform in einer seitlichen Schnittansicht dargestellt. Melting unit is shown in a highly schematic embodiment in a side sectional view.
Das Schmelzaggregat 1 umfas st ein erstes Ofengefäß 3 sowie ein zweites Ofengefäß 5. The melting unit 1 comprises a first furnace vessel 3 and a second furnace vessel 5.
Das erste Ofengefäß 3 ist als Induktionsofen ausgebildet. Das erste Ofengefäß 3 umfas st einen Blechmantel 7 , der innenseitig bodenseitig und in den, dem Boden benachbarten Abschnitten der Seitenwände durch einen feuerfesten Werkstoff 9 zugestellt ist. Der obere Bereich der Seitenwände des ersten Ofengefäßes 3 ist nicht durch feuerfesten Werkstoff 9 zugestellt. Der feuerfeste Werkstoff 9 umschließt den Ofenraum 13 des ersten Ofengefäßes 3 damit allein bodenseitig. Außenseitig ist der Blechmantel 7 von einer The first furnace vessel 3 is designed as an induction furnace. The first furnace vessel 3 comprises a metal jacket jacket 7, which is supplied on the inside bottom side and in the, adjacent to the bottom portions of the side walls by a refractory material 9. The upper region of the side walls of the first furnace vessel 3 is not delivered by refractory material 9. The refractory material 9 encloses the furnace chamber 13 of the first furnace vessel 3 so that only on the bottom side. On the outside, the metal jacket 7 of a
Induktionsspule 1 1 umfas st, so dass im Ofenraum 13 befindlicher Induction coil 1 1 includes stas, so that in the oven chamber 13 befindlicher
Gus swerkstoff induktiv erhitzbar ist. Oberseitig weist das erste Ofengefäß 3 einen Einlas s 12 auf, über den fester Gus swerkstoff in den Ofenraum 13 eingebbar ist. Der Einlas s 13 ist durch eine Klappe 15 verschließbar. Bodenseitig weist das erste Ofengefäß 3 einen Auslass 17 zum Auslassen von in dem Ofenraum 13 des ersten Ofengefäßes 3 gebildeter Schmelze aus dem Gusswerkstoff auf. Der Auslas s 17 ist durch einen Stopfen 19 verschließbar. Der Ofenraum 13 des ersten Ofengefäßes 3 ist derart ausgebildet, dass in diesem eine Schmelze aus Gusswerkstoff bis zu einer Badhöhe 21 Gus material is inductively heated. On the upper side, the first furnace vessel 3 has an inlet 12, via which solid cast material can be introduced into the furnace chamber 13. The Einlas s 13 is closed by a flap 15. On the bottom side, the first furnace vessel 3 has an outlet 17 for discharging melt formed in the furnace chamber 13 of the first furnace vessel 3 from the casting material. The outlet s 17 is closed by a plug 19. The furnace chamber 13 of the first furnace vessel 3 is designed such that in this a melt of cast material up to a bath height 21st
aufgenommen werden kann. can be included.
Der Durchsatz des ersten Ofengefäßes 3 beträgt etwa 10 t Gus seisen pro Stunde. Um diese Menge festen Gus seisens pro Stunde einschmelzen zu können, ist der Ofenraum 13 beziehungsweise das im Ofenraum 13 The throughput of the first furnace vessel 3 is about 10 tons of cast iron per hour. To be able to melt this amount of solid cast iron per hour, the furnace chamber 13 or in the furnace chamber 13
befindliche Gusseisen durch die Induktionsspule 1 1 mit einer Energie von etwa 4.000 kW beaufschlagbar. located cast iron through the induction coil 1 1 with an energy of about 4,000 kW acted upon.
Unterhalb des ersten Ofengefäßes 3 ist das zweite Ofengefäß 5 angeordnet. In seinem Grundaufbau entspricht das zweite Ofengefäß 5 im Wesentlichen dem ersten Ofengefäß 3. Insoweit weist auch das zweite Ofengefäß 5 einen Below the first furnace vessel 3, the second furnace vessel 5 is arranged. In its basic structure, the second furnace vessel 5 substantially corresponds to the first furnace vessel 3. In that regard, the second furnace vessel 5 has a
Blechmantel 23 auf, der innenseitig mit seinem feuerfesten Werkstoff 25 zugestellt ist. Der feuerfeste Werkstoff 25 umschließt dabei den Ofenraum 27 des zweiten Ofengefäßes 5. Zur Beheizung des zweiten Ofengefäßes 5 beziehungsweise einer im Ofenraum 27 des zweiten Ofengefäßes 5 Sheet metal jacket 23, which is delivered on the inside with its refractory material 25. The refractory material 25 encloses the furnace chamber 27 of the second furnace vessel 5. For heating the second furnace vessel 5 or one in the furnace chamber 27 of the second furnace vessel fifth
befindlichen Schmelze ist der Blechmantel 23 des zweiten Ofengefäßes 5 von einer Induktions spule 29 umfas st, durch die der Ofenraum 27 induktiv beheizbar ist. Oberseitig weist das zweite Ofengefäß 5 einen Einlas s 3 1 auf, über den in dem ersten Ofengefäß 3 gebildete Schmelze in den Ofenraum 27 des zweiten Ofengefäßes 5 leitbar ist. Dabei ist der Einlas s 3 1 des zweiten Ofengefäßes 5 vertikal unterhalb des Auslasses 17 des ersten Ofengefäßes 3 angeordnet, so das s aus dem ersten Ofengefäß 3 ausfließende Schmelze schwerkraftbedingt im freien Fall durch den Einlas s 3 1 des zweiten located melt is the metal jacket 23 of the second furnace vessel 5 by an induction coil 29 includes stas through which the furnace chamber 27 is inductively heated. On the upper side, the second furnace vessel 5 an inlet s 3 1, via the melt formed in the first furnace vessel 3 in the furnace chamber 27 of the second furnace vessel 5 is conductive. In this case, the inlet s 3 1 of the second furnace vessel 5 is arranged vertically below the outlet 17 of the first furnace vessel 3, so the s from the first furnace vessel 3 effluent melt by gravity in free fall through the inlet s 3 1 of the second
Ofengefäßes 5 in des sen Ofenraum 27 fließt. Bodenseitig weist das zweite Ofengefäß 5 einen Auslas s 33 auf, der über einen Stopfen 35 verschließbar ist. Über den Auslas s 33 ist aus dem Ofenraum 27 des zweiten Ofengefäßes 5 ausfließende Schmelze einer Verteilerrinne 37 zuleitbar, die die Schmelze unmittelbar einer prozes stechnisch nachgeschalteten Vergießeinheit (nicht dargestellt) zuleitet. Oven vessel 5 in the sen furnace chamber 27 flows. On the bottom side, the second furnace vessel 5 has an outlet 33, which can be closed by a stopper 35 is. About the outlet s 33 is from the furnace chamber 27 of the second furnace vessel 5 outflowing melt a distributor trough 37 zuleitbar, which directs the melt directly to a process Stechnisch downstream Vergießeinheit (not shown).
Das Fas sungsvermögen des zweiten Ofengefäßes 5 beträgt etwa 1 t The Fas sungsvermögen the second furnace vessel 5 is about 1 t
schmelzflüs sigen Gus seisens, das bei vollständiger Befüllung des zweiten Ofengefäßes 5 bis zum Badspiegel 36 ansteht. Durch die Induktions spule 29 ist der Ofenraum 27 des zweiten Ofengefäßes 5 mit einer Energie von etwa 1 .000 kW beaufschlagbar. melted Gus seisens, which is present at complete filling of the second furnace vessel 5 to the bathroom mirror 36. Through the induction coil 29 of the furnace chamber 27 of the second furnace vessel 5 with an energy of about 1, 000 kW can be acted upon.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit dem im Ausführungsbeispiel dargestellten Schmelzaggregat 1 wie folgt durchgeführt werden: The inventive method can be carried out with the melting unit 1 shown in the embodiment as follows:
Zunächst wird ein fester Gus swerkstoff in Form von festem Gusseisen durch den Einlass 12 in den Ofenraum 13 des ersten Ofengefäßes 3 eingegeben. In dem Ofenraum 13 wird das zunächst feste Gus seisen durch die First, a solid cast material in the form of solid cast iron is introduced through the inlet 12 into the furnace chamber 13 of the first furnace vessel 3. In the oven chamber 13, the first fixed cast iron is through the
Induktionsspule 1 1 derart mit Energie beaufschlagt, dass dieses schmilzt und des sen Schmelze eine Temperatur von etwa 1 . 120 °C aufweist. Die Induction coil 1 1 so energized that this melts and the melt sen a temperature of about 1. 120 ° C has. The
entsprechend gebildete Schmelze wird durch Öffnen des Auslassen 17 des ersten Ofengefäßes 3 mittels des Stopfens 19 aus dem Auslass 17 ausgelas sen, so dass die Schmelze schwerkraftbedingt durch den Einlas s 3 1 des zweiten Ofengefäßes 5 in des sen Ofenraum 27 strömt. Im Ofenraum 27 des zweiten Ofengefäßes 5 wird die Schmelze durch die Induktionsspule 29 derart mit Energie beaufschlagt, dass sich die Schmelze auf eine Temperatur von etwa 1 .500°C erwärmt. Die Temperatur von 1 .500°C entspricht der Gießtemperatur der Schmelze, so das s diese nach Erreichen dieser Temperatur durch Öffnen des Auslas ses 33 des zweiten Ofengefäßes 5 mittels des Stopfens 35 aus dem Auslas s 33 in die Verteilerrinne 37 strömt, von wo aus die Schmelze den Gussformen der Vergießeinheit zugeleitet wird. Bei diesem Verfahren wird ein fester Gus swerkstoff einer bekannten melt formed accordingly is laused by opening the outlet 17 of the first furnace vessel 3 by means of the plug 19 from the outlet 17, so that the melt due to gravity through the inlet s 3 1 of the second furnace vessel 5 in the sen furnace chamber 27 flows. In the furnace chamber 27 of the second furnace vessel 5, the melt is energized by the induction coil 29 in such a way that the melt is heated to a temperature of about 1 .500 ° C. The temperature of 1 .500 ° C corresponds to the casting temperature of the melt, so that s after reaching this temperature by opening the Auslass ses 33 of the second furnace vessel 5 by means of the plug 35 from the outlet s 33 flows into the distribution channel 37, from where the melt is fed to the molds of the Vergießeinheit. In this process, a solid cast material of a known
Zusammensetzung eingesetzt. Dieser Gus swerkstoff wurde nach dem erweiterten, erfindungsgemäßen Verfahren erhalten, wobei zunächst eine Schmelze aus dem Gusswerkstoff erstellt wurde, indem Rohstoffe zu einer Schmelze des Gusswerkstoffes einer gewünschten Zusammensetzung erschmolzen wurden. Die entsprechende Schmelze wurde anschließend erkalten gelassen. Der danach gebildete, kalte Gusswerkstoff wurde anschließend zur Eingabe dieses Gus swerkstoffes in das erste Ofengefäß zur Verfügung gestellt. Composition used. This cast material was obtained by the extended process according to the invention, wherein initially a melt of the casting material was prepared by melting raw materials into a melt of the casting material of a desired composition. The corresponding melt was then allowed to cool. The then formed, cold casting material was then provided to enter this Gus serkstoffes in the first furnace vessel available.

Claims

Schmelzaggregat zum Einschmelzen von Gusswerkstoffen sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Schmelze für das Gießen Melting unit for melting casting materials and a method for producing a melt for casting
P a t e n t a n s p rü c h e P a t e n t a n s p re c e s
Schmelzaggregat (1) zum Einschmelzen von Gusswerkstoffen mit folgenden Merkmalen: Melting unit (1) for melting cast materials, having the following features:
Einem ersten Ofengefäß (3) und einem zweiten Ofengefäß (5);  A first furnace vessel (3) and a second furnace vessel (5);
das erste Ofengefäß (3) ist zum Einschmelzen von Gusswerkstoffen sowie zur Aufnahme der durch das Einschmelzen gebildeten Schmelze ausgebildet;  the first furnace vessel (3) is designed for the melting of cast materials and for receiving the melt formed by the melting;
das zweite Ofengefäß (5) ist dem ersten Ofengefäß (3) derart  the second furnace vessel (5) is the first furnace vessel (3) in such a way
prozesstechnisch nachgeschaltet, dass in dem ersten Ofengefäß (3) aus Gusswerkstoffen gebildete Schmelze in das zweite Ofengefäß (5) leitbar ist;  Process technology downstream, that in the first furnace vessel (3) formed from cast materials melt in the second furnace vessel (5) can be conducted;
das zweite Ofengefäß (5) ist zur Aufnahme der von dem ersten  the second furnace vessel (5) is for receiving the one from the first
Ofengefäß (3) in das zweite Ofengefäß (5) leitbaren Schmelze sowie zum Erhöhen der Temperatur der aufgenommenen Schmelze auf deren Gießtemperatur ausgebildet.  Oven vessel (3) formed in the second furnace vessel (5) conductive melt and for increasing the temperature of the received melt to the casting temperature.
Schmelzaggregat nach Anspruch 1, bei dem das erste Ofengefäß (3) induktiv beheizbar ist. Melting unit according to claim 1, wherein the first furnace vessel (3) is inductively heated.
3. Schmelzaggregat nach wenigstens einem der vorhergehenden 3. Melting unit according to at least one of the preceding
Ansprüche, bei dem das zweite Ofengefäß (5) induktiv beheizbar ist.  Claims in which the second furnace vessel (5) is inductively heated.
4. Schmelzaggregat nach Anspruch 1 , das zur Leitung der in dem zweiten Ofengefäß (5) auf Gießtemperatur erhitzten Schmelze in eine 4. Melting unit according to claim 1, for the purpose of conducting in the second furnace vessel (5) heated to casting temperature melt in a
Behandlungs- oder Vergießeinrichtung ausgebildet ist.  Treatment or Vergießeinrichtung is formed.
5. Verfahren zur Herstellung einer Schmelze für das Gießen mit einem Aggregat nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche mit folgenden Merkmalen: 5. A process for producing a melt for casting with an aggregate according to at least one of the preceding claims with the following features:
Eingabe von festem Guswerkstoff in das erste Ofengefäß (3 ) ;  Introduction of solid cast material into the first furnace vessel (3);
Einschmelzen des Gus swerkstoffes in dem ersten Ofengefäß (3) ;  Melting the cast material in the first furnace vessel (3);
Leiten des in dem ersten Ofengefäß (3 ) gebildeten Schmelze in das zweite Ofengefäß (5) ;  Passing the melt formed in the first furnace vessel (3) into the second furnace vessel (5);
Erhöhen der Temperatur der von dem zweiten Ofengefäß (5)  Increase the temperature of the second furnace vessel (5)
aufgenommenen Schmelze auf deren Gießtemperatur.  absorbed melt on the casting temperature.
6. Verfahren nach Anspruch 5 , das die folgenden weiteren, 6. The method according to claim 5, which comprises the following further
vorhergehenden Schritte aufweist:  previous steps comprises:
Erstellen einer Schmelze eines Gus swerkstoffes ;  Creating a melt of a cast material;
Erkaltenlas sen der Schmelze zu einem festen Gus swerkstoff;  Cooling the melt to a solid cast material;
Zur Verfügungstellung des festen Gus swerkstoffes zur Eingabe des festen Gus swerkstoff in das erste Ofengefäß (3 ) .  Provision of the solid cast material for inputting the solid cast material into the first furnace vessel (3).
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