FI66486B - ANORDING FOER SMAELTNING OCH GJUTNING AV MINERALIER OCH METALLER - Google Patents
ANORDING FOER SMAELTNING OCH GJUTNING AV MINERALIER OCH METALLER Download PDFInfo
- Publication number
- FI66486B FI66486B FI812613A FI812613A FI66486B FI 66486 B FI66486 B FI 66486B FI 812613 A FI812613 A FI 812613A FI 812613 A FI812613 A FI 812613A FI 66486 B FI66486 B FI 66486B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- heating
- heating elements
- crucible
- space
- wall
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B14/00—Crucible or pot furnaces
- F27B14/06—Crucible or pot furnaces heated electrically, e.g. induction crucible furnaces with or without any other source of heat
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Crucibles And Fluidized-Bed Furnaces (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
Description
6648666486
LAITE MINERAALIEN JA METALLIEN SULATTAMISEKSI JA VALAMISEKSI-ANORDNING FÖR SMÄLTN1NG OCII GJUTN1NG AV MINERALIER OCH METALLERAPPARATUS FOR MELTING AND CASTING MINERALS AND METALS-ANORDNING FOR SMALLING AND TRAINING OF MINERALS AND METALS
Keksintö kohdistuu laitteeseen mineraalien tai metallien sulat-tamiseksi ja valamiseksi, erityisesti korkeissa lämpötiloissa sulavien metallien tai metallilejeerinkien, kuten esimerkiksi kuparin ja/tai kuparilejeerinkien, sulattamiseksi ja valamiseksi, ja 5 laitteeseen kuuluu kuumennustila, jonka muodostavat sivuseinämät, kattoseinämä . ja pohjaseinämä, jotka kaikki on lämpöeristetty oleellisesti alumiinioksidista ja piioksidisfca · muodostuvalla materiaalilla, ja jonka ympärillä on terässeinämät, ja kuumennustilaan sijoitettu upokkaan alusta ja tämän päälle sijoitettu upokas sekä vä-10 hintään kolme kuumennustilaan sen seinämien ja upokkaan välille sijoitettua ja sähköjohti min varustettua piikarbidikuumennus-elementtiä, jotka on sijoitettu siten, etteivät ne kosketa kuumennustilan seinämiin eivätkä upokkaaseen.The invention relates to an apparatus for melting and casting minerals or metals, in particular for melting and casting high-melting metals or metal alloys, such as copper and / or copper alloys, and the apparatus comprises a heating chamber formed by side walls, a roof wall. and a bottom wall, all of which are thermally insulated with a material consisting essentially of alumina and silica fisc · surrounded by steel walls, and a crucible base and a crucible placed thereon in the heating space and at least three crucibles placed in the heating space between its walls and the crucible and electrically conductive. elements positioned so that they do not touch the walls of the heating space or the crucible.
2 66486 Tälläinen sulatus- ja valulaite, jossa lämmöneristys on rakennettu oleellisesti alumiinioksidista ja piioksidista muodostuvasta kuitumateriaalista, tunnetaan DE-OS 2 725 884 patenttijulkaisusta. Tämä materiaali, monistakin syistä, on osoittautu-5 nut parhaimmaksi materiaaliksi jota käytetään kaasu- tai öljy-lämmitteisissä sulatus- ja valu-uuneissa sekä induktiouunissa. Ottamatta huomioon suhteellisesti pienentyneitä käyttökustannuksia saa nimittäin tälläinen tunnettu laite aikaan erittäin hyvän taloudellisuuden yhdistettynä sulan materiaalin hapettumisen estämi-10 seen liittyviin muihin etuihin, koska ei vaadita mitään liikettä kuten esimerkiksi induktiouuneissa ja ei ole myöskään muita mahdollisuuksia kemialliseen reaktioon polttckaasun kanssa kuten esi merkiksi kaasu- tai öl jylämmit teisissä uuneissa. Samoin vältetään kaikki ympäristön saastuttaminen ytännöllisesti katsoen meluttoman 15 työn avulla ja saadaan mahdollisuus, että kyetään pitämään uunin lämpötila kuten myös sulan materiaalin lämpötila jatkuvasti käytännöllisesti katsoen aivan halutussa arvossa.2,6486 Such a smelting and casting device in which the thermal insulation is constructed of a fibrous material consisting essentially of alumina and silica is known from DE-OS 2 725 884. This material, for many reasons, has proven to be the best material used in gas or oil fired melting and casting furnaces as well as induction furnaces. Notwithstanding the relatively reduced operating costs, such a known device provides very good economy combined with other advantages of preventing the oxidation of molten material, since no movement is required as in induction furnaces and there are no other possibilities for chemical reaction with combustion gas such as gas or oil in other ovens. Likewise, all pollution of the environment is avoided by virtually noiseless work and the possibility is obtained that the temperature of the furnace as well as the temperature of the molten material can be kept practically at the desired value at all times.
Tällaisen tunnetun ratkaisun mukaisessa laitteessa on tunnettua järjestää eristys muurauk- 20 sen ja lämmönvarastointimateriaalin ja ulomman terässeinän väliin kuvatunlaisesta eristysmateriaalista valmistetulla yhtenäisellä kuorirakenteella, tarkoituksena vähentää yhä edelleen lämmön johtumisesta aiheutuvia energiahäviöitä verrattuna laitteistoon, jossa kuumennustilan sivuseinämät ja lattia on lämpöeristetty 25 yksittäisesti tällä eristysmateriaalilla. Tälle tunnetul le ratkaisulle on kuitenkin erityisesti tunnettua, että kuumennus-tilan ympärille täytyy olla sijoitettu riittävä lämmönvarastointi-materiaalimassa, jotta laitteen taloudellisuus verrattuna induktio-uuniin tai kaasu- tai öljylämmitteiseen uuniin saavutettaisiin.In a device according to such a known solution, it is known to provide insulation between the masonry and the heat storage material and the outer steel wall with a uniform shell structure made of such an insulating material, in order to further reduce heat loss due to heat However, it is particularly known for this known solution that a sufficient mass of heat storage material must be placed around the heating space in order to achieve the economy of the device compared to an induction furnace or a gas or oil-fired furnace.
30 Juuri tämän lämmönvarastointikyvyn takia täytyy kuitenkin tällaisessa tunnetussa ratkaisussa lämmönvarastointimateriaalin ja ulkoisen terässeinän väliin olla järjestetty riittävän paksu erityskerros, sillä muuten tulisivat toisaalta lämpömenetykset liian korkeiksi ja toisaalta laitteen ulkopinnan muodostavan terasseinämän lämpötila 35 tulisi liian korkeaksi, jotta sitä voitaisiin käsitellä tyydyttävästi .However, it is precisely because of this heat storage capacity that in such a known solution a sufficiently thick separating layer must be provided between the heat storage material and the outer steel wall, otherwise the heat loss would be too high and the temperature of the outer wall 35 would be too high to be treated.
Tällä lämmönvarastointimateriaalilla on kuitenkin välttämättä myös suhteellisen korkea tiheys ja se on siksi erittäin raskasta, niin että tälläinen tunnettu ratkaisu ei tule pelkästään lämmön- 3 66486 varastointimateriaalin takia suhteellisen kalliiksi, vaan myös jHowever, this heat storage material also necessarily has a relatively high density and is therefore very heavy, so that such a known solution becomes not only relatively expensive due to the heat storage material, but also j
sen vaatiman tukirakenteen takia ,a vaatii tällöin suuren Jdue to the support structure it requires, a then requires a large J
tilan, ja erikoisesti käytettäessä laitetta kipattavana uunina j se on suhteellisen hankalasti käsiteltävissä. : 5 Sitäpaitsi täytyy sellaisessa tunnetussa laitteessa kuumen- j nuselementtien olla tuetut molemmin puolin lämmönvarastointimateriaalin alueella oleviin keraamisesta materiaalista valmistettuihin eristysputkiin. Tällöin kuumennuselementit ovat välttämättömästi alttiina tietyille työntö- ja iskurasituksille erikoisesti silloin, 10 kun sellainen tunnettu laite on suunniteltu kaatuvaksi ja jotka rasitukset aiheutuvat valun aikana tapahtuvasta varastointimateriaalin värähte- i lystä. Kokemukset osoittavat, että nämä mekaaniset rasitukset yhdessä lämmityselementteihin kohdistuvan korkean lämpökuormituksen : kanssa hyvin pian johtavat yhden tai useampien lämpöelementtien ! 15 rikkoontumiseen niissä tapahtuvan särön muodostuksen seurauksena, jotka aiheuttavat ylisuuria paikallisia sähkökuormituksia niistä johtuvine oikosulkuineen, tai jopa kaikkien kyseesä olevien lämpö-elementtien täydelliseen rikkoontumiseen. Jotta täiIäisille lämmi-tyselementeille saataisiin jossakin määrin käyttökelpoinen elin 20 ikä on esitetty, ettei näiden lämmityselementtien lämpötila saisi ylittää arvoa 1350 °C.space, and especially when used as a tipping oven j it is relatively difficult to handle. In addition, in such a known device, the heating elements must be supported on both sides in insulating pipes made of ceramic material in the region of the heat storage material. In this case, the heating elements are necessarily exposed to certain pushing and impact stresses, especially when such a known device is designed to tip over and which stresses are caused by the vibration of the storage material during casting. Experience shows that these mechanical stresses together with the high thermal load on the heating elements: very soon lead to one or more heating elements! 15 failure as a result of the formation of cracks in them, which cause excessive local electrical loads with the resulting short-circuits, or even the complete failure of all the heating elements in question. In order to provide a somewhat usable member 20 for full heating elements, it is proposed that the temperature of these heating elements should not exceed 1350 ° C.
Mutta tällöin rajoitetaan tällaisen tunnetun laitteen panostus-mahdollisuudet panostustapauksiin, joissa käytetään enintään 1350 °C lämpötilaa, jos · >. ei tahdota hyväksyä elementtien ennenai-25 kaista rikkoutumista siihen liittyvine kohoavine aika- ja rahakus- tannuksineen, jotka johtuvat odottamisesta ja lämpöelementtien ! vaihdosta, ja vielä huomattavasta tuotannon putoamisesta, joka ai-laskee vielä painavammin laitteen tasetta. Joka tapauksessa laitteen taloudellisuus on tällöin melkoisen kyseenalaista.But in this case, the charging possibilities of such a known device are limited to charging cases where a temperature of up to 1350 ° C is used, if ·>. does not want to accept the premature breakdown of the elements with the associated rising time and money costs due to waiting and heating elements! exchange, and an even significant drop in production, which ai-drops the balance of the device even more heavily. In any case, the economics of the device are then quite questionable.
30 Tätä ei voida korjata myöskään suurentamalla upokkaan panos tusta, toisinsanoen upokkaan panostustilavuutta. Ottamatta huomioon sitä, että tämä on asetettu tiettyyn rajaan koko laitteen käsillä käsittelyn mahdollistamiseksi, tämä vaatisi, että pidettäessä koko laitteen ulkomitat muuttumattomina lämmityselementtien 35 välimatka toisaalta upokkaan seinään ja/tai lämmönvarastointimate-riaalin sisäseinämään tulisi pienenemään. Ensimmäiseksi tämä johtaisi kuumennustilan läpi vapaasti ulottuvien kuumennuselement-tien pelättyyn ylikuumenemiseen johtuen liian suuresta upokkaan lämmön takaisin säteilystä, ja viimeksi olisi seurauksena, että 4 66486 laitteen teräskuoren ulkopinnan lämpötila tulisi nousemaan huomattavasti ilman lämmöneristysmassari lisäämistä, mikä an epätoivottavaa sekä painon ja tilavuuden ja siten laitteen käsi-teltävyyden kannalta että myös tuotantokustannuksien kannalta.30 Nor can this be remedied by increasing the crucible charge, in other words the crucible charge volume. Notwithstanding the fact that this is set within a certain limit to allow manual handling of the entire device, this would require that while keeping the external dimensions of the entire device unchanged, the distance between the heating elements 35 on the crucible wall and / or the inner wall of heat storage material should decrease. Firstly, this would lead to the dreaded overheating of the free-extending heating elements through the heating space due to excessive radiant heat back radiation, and lastly, the outer shell temperature of the 4 66486 device would rise significantly without the addition of thermal insulation mass, thus undesirable and weight and volume. and also in terms of production costs.
5 Myös tästä syystä ei olisi mahdollista saavuttaa toivottua tuotannon nousua.5 For this reason too, it would not be possible to achieve the desired increase in production.
Keksinnön tarkoituksena on parantaa tällaista laitetta yksinkertaisin ja halvoin keinoin siten, että saavutettaisiin huomattava tuotannon kasvu ilman aikaisemmin kuvattuja haitallisia 10 seurauksia, kun toisaalta voidaan viedä läpi sulatusprosesseja, jotka vaativat suhteellisen korkeita käyttölämpötiloja kuumennus-tilassa, aina 1650 °C asti ja, jos tarpeellista lyhytaikaisesti jopa sen yli meneviä lämpötiloja, ja toisaalta voidaan suurentaa upokkaan panostusta ilman laitteen ulkomittojen lisäämistä, ja 15 ilman laitteen teräskuoren ulkolämpötilan huomattavaa kasvua, jolloin kuumennuselementtien kestoaika myös vaativissa työolosuhteissa ei vain pysy ennallaan, vaan jopa voi kasvaa. Tällöin saavutetaan merkittävä kasvu tällaisen laitteen taloudellisuu- i teen sekä yksinkertaisemman rakenteen ja soveliaampien rakenne- ! 20 materiaalien mukanaan tuomien kustannussäästöjen että käyttö- i kustannuksien alenemisen takia.The object of the invention is to improve such a device by simple and inexpensive means so as to achieve a considerable increase in production without the disadvantages described previously, while on the other hand smelting processes requiring relatively high operating temperatures can be carried out up to 1650 ° C and, if necessary even above it, and on the other hand the crucible charge can be increased without increasing the external dimensions of the device, and 15 without a significant increase in the external temperature of the steel shell of the device, thus not only maintaining the heating element life even in demanding working conditions. In this case, a significant increase in the economics of such a device is achieved, as well as a simpler structure and more suitable structural! 20 due to the cost savings brought about by the materials and the reduction in operating costs.
Keksinnön tarkoitus saavutetaan yllättävän yksinkertaisella ja halvalla tavalla siten, että keksinnön mukaisessa laitteessa kuumennustila on muodostettu sivuseinämistä, kattoseinämästä ja 25 lattiaseinämästä, jotka kaikki on tehty oleellisesti alumiinioksidista ja piioksidista muodostuvasta materiaalista, ja että pii-karliiidikuumennuselementit on tuettu vähintään yhden kuumennustilan seinämän suhteen iskuvaimentimilla ja jokainen on sijoitettu kuu-mennustilassa olevan upokkaan ulkopinnasta keskiakselistaan mitat-30 tuna matkan päähän, joka vastaa kuumennuselementin 2-4 kertaista ulkoläpimittaa.The object of the invention is achieved in a surprisingly simple and inexpensive manner in that in the device according to the invention the heating space is formed by side walls, a ceiling wall and a floor wall all made of essentially alumina and silica material, and the silicon carbide heating elements are supported by at least one heating space. is located at a distance from the outer surface of the crucible in the heating space from the central axis at a distance of 30 to 4 times the outer diameter of the heating element.
Tällöin voivat sivuseinämät, kattoseinämä ja pohjaseinämä kuumennustilassa olla rakennettu tarkoituksenmukaisesti kuitumateriaalista, ja myös aikaisemmin kuvatun tunnetun laitteen lämpö-35 eristykseen käytefcytftä kuitumateriaalista. Toisaalta on osoittautunut myös hyväksi vaihtoehdoksi se, että kuumennustilan sivuseinämät, kattoseinämä ja pohjaseinämä on rakennettu ainakin osittain 5 66486 muotoiltavista osista, jot<a on valmistettu Vedettävästä lämmön-eristysmateriaalista. Tällöin keksinnön mukaisen laitteen mukaisella rakenteella voidaan huomattavasti yksinkertaistaa suunnittelua ja/tai valmistustekniikkaa, jolloin saavutetaan vastaava 5 vaikutus tuotannon kokonaiskustannuksiin.In this case, the side walls, the roof wall and the bottom wall in the heating space can be suitably constructed of fibrous material, and also of the previously described known device used for thermal insulation from fibrous material. On the other hand, it has also proved to be a good alternative that the side walls, the roof wall and the bottom wall of the heating space are constructed at least in part from moldable parts made of a pullable thermal insulation material. In this case, the structure according to the device according to the invention can considerably simplify the design and / or the manufacturing technique, whereby a corresponding effect on the total production costs is achieved.
Keksinnön mukaisessa ratkaisussa on onnistuttu säilyttämään tunnetun laitteen edut ja on kyetty vielä oleellisesti parantamaan laitteen taloudellisuutta. Toisaalta nimittäin keksinnössä käytetään hyväksi yllättävää havaintoa, että on aivan mahdollista 10 saada aikaan riittävän vahva uunirakenne pelkäästään kuvatunlaisesta lämmöneristysmateriaalista, jolloin samanaikaisesti hyödynnetään toista uutta havaintoa; nimittäin että tälläisen laitteen taloudellisuus riippuu paljon vähemmän riittävän, suuren tiheyden omaavan lämmönvarastointimateriaalimassan olemassaolos- 15 ta, johon lämmityselementistä kvmmennin tilan seinämien suunnassa säteilevä lämmitysenergia varastoituu ja edullisesti samanaikaisesti säteilee takaisin upokkaaseen, kuin mitä tätä ennen on ajateltu olevan tarpeellista. Oli nimittäin tunnettua, että lämmön takaisinsäteilyn riittävä leviäminen uunin seinistä upokkaaseen 20 voidaan myös saavuttaa suhteellisen pienellä lämpöeristemateri-aalin lämmönvarastointikyvyllä , mikäli keksinnön mukaisen uusimman havainnon mukaisesti olennaisesti tärkeämmät upokkaan ja/tai kuumennuselementtien käyttöaikaa uhkaavat vaaratekijät tehokkaasti poistetaan. Näitä vaaratekijöitä on piikarbidikuumennuselementtien 25 erityinen mekaaninen murtumis taipumus ja upokkaan materiaalin taipuminen, joka kasvaa lämpötilan kasvaessa korkeiden lämpötilojen alueilla, jo suhteellisen pienet paikalliset eroavaisuudet upokkaan ulkopinnan lämpökuormituksessa mainitsemattakaan esiintyviä mekaanisia jännityksiä, joita havaitaan varsinaisen valuprosessin 30 aikana jo sulatuksen aikana, yksistään nämä paikalliset lämmön aiheuttamat epäyhtenäisyydet johtavat säröjen muodostumiseen, joista johtuen kokemuksen mukaan jo lyhyen käyttöajan jälkeen tapahtuu sulan vuotoa kuumennustilaan, mikä aiheuttaa työn keskeytymisen, tarkoituksena poistaa valunut materiaali pois kuumennustilas-35 ta jäähdyttämällä koko laite, mikä puolestaa nopeasti huonontaa tällaisen laitteen koko tuotantoprosessin taloudellisuutta. Ja tässä on edelleen yksi keksinnön kiinnekohta, josta se oleielliisesti on tunnettu, että on aivan mahdollista löytää kuumennuselementtien 6 66486 optimaalinen järjestely upokkaan suhteen, mikä pienentää upokkaan seinämän sekä myös kuumennuselementtien lämpöjännityksiä ja kuitenkin tekee mahdolliseksi parhaan mahdollisen lämpöenergian syötön. Jotta myös korkeampia - käyttövaatimuksia voidaan tyy-5 dyttää käyttölämpötilaa nostettaessa aina 1650 °C asti, varustetaan keksintö edullisesti myös erityisellä kuumennuselementtien tukirakenteella, joka vähentää erityisesti valuprosessiin liittyviä uunin veto- ja iskurasituksien välittymistä kuumennusele-mentteihin ja täten tekevät mahdolliseksi sellaisten piikarbidi-10 kuumennuselementtien käytön, joita voidaan käyttää 1650 °C työs-kentelylämpötilaan asti.The solution according to the invention has succeeded in maintaining the advantages of the known device and has been able to further substantially improve the economy of the device. On the other hand, the invention takes advantage of the surprising finding that it is quite possible to obtain a sufficiently strong furnace structure from a thermal insulation material of the type described alone, thereby simultaneously utilizing another new finding; namely, that the economics of such a device depend much less on the existence of a sufficient mass of high-density heat storage material in which heating energy radiated from the heating element in the direction of the walls of the space is stored and preferably simultaneously radiated back to the crucible. Namely, it was known that sufficient heat return radiation from the furnace walls to the crucible 20 can also be achieved with a relatively low heat storage capacity of the thermal insulation material if the most important hazards threatening the life of the crucible and / or heating elements are effectively eliminated. These hazards include the specific mechanical fracture tendency of the silicon carbide heating elements 25 and the bending of the crucible material, which increases with increasing temperature in high temperature regions, the already relatively small local differences in crucible heat the inconsistencies lead to the formation of cracks, which experience has shown that even after a short period of use, melt leaks into the heating space, interrupting work to remove spilled material from the heating space by cooling the entire device, which in turn rapidly degrades the economics of the entire production process. And here is another point of the invention from which it is essentially known that it is quite possible to find the optimal arrangement of the heating elements 6 66486 with respect to the crucible, which reduces the thermal stresses in the crucible wall as well as the heating elements and still allows the best possible thermal energy supply. In order to also satisfy the higher operating requirements when raising the operating temperature up to 1650 ° C, the invention is preferably also provided with a special heating element support structure which reduces the transmission of furnace tensile and impact stresses to the heating elements, and thus enables the use of such silicon carbide heating elements. , which can be used up to a working temperature of 1650 ° C.
Kaikkiaan keksinnön mukaisella ratkaisulla saadaan aikaan huomattava parannus tyypilliseen laitteeseen ottaen huomioon kaikkien perustana olevien erilaisten ongelmien samanaikaisen rat-15 kaisun ilman että menetettäisiin jo saatuja tyypillisen ratkaisun tarjoamia etuja.Overall, the solution according to the invention provides a considerable improvement over a typical device, taking into account the simultaneous solution of all the various underlying problems without losing the advantages already obtained by the typical solution.
On huomattu, että edelleen voidaan saada aikaan parannus ottaen huomioon mahdollisuus upokkaan panoksen suurentamisen parhaaseen mahdolliseen tilaan- ja lämpötalousratkaisuun ja, että .It has been found that further improvement can be achieved, taking into account the possibility of increasing the crucible contribution to the best possible spatial and thermal economy solution, and that.
20 lämmityselementit on asetettu sopivasti keksinnön mukaisesti siten, että niiden keskiakselin ja läheisen kuumennustilan seinämän sisäpinnan väliin jää etäisyys, joka vastaa lämmityselementin 2-4 kertaista ulkoläpimittaa.The heating elements are suitably arranged according to the invention so that a distance corresponding to 2-4 times the outer diameter of the heating element is left between their central axis and the inner surface of the wall of the nearby heating space.
Edelleen on osoittautunut tarkoituksenmukaiseksi, jos kuu-25 mennuselementit on tuettu kahteen kuumennustilan vastakkaiseen seinämään. Tällöin kuunermuselementti' ' voi edullisesti olla tunnetulla tavalla järjestetty yhdensuuntaiseksi viereisen kuumennustilan seinämän kanssa sekä vaakasuorasti. Toisaalta on keksinnön mukaisesti aivan mahdollista ryhmittää kuumennuselementit myös si-30 nänsä tunnetulla tavalla pystysuorasti upokkaan ympärille.It has further proved expedient if the heating elements are supported on two opposite walls of the heating space. In this case, the moon heating element '' can advantageously be arranged in a known manner parallel to the wall of the adjacent heating space and horizontally. On the other hand, according to the invention, it is quite possible to group the heating elements vertically around the crucible in a manner known per se.
Eräs keksinnön edullinen sovellutusmuoto on tunnettu siitä, että kuumennustila on oleellisesti pitkähkön suunnikkaan muotoinen, jossa upokas on järjestetty oleellisesti sen keskelle ja, että kuumennuselementit on järjestetty kulkemaan kuumennus- 35 tilan toisiaan vastapäätä Olevien sivuseinien läpi sijoitettuna yhdensuuntaisesti ja vaakasuorasti ja ne on järjestetty päällekkäin kahteen pystysuoraan riviin, joista kumpikin on järjestetty upokkaan vastakkaisille sivuille tähän ja kuumennustilan lyhyemmän sivu- 7 66486 seinämän välille, jolloin etäisyys niiden keskiakselin ja upokkaan ulkopinnan välillä vastaa 2,3- 3,5-kertaista ulkoläpimittaa. Tällöin on osoittautunut edulliseksi, jos kuumennuselementit on järjestetty siten, että niiden keskiakselin ja kuumennustilan 5 lyhyemmän sivuseinämän välinen välimatka vastaa elementtien 2-3 kertaista ulkoläpimittaa. Vaihtoehtona tälle esitetään, että kuumennustila on oleellisesti kuusikulmion muotoinen, jossa upokas on oleellisesti järjestetty keskelle, ja että kuumennuselementit on järjestetty vaaka-asennossa päällekkäin muodostaen 10 pystysuoria jonoja, joista jokaisessa on vähintään kaksi kuumen-nuselementtiä yhdensuuntaisena jokaisen kuusikulmion sivuun rajoittuvan sivuseinämän kanssa jokainen kuumennuselementti viistosti ulottuen kumpaankin vierekkäiseen sivuseinämään, jolloin toistensa kanssa yhdensuuntaisilla upokkaan vastakkaisilla sivuil-15 la olevien jonojen toisiaan vastaavilla kuumennuselementeillä on jokaisella sama välimatka mitattuna niiden keskiakselista kuumennustilan pohjaan, joka välimatka kuitenkin on erisuuri verrattaessa jonoa viereiseen ja tätä sen viereiseen seuraavaan jonoon.A preferred embodiment of the invention is characterized in that the heating space is substantially elongated parallelepiped in which the crucible is arranged substantially in the middle thereof and that the heating elements are arranged to run opposite the heating space through the side walls arranged parallel and horizontally and arranged one on top of the other. in a row, each arranged on opposite sides of the crucible here and between the shorter side wall of the heating space, the distance between their central axis and the outer surface of the crucible corresponding to 2.3 to 3.5 times the outer diameter. In this case, it has proved advantageous if the heating elements are arranged in such a way that the distance between their central axis and the shorter side wall of the heating space 5 corresponds to 2-3 times the outer diameter of the elements. Alternatively, it is shown that the heating space is substantially hexagonal, with the crucible substantially centered, and that the heating elements are arranged horizontally on top of each other to form 10 vertical rows each having at least two heating elements parallel to each side of the hexagon extending to each adjacent sidewall, wherein the corresponding heating elements of the rows on opposite sides 15a of the crucible parallel to each other each have the same distance measured from their central axis to the bottom of the heating space, which distance, however, is different from the adjacent and adjacent queues.
Näissä molemmissa keksinnön mukaisen ratkaisun erityisissä 20 sovellutusmuodoissa on osoittautunut erittäin edulliseksi, jos alin kuumennuselementti on järjestetty sen keskiakselista kuumennustilan pohjaan mitatun välimatkan päähän, joka vastaa sen 3-5 kertaista ulkoläpimittaa. Tämä nimittäin tekee mahdolliseksi riittävän suuren tilan vuotoa varten kuumennuselementtien 25 alapuolelle, johon mikäli tarpeen on voidaan koota riittävän suuri määrä materiaalia, ilman että on mitään vaaraa alempien kuumennuselementtien vahingoittumisesta tämän takia.In both of these specific embodiments of the solution according to the invention, it has proved very advantageous if the lowest heating element is arranged at a distance from its central axis to the bottom of the heating space, which corresponds to 3-5 times its outer diameter. Namely, this allows a sufficiently large space for leakage below the heating elements 25, in which, if necessary, a sufficiently large amount of material can be collected without any risk of damaging the lower heating elements as a result.
Vielä pidemmälle viedyn keksinnön mukaisen ajatuksen mukaisesti voivat kuumennuselementit olla tarkoituksenmukaisesti jär-30 jestetty siten, että kahden vierekkäisen kuumennuselementin kes-kiakselien välinen välimatka vastaa niiden 2-4 kertaista ulkoläpimittaa. Tällöin optimoidaan upokkaan saama lämpösäteily, ei ainoastaan sen suuruus vaan myös paikallisen jakautuman tasaisuus. Vielä kauaskantoisempi parannus tässä suhteessa, yhdistet-35 tynä kuumennuselementtien käyttöajan ja siten laitteen häiriöttömän käyttöajan jatkuvaan lisääntymiseen myöskin korkeissa lämpötiloissa tapahtuvan käytön kestäessä, saadaan tulokseksi yllättäen, jos kuumennuselementteinä käytetään sinänsä tunnettuja β 66486 kierukkamaisia piikarbidikuumennuselementtejä.According to an even further idea of the invention, the heating elements can be expediently arranged so that the distance between the central axes of two adjacent heating elements corresponds to 2-4 times their outer diameter. This optimizes the heat radiation received by the crucible, not only its magnitude but also the uniformity of the local distribution. An even more far-reaching improvement in this respect, combined with a continuous increase in the service life of the heating elements and thus in the trouble-free operation of the device even at high temperatures, is surprisingly obtained if β 66486 helical silicon carbide heating elements known per se are used as heating elements.
Eräässä toisessa keksinnön mukaisessa edullisessa sovellutuksessa on jokaiselle kuumennuselementille järjestetty iskunkestä-vä suojaus joustavalla kehysrakenteella, joka äuojaa tätä alueil-5 la, missä kuumennuselementti tunkeutuu kuumennustilan seinämään, seinämää vastaan. Tämä keksinnön mukaisen ajatuksen edelleen kehittäminen, joka on erittäin kustannuksia säästävää ja samanai-kasesti erittäin yksinkertainen ratkaisu, saadaan aikaan siten, että jonkun kuumennuselementin iskunvaimentajana toimiva tuki 10 voidaan tehdä suoraan samasta joustavasta lämmöneristysmateri-aalista asettamalla sitä kuumennustilan seinämän läpimenevälle alueelle. Tällöin kuumennuselementit voivat olla edullisesti kuumennustilan seinämän läpimenevällä alueellaan jokainen eristys-putken ympäröimänä.In another preferred embodiment of the invention, each heating element is provided with impact-resistant protection with a flexible frame structure which protects it against the wall in the areas where the heating element penetrates the wall of the heating space. This further development of the idea according to the invention, which is a very cost-saving and at the same time very simple solution, is achieved in such a way that the shock-absorbing support 10 of a heating element can be made directly of the same flexible thermal insulation material by placing it in the heating wall. In this case, the heating elements can advantageously be in their area passing through the wall of the heating space, each surrounded by an insulating pipe.
15 Monissa tapauksissa on edelleen osoittautunut edulliseksi, jos lämpösäteilyn heijastaja on sijoitettu lämmityselementtien ja kuumennustilan seinämän väliin, jolloin tarkoituksena on, että kuumennustilan seinämän suuntaan tuleva lämpö ohjataan takaisin upokkaan suuntaan.In many cases, it has further proved advantageous if a reflector of thermal radiation is placed between the heating elements and the wall of the heating space, the purpose being that the heat coming in the direction of the wall of the heating space is directed back in the direction of the crucible.
20 Edelleen voidaan kuumatilarakenne varustaa vähintään kuuma- tilan kattoseinämän ja/tai pohjaseinämän osalta ainakin osittain vahvistuksilla. Nämä voivat edullisesti olla järjestetty lisäyksinä kuumatilaseinämän materiaaliin. Tällöin voi olla edullista muodostaa vahvennus vähintään osittain lämmönvarastointi-25 materiaalista.Furthermore, the hot space structure can be provided at least in part with reinforcements at least for the roof wall and / or the bottom wall of the hot space. These can advantageously be arranged as additions to the material of the hot space wall. In this case, it may be advantageous to form the reinforcement at least in part from the heat storage material.
Edelleen voi olla edullista, jos on järjestetty tiiviste estämään metallihöyryn vuodot kuumennustilaan ja/tai tiiviste estämään happipitoisten kaasujen, erityisesti ilman, pääsyn upokkaan yllä olevaan upokkaan aukon ja kuumennustilan kattoseinämän 30 välissä olevaan tilaan, jolloin edelleen edullisesti molemmat tiivistystehtävät voidaan hoitaa yhdellä sopivasti muotoillulla ja järjestetyllä tiivisteellä.It may further be advantageous if a seal is provided to prevent metal vapor leakage into the heating space and / or a seal to prevent oxygen-containing gases, in particular air, from entering the space between the crucible opening and the roof wall 30 of the crucible, whereby both sealing functions can preferably be performed with one suitably shaped and arranged seal.
On osoittautunut edulliseksi järjestää niih, että lämpöä eristävän kuitumateriaalin ulkokerroksen lämmönjohtokyky on 35 0,1 keal/fa h °C lämpötilassa 400 °C ja sisäkerroksen lämmönjohtoky ky 0,3 kcal/m h lämpötilassa 1200 °C.It has proven advantageous to provide that the thermal conductivity of the outer layer of the heat-insulating fibrous material is 0.1 keal / fa h ° C at 400 ° C and the thermal conductivity of the inner layer is 0.3 kcal / m h at 1200 ° C.
9 664869 66486
Seuraavassa keksintöä kuvataan lähemmin esimerkin omaisesti joillakin suoritusesimerkeillä viitaten oheiseen piirustukseen, jossa kuva 1 esittää erästä keksinnön mukaisen kallistettavan sula-5 tus- ja valulaitteen kuumennustilaa pystyleikkauksena edestä katsoen, kuva 2 esittää saman uunin pystyleikkausta sivulta katsottuna, kuva 3 esittää kuvien 1 ja 2 mukaista sulatus- ja valu-10 laitetta kallistuslaitteineen sivulta katsottuna, kuva 4 esittää erästä toista keksinnön mukaista sovellutusesimerkkiä pystyleikkauksena sivulta katsottuna, kuva 5 esittää kuvan 4 mukaista laitetta päältä päin nähtynä kansi pois nostettuna osittain leikattuna, ja 15 kuva 6 esittää erästä kolmatta keksinnön mukaista sovellutus esimerkkiä pystyleikkauksena sivulta katsottuna.The invention will now be described in more detail by way of example with reference to some embodiments with reference to the accompanying drawing, in which Figure 1 shows a vertical front sectional view of a tilting melting and casting device according to the invention, Figure 2 shows a side view of the same furnace, Figure 3 shows melting according to Figures 1 and 2 and a casting device 10 with tilting devices seen from the side, Fig. 4 shows another embodiment of the invention in vertical section, Fig. 5 shows the device according to Fig. 4 seen from above with the lid removed in partial section, and Fig. 6 shows a third embodiment of the invention in vertical section viewed from the side.
Kuvissa 1-6 esitettyihin keksinnön mukaisen sulatus- ja valu-laitteen sovellutusesimerkkeihin kuuluu jokaiseen kuumennustila 20,joka on rajoitettu sivu- ja korkeussuunnassa sivuseinämillä ' 20 1, kattoseinämällä 2 ja pohjaseinämällä 3. Seinämät ovat teräs- kuoren ympäröimiä. Kuumennustilaan 20 on järjestetty upokkaan perusta 6, jonka päälle upokas 7 on kiinitetty, ja edelleen kuumennustilassa 20 on vähintään kolme kuumennuselementtiä 8 sähkö johtimineen, jolloin nämä kuumennuselementit 8 on järjestetty 25 kuumennustilaan 20 kahden vastakkaisen sivuseinämän väliin siten, että elementin ja upokkaan välinen kosketus ei ole mahdollista.The application examples of the melting and casting device according to the invention shown in Figures 1 to 6 each include a heating space 20 delimited laterally and vertically by side walls 20, a roof wall 2 and a bottom wall 3. The walls are surrounded by a steel shell. The heating space 20 is provided with a crucible base 6 on which the crucible 7 is attached, and further the heating space 20 has at least three heating elements 8 with electrical conductors, these heating elements 8 being arranged in the heating space 20 between two opposite side walls so that the contact between the element and the crucible is not possible.
Keksinnöllisen ajatuksen mukaisesti ovat kuumennuselementit 8 korkeita lämpötiloja kestäviä, pitkäikäisiä piikarbidikuumennus-elementtejä, jotka on varustettu siten, että ne on tarkoitettu 30 upokkaan 7 kuumentamiseksi 1100 °C - 1650 °C, jotta voitaisiin sulattaa ja valaa kuparia ja kuparilejeerinkejä. Edelleen ovat keksinnön mukaisesti kuumennustilan 20 seinämät oleellisesti varustettu lämmöneristysmateriaalille 4, joka puolestaan koostuu pääasiassa aluminioksidi- ja piioksidikuidusta. Edelleen keksinnön 35 mukaisesti kuumennuselementti 8 on järjestetty kuumennustilaan 20 siten, että kuumennuselementin 8 keskiakseli ja upokkaan 7 ulkopinnan 9 välinen välimatka vastaa 2-4 kertaisesti mittaa 1, joka on kuumennuselementin ulkoläpimitta. Ja lopuksi kuumennuselementit 10 66486 8 on tuettu joustavasti niiden molempien päiden alueelta, jossa ne menevät niitä tukevaan sekä kannattavaan kuumennustalan seinämään 1, niin että iskusta ja tärähdyksestä aiheutuvien jännitysten siirtyminen kuumennuselementteihin 8 on 5 estetty, - myös silloin kun kuumennustilan seinämä 1 on välttämättä niille alttiina erikoisesti valtin yhteydessä. Kuumennus-elementin kuumennustilan seinämää 1 vasten olevat päät on ympäröity tätä iskua vaimentavaa tuentaa varten joustavalla lämmön-eristysmateriaalilla 4. Tällöin kuumennuselementit 8 ovat so-10 pivasti järjestetty jokainen alueella, jolla ne menevät kuumennustilan seinämään 1, niitä ympäröivällä eristysputkella.According to the inventive idea, the heating elements 8 are high-temperature, long-lasting silicon carbide heating elements provided so as to heat the crucible 7 to 1100 ° C to 1650 ° C in order to melt and cast copper and copper alloys. Furthermore, according to the invention, the walls of the heating space 20 are substantially provided with a thermal insulation material 4, which in turn consists mainly of alumina and silica fiber. Further, according to the invention 35, the heating element 8 is arranged in the heating space 20 so that the distance between the central axis of the heating element 8 and the outer surface 9 of the crucible 7 corresponds 2-4 times to the dimension 1, which is the outer diameter of the heating element. And finally, the heating elements 10 66486 8 are resiliently supported in the region of both ends where they go to the supporting and supporting heating wall 1, so that the transfer of stresses and shocks to the heating elements 8 is prevented, even when the heating wall 1 is necessarily exposed. especially in the context of trump. The ends of the heating element against the wall 1 of the heating space are surrounded by a flexible heat-insulating material 4 for this shock-absorbing support.
Kuvissa 1-3 esitetty sulatus- ja valulaite on oleellisesti suunnikkaan muotoinen, jossa kattoseinämän 2 ulkopinta osittain on ulospäin kupera ja katon huippu 15 on sijoitettu alueelle, 15 joka on upokkaan 7 yläpuolella. Sivuseinämät 1 rajoittavat väliinsä pitkänomaisen tilan, joka on oleellisesti saman muotoinen kuin suunnikas, ja johon upokas 7 on sijoitettu upokkaan alustalle 6. Upokas 7 ulottuu osittain kattoseinämään 2, jolloin muodostuu kiinteä yhteys upokkaan ja kattoseinämän välille ja metalli-20 höyry ei voi päästä kuumennustilaan 20. Tiivistekerros 21 on järjestetty ylöspäin avautuvan upokkaan suun ja kattoseinämän 2 väliin. Tällöin voi tämä tiivistekerros 21 olla valmistettu esimerkiksi samasta joustavasta kuitumateriaalista kuin lämpöeris-tysmateriaali 4. i 25 Suunnikkaan muotoisen kuumennustilan 20 pituuden suhde le veyteen on suunnilleen 1,6-1,7. Neljän ylimmän kuumennuselementin ! 8 keskiakselien ja upokkaan 7 ulkopinnan 9 välinen välimatka on molemntilla puolin sama 2,7-2,8-kertainen kuumennuselementin ul-koläpimitta ja sama välimatka alimmista kuumennuselementeistä 8 30 on noin 3,1- kertaa niiden ulkoläpimitta. Kaikilla kahdellatoista kuumennuselementillä 8, ja tosin upokkaan jokaisella sivulla kuudella, on niiden keskiakselista läheiseen lyhyempään kuumennustilaan 20 sivuseinämään välimatka, joka vastaa melko tarkkaan 2,8- kertaista kuumennuselementin ulkoläpimittaa.The melting and casting device shown in Figures 1-3 is substantially parallelepiped-shaped, in which the outer surface of the roof wall 2 is partially convex outwards and the top 15 of the roof is located in the area 15 above the crucible 7. The side walls 1 delimit an elongate space substantially the same shape as the parallelogram and in which the crucible 7 is placed on the crucible base 6. The crucible 7 partially extends into the ceiling wall 2, forming a fixed connection between the crucible and the ceiling wall and metal-20 steam cannot enter the heating chamber The sealing layer 21 is arranged between the mouth of the upwardly opening crucible and the roof wall 2. In this case, this sealing layer 21 can be made, for example, of the same flexible fibrous material as the thermal insulation material 4. The ratio of the length to the width of the trapezoidal heating space 20 is approximately 1.6-1.7. The top four heating elements! The distance between the central axes 8 and the outer surface 9 of the crucible 7 is on both sides the same 2.7-2.8 times the outer diameter of the heating element and the same distance from the lowest heating elements 8 is about 3.1 times their outer diameter. All twelve heating elements 8, although six on each side of the crucible, have a distance from their central axis to the adjacent shorter heating space 20 to the side wall, which corresponds quite closely to 2.8 times the outer diameter of the heating element.
35 Kuumennuselementit 8 ovat läpileikkaukseltaan pyöreän muo toisia ja ne on järjestetty toistensa kanssa yhdensuuntaiseen asentoon kahteen toistensa kanssa yhdensuuntaiseen riviin alakkain, jolloin nämä rivit ovat kumpikin viereisen lyhyemmän n 66486 kuumennustilan sivuseinämän 1 suuntaisia ja suorassa kulmassa kuumennustilan 20 pitempiin sivuseinämiin nähden. Kuumennus-elementtien 8 maksimiteho on noin 8,4 kW, jolloin koko laitteen suurin teho on noin 100 kW. Tämän laitteen 5 pahostuskapasiteetti on 500 kg kuparia tai 150 kg alumiinia.The heating elements 8 have a circular cross-section and are arranged in a parallel position in two rows parallel to each other, each row being parallel to the side wall 1 of the adjacent shorter heating space 66486 and at right angles to the side of the heating space 20. The maximum power of the heating elements 8 is about 8.4 kW, whereby the maximum power of the whole device is about 100 kW. The annealing capacity of this device 5 is 500 kg of copper or 150 kg of aluminum.
Kuvissa 1-3 esitetty kuumennustila, joka on rajattu seinämillä 1-3, on upokkaineen ja kuumennuselementteineen liitetty sitä tukevaan kehysrakenteeseen 11 pidemmän kuumennus-tilan sivuseinämän kanssa yhdensuuntaisen vaakasuoran akselin 10 13 avulla kääntyvästi. Laitteeseen kuuluu edelleen hydraulinen sylinteri 14, joka on liitetty sekä kehykseen 11 että myös kuumennustilaan 20 kumpaankin kääntyvästi, tarkoituksena että kuumennustilaa 20 ja siihen liittyvää upokasta, joita molempia kehys 11 kannattaa, voidaan kallistaa ja vastaavasti kääntää 15 valuaukkoon 16 päin.The heating space shown in Figures 1-3, delimited by walls 1-3, with its crucible and heating elements, is pivotally connected to the supporting frame structure 11 by means of a horizontal axis 10 13 parallel to the side wall of the longer heating space. The device further comprises a hydraulic cylinder 14 which is pivotally connected to both the frame 11 and the heating space 20, so that the heating space 20 and the associated crucible, both supported by the frame 11, can be tilted and pivoted towards the pouring opening 16, respectively.
Keksinnön mukaista laitetta käytettäessä tai vastaavasti sillä työskenneltäessä avataan katto 15 ja upokas 7 täytetään osittain sulatettavalla metallilla, minkä jälkeen katto 15 suljetaan jälleen ja kytketään vastuskuumennuselementteihin 8 20 sähkövirta, tarkoituksena kuumennuselementtien kuumentamisen aloittaminen. Näistä korkeita lämpötiloja kestävistä, pitkän käyttöajan omaavista piikarbidikuumennuselementeistä välittyy lämpö pääasiassa säteilyn ja vapaasti osittain virtauksen avulla upokkaaseen 7 ja siihen sijoitettuun metalliin ja osit-25 tain kuumennustilaan 20 sivuseinämien 1 sisäpinnalle.When using or working with the device according to the invention, the roof 15 is opened and the crucible 7 is partially filled with molten metal, after which the roof 15 is closed again and an electric current is connected to the resistance heating elements 8 to start heating the heating elements. From these high-temperature, long-life silicon carbide heating elements, heat is transmitted mainly by radiation and freely partly by flow to the crucible 7 and the metal placed therein and partly to the heating surface 20 on the inner surface of the side walls 1.
Koska kuumennuselementit on järjestetty keksinnön mukaisesti niin, että niillä on määrätty välimatka upokkaasta 7 ja vastaavasti myös määrätty välimatka sivuseinämistä 1, lämpö välittyy upokkaaseen tasaisesti ja ilman lämpötilahuippuja 30 ja/tai -minimejä, jotka voisivat aiheuttaa upokasmateriaalissa suuria lämpöjännityksiä. Senjälkeen kun sulava metalli on saavuttanut toivotun lämpötilan, hydraulisylinteriin 14 johdetaan paineenalaista nestettä, ja tämä kallistaa koko laitetta valuaukon 16 suuntaan, tarkoituksena valaa 35 sulanut metalli esimerkiksi johonkin muottiin. Valuprosessin suorittamisen jälkeen hydraulisylinterissä 14 painetta vähennetään säätöelimellä (ei esitetty kuvassa), jolloin kuumennustila 12 66486 20 upokkaineen 7 palautuu takaisin alkuperäiseen pystyasentoonsa.Since the heating elements are arranged according to the invention so as to have a certain distance from the crucible 7 and correspondingly also a certain distance from the side walls 1, heat is transferred to the crucible evenly and without temperature peaks and / or minima which could cause high thermal stresses in the crucible material. After the molten metal has reached the desired temperature, a pressurized fluid is introduced into the hydraulic cylinder 14, and this tilts the entire device in the direction of the pouring opening 16, for the purpose of pouring the molten metal into a mold, for example. After performing the casting process, the pressure in the hydraulic cylinder 14 is reduced by a control member (not shown in the figure), whereby the heating space 12 66486 20 with the crucible 7 returns to its original vertical position.
Kuumennuselementit 8 tunkeutuvat kuumennustilan 20 .vastakkain sijaitseviin pidempiin sivuseinämiin ja ovat tuetut niitä ympäröivillä ja seinämien läpi ulottuvilla päällysputkilla, 5 jolloin (nämä päällysputket kuvassa 1 ovat näkyvissä vinoviivoi-tettujen kuumennuselementtien pintojen ympärillä varjostamatto-mina ympyröinä), voidaan sysäyksiä ja iskuja, jotka laitteeseen kohdistuvat, ja niiden vaikutusta vähentää kuumennuselementtien jatkuvan tuennan avulla niiden molemmista päistä joka tapaukses-10 sa siten, että kuumennuselementteihin 8 kohdistuu mahdollisimman vähäisiä mekaanisia rasituksia. Samoin myös vaimentaa kuituinen lämmöneristysmateriaali 4 kaikkia iskuja ja vastaavanlaisia, joita kuumennuselementteihin voisi kohdistua valuprosessin aikana, koska valuprosessi yhdessä siihen liittyvien liikkeiden 15 kanssa aiheuttaa värähtelyä.The heating elements 8 penetrate the longer side walls of the heating space 20 opposite each other and are supported by surrounding and through-wall cover pipes, 5 whereby (these cover pipes are shown in Fig. 1) , and their effect is reduced by the continuous support of the heating elements at both ends 10 in each case so that the heating elements 8 are subjected to the least possible mechanical stress. Likewise, the fibrous thermal insulation material 4 also dampens all shocks and the like that could be applied to the heating elements during the casting process, because the casting process together with the associated movements 15 causes vibration.
Kuvissa 1-3 esitetyssä laitteessa ovat kuumennuselementit 8 järjestetty vaakatason suuntaisesti ja annetun etäisyyden päähän kuumennustilan 20 pohjasta, jolloin etäisyys alimman kuumennuselementin keskiakselista vastaa noin viisikertaista 20 ulkoläpimittaa 1. Tällöin varmistetaan, ettei osittain rikkoutuneesta upokkaasta 7 kuumennustilan 20 pohjalle valuva metalli voi esimerkiksi vahingoittaa kuumennuselementtejä, ei edes alimmaisia kuumennuselementtejä. |In the device shown in Figures 1-3, the heating elements 8 are arranged horizontally and at a given distance from the bottom of the heating space 20, the distance from the central axis of the lowest heating element corresponding to about five times the outer diameter 1. In this case it is ensured that metal partially flowing from the partially broken crucible 7 not even the lowest heating elements. |
Keksinnön mukaisen kuvissa 4 ja 5 esitetyn laitteen kuumen-25 nustilan pituuden suhde leveyteen on noin 1,6. Kuumennustilaan 20 on järjestetty upokkaan jokaiselle puolelle kaikille yksi rivi, jossa jokaisessa kolme kuumennuselementtiä vaakasuorassa asennossa ja yhdensuuntaisena kuumennustilan lyhyemmän sivu-seinämän kanssa. Ylimpien kuumennuselementtien keskiakselin ja 30 upokkaan ulkopinnan välimatka on noin niiden 2,7-kertainen ulko-läpimitta, ja keskimmäisten kuumennuselementtien vastaava välimatka on noin niiden 2,9-kertainen ulkoläpimitta, ja alimpien kuumennuselementtien vastaava välimatka on noin niiden 3,4-ker-tainen ulkoläpimitta. Kuumennuselementtien keskiakselin ja 35 kuumennustilan niiden viereisen lyhyemmän sivuseinämän sisäpinnan välinen välimatka vastaa noin niiden 2,3-kertaista ulkoläpimittaa.The ratio of the length of the hot-room space to the width of the device according to the invention shown in Figures 4 and 5 is about 1.6. Arranged on each side of the crucible in the heating space 20 is one row, each with three heating elements in a horizontal position and parallel to the shorter side wall of the heating space. The distance between the central axis of the upper heating elements and the outer surface of the crucible 30 is about 2.7 times their outer diameter, and the corresponding distance between the middle heating elements is about 2.9 times their outer diameter, and the corresponding distance between the lower heating elements is about 3.4 times their outer diameter. the outer diameter. The distance between the central axis of the heating elements and the inner surface of the adjacent shorter side wall of the heating space 35 corresponds to about 2.3 times their outer diameter.
13 6648613 66486
Jokainen kuumennuselementti on sijoitettu noin 3,3-kertais-ta kuumennuselementin läpimittaa vastaavan välimatkan päähän .lähimmästä kuumennuselementistä sen ylä- tai alapuolelle (ja mitattuna keskiakselilta keskiakselille). Alimman kuumennus-5 elementin ja pohjan välinen välimatka on noin niiden 4,5-kertai-nen ulkoläpimitta.Each heating element is spaced approximately 3.3 times the diameter of the heating element at a distance from the nearest heating element above or below it (and measured from the central axis to the central axis). The distance between the lowest heating-5 element and the base is about 4.5 times their outer diameter.
Kuvissa 4 ja 5 esitetyn laitteen kuumennuselementtien maksimiteho on noin 8,3 kW, mikä merkitsee, että koko laitteen maksimiteho on noin 50 kW. Tämän laitteen panostuskapasiteetti 10 on noin 300 kg kuparia tai 90 kg alumiinia.The maximum power of the heating elements of the device shown in Figures 4 and 5 is about 8.3 kW, which means that the maximum power of the whole device is about 50 kW. The loading capacity 10 of this device is about 300 kg of copper or 90 kg of aluminum.
Kuvissa 4 ja 5 esitetty sulatus- ja valulaite on tarkoitettu vaakasuoraa valuprosessia varten, kuten esimerkiksi pohjavalua varten. Upokkaan 7 valuaukko 16 on järjestetty lähelle upokkaan pohjaa, ja on tarkoituksenmukaisesti varustettu 15 kokilli- ja/tai jäähdytyslaitteilla. Edelleen kuvien 4 ja 5 mukaisen sulatus- ja valulaitteen upokas 7 on varustettu vielä valuaukolla 16' upokkaan tyhjentämiseksi. Kuumennustilan pohjaseinämä 3 ja kattoseinämä 2 on osittain vahvistettu ' sisäänasetetuilla vahvisteilla, tarkoituksena riittävän mekaa- ; 20 nisen kestävyyden saavuttaminen. Upokkaan 7 aukko on vahvistettu vahvistetiivisteellä 21 vastapäätä kattoseinämää 2. jThe melting and casting device shown in Figures 4 and 5 is intended for a horizontal casting process, such as bottom casting. The pouring opening 16 of the crucible 7 is arranged close to the bottom of the crucible, and is suitably provided with molds and / or cooling devices 15. Furthermore, the crucible 7 of the melting and casting device according to Figures 4 and 5 is further provided with a pouring opening 16 'for emptying the crucible. The bottom wall 3 and the roof wall 2 of the heating space are partially reinforced with built-in reinforcements, for the purpose of adequate mechanical; Achieving sustainability. The opening of the crucible 7 is reinforced with a reinforcing seal 21 opposite the roof wall 2. j
Kuvassa 6 on esitetty keksinnön mukaisen laitteen eräs kolmas sovellutusesimerkki sivulta katsottuna ja laitteen pituus- | suuntaisena leikkauksena. Kuumennustila 20 on jälleen jär-25 jestetty suunnikkaan muotoiseksi, ja sen pidemmän sivun suhde | sen lyhyempään sivuun on noin 1,6. Tähän laitteeseen kuuluu i kuusi kuumenniiselementtiä, jotka kaikki on järjestetty vaakasuorassa asennossa toinen toisen yläpuolella kahteen riviin, jotka ovat yhdensuuntaisia kuumennustilan lyhyemmän sivuseinä-30 män kanssa, ja jotka rivit joka tapauksessa ovat upokkaan vastakkaisilla sivuilla, kuten on osoitettu. Kuumennuselementtien keskiakselien ja upokkaan ulkopinnan välinen välimatka on noin niiden 2,4-kertainen ulkoläpimitta, kun on kyseessä ylimmät kuumennuselementit, noin 2,8-kertainen ulkoläpimitta, kun on 35 kyseessä keskimmäiset kuumennuselementit, ja noin 3,3-kertainen läpimitta, kun on kyseessä alimmat kuumennuselementit. Ruumen- 66486 14 nuselementtien keskiakselin ja viereisen lyhyemmän kuumennus-tilan seinämän sisäpinnan välinen välimatka on jokaisella noin kuumennuselementtien 2,1-kertainen ulkoläpimitta. Jokaisen kuumennuselementin keskiakselin linjan ja sen vierekkäisen 5 ylhäällä tai alhaalla olevan kuumennuselementin välinen välimatka on sellainen, joka vastaa kuumennuselementin 2,8-kertais-ta ulkoläpimittaa, ja alimmat kuumennuselementit on järjestetty kuumennustilan pohjasta sellaisen välimatkan päähän, että niiden keskiakselista mitattuna tämä välimatka on niiden noin 3,2-10 kertainen ulkoläpimitta. Näiden kuumennuselementtien maksimi-teho on kullakin noin 14 kW, ja koko laitteen yhteisteho on siten noin 85 kW. Laitteen panostuskapasiteetti on noin 1000 kg kuparia tai 300 kg alumiinia.Figure 6 shows a third embodiment of the device according to the invention seen from the side and the length of the device as a parallel cut. The heating space 20 is again arranged in the shape of a trapezoid, and its longer side ratio | its shorter side is about 1.6. This device comprises six heating element elements, all arranged in a horizontal position one above the other in two rows parallel to the shorter side wall 30 of the heating space, which rows are in any case on opposite sides of the crucible, as shown. The distance between the central axes of the heating elements and the outer surface of the crucible is about 2.4 times their outer diameter in the case of the upper heating elements, about 2.8 times the outer diameter in the case of the middle heating elements and about 3.3 times the diameter in the case of the upper heating elements. the lowest heating elements. The distance between the central axis of the heating elements and the inner surface of the wall of the adjacent shorter heating space is each about 2.1 times the outer diameter of the heating elements. The distance between the line of the central axis of each heating element and its adjacent upper or lower heating element 5 is one corresponding to 2.8 times the outer diameter of the heating element, and the lower heating elements are arranged at a distance from the bottom of the heating space such that their central axis is about 3.2-10 times the outside diameter. The maximum power of these heating elements is each about 14 kW, and the total power of the whole device is thus about 85 kW. The loading capacity of the device is about 1000 kg of copper or 300 kg of aluminum.
Kuvan 6 mukaisen laitteen käyttö on vastaavaa kuin kuvissa 15 1-3 esitetyn laitteen jo aikaisemmin selvitetty käyttö, kun kyseessä on metallin sulatus ja laitteen kuumennus. Edelleen tämä laite on järjestetty pääasiassa pysymään liikkumattomana. Ainoastaan upokas 7 on tarkoitettu ylös nostettavaksi kuumennus-tilan 20 sisältä valun yhteydessä seinämän 5 läpi. Siirtolaite 20 tätä varten on aivan tavallinen ja sitä ei ole esitetty.The use of the device according to Fig. 6 is similar to the previously described use of the device shown in Figs. 15 to 3 in the case of melting metal and heating the device. Furthermore, this device is arranged mainly to remain stationary. Only the crucible 7 is intended to be lifted from inside the heating space 20 in connection with casting through the wall 5. The transfer device 20 for this purpose is quite ordinary and is not shown.
Kuvissa 1-3 esitetystä laitteesta on valmistettu taulukossa 1 esitettyjä malleja.The models shown in Table 1 have been made from the device shown in Figures 1-3.
Mitat Kuumennus- Panostus- Kokonais- Paino 25 elementtien kapasiteetti tehoDimensions Heating- Input- Total- Weight 25 elements capacity power
Malli mm lkm kg kW kg _D d H_Cu AI______ T-50 305 265 400 9 60 20 28 950 T-200 380 355 580 9 200 60 45 1500 T-500 445 385 990 12 500 150 100 2600 30 T-1000 615 560 945 12 1000 300 170 3300 T-2000 670 650 1200 18_2000 600_250_4000 D = upokkaan läpimitta yläosassa d = upokkaan läpimitta pohja-alueella 35 H = upokkaan korkeusModel mm No. kg kW kg _D d H_Cu AI______ T-50 305 265 400 9 60 20 28 950 T-200 380 355 580 9 200 60 45 1500 T-500 445 385 990 12 500 150 100 2600 30 T-1000 615 560 945 12 1000 300 170 3300 T-2000 670 650 1200 18_2000 600_250_4000 D = diameter of the crucible at the top d = diameter of the crucible at the bottom 35 H = height of the crucible
Taulukko 1.Table 1.
15 6648615 66486
Kuvassa 6 esitetystä laitteesta on valmistettu taulukossa 2 esitettyjä malleja.The device shown in Figure 6 has been made into the models shown in Table 2.
Mitat Kuumennus- Panostus- Kokonais- Paino elementtien kapasiteetti teho 5 Malli mm lkm kg kW kg _D d H_Cu AI_ S-50 305 205 375 9 80 25 28 700 S-200 380 265 480 9 ?00 60 45 1250 S-300 440 295 510 6 300 90 50 1400 10 S-500 510 325 650 9 500 150 75 1700 S-1000 615 355 700 6 1000 300 85 2000 D = upokkaan läpimitta yläosassa d = upokkaan läpimitta pohja-alueella 15 H = upokkaan korkeusDimensions Heating- Input- Total- Weight Elements capacity Power 5 Model mm No. kg kW kg _D d H_Cu AI_ S-50 305 205 375 9 80 25 28 700 S-200 380 265 480 9? 00 60 45 1250 S-300 440 295 510 6 300 90 50 1400 10 S-500 510 325 650 9 500 150 75 1700 S-1000 615 355 700 6 1000 300 85 2000 D = diameter of the crucible at the top d = diameter of the crucible at the bottom 15 H = height of the crucible
Taulukko 2.Table 2.
Kuumennuselementtien keskinäinen välimatka toisistaan,The distance between the heating elements,
20 siis jokaisen vaakasuorassa olevan kuumennuselementin keski- IThus, the center I of each horizontal heating element
akselin ja sen ylä- tai alapuolelle järjestetyn yhdensuuntaisen kuumennuselementin keskiakselin välinen välimatka on esimerkiksi 2-4 kertaa kuumennuselementin ulkoläpimitta.the distance between the shaft and the central axis of the parallel heating element arranged above or below it is, for example, 2-4 times the outer diameter of the heating element.
Kuvissa 1-3 esitetyssä tapauksessa tämä välimatka on 2,6 kertaa j 25 kuumennuselementtien ulkoläpimitta, kuvissa 4 ja 5 selostetussa laitteessa se on 3,4 kertaa kuumennuselementtien ulkoläpimitta, ja kuvassa 6 esitetyssä sovellutusesimerkissä se kohoaa 2,8-ker-taiseksi kuumennuselementtien läpimitaksi, ja taulukon 1 mukaisessa mallissa T-2000 se vastaa 2,2-kertaista kuumennuselement-30 tien ulkoläpimittaa. Tämän takia ja myös kuumennuselementtien ja upokkaan ulkopinnan sekä kuumennustilan lyhyemmän sivusei-nämän sisäpinnan välisen keksinnön mukaisesti esitetyn välimatkan takia saavutetaan keksinnön mukainen tarkoitus, että lämpö säteilee tasaisesti kuumennuselementeistä upokkaan pintaan, 35 toisin sanoen, että upokkaan ulkopinnan lämpötila on käytännöllisesti katsoen tasainen. Edelleen on lämpö, joka säteilee kuumennuselementeistä kuumennustilan lyhyempien sivuseinämien sisä- 16 66486 pintoihin, pääasiassa tasaisesti jakautunut näihin sivuseinä-mäpintoihin. Tällöin upokkaan ulkopinnan ja vastaavasti ky-. seessä olevien kuumennustilan seinämien sisäpintojen eri kohtien väliset lämpötilaerot pidetään pienimmässä mahdolli-5 sessa arvossa ja minimoidaan näihin pintoihin vaikuttavat lämpöj ännitykset.In the case shown in Figures 1-3, this distance is 2.6 times the outer diameter of the heating elements, in the device described in Figures 4 and 5 it is 3.4 times the outer diameter of the heating elements, and in the application example shown in Figure 6 it rises to 2.8 times the diameter of the heating elements, and in the T-2000 model of Table 1, it corresponds to 2.2 times the outer diameter of the heating element-30 path. Therefore, and also because of the distance shown between the heating elements and the outer surface of the crucible and the inner surface of the shorter side wall of the heating chamber, the object of the invention is to radiate heat uniformly from the heating elements to the crucible surface, i.e. the crucible outer surface temperature is practically constant. Furthermore, the heat radiated from the heating elements to the inner surfaces of the shorter side walls of the heating space is substantially evenly distributed on these side wall surfaces. In this case, the outer surface of the crucible and the corresponding the temperature differences between the different points on the inner surfaces of the walls of the heating chamber are kept to a minimum and the thermal stresses acting on these surfaces are minimized.
Jos kuumennuselementtien välimatka upokkaasta olisi pienempi kuin keksinnössä määritelty ja aikaisemmin selvitetty, upokkaan ulkopinnan lämpötila nousisi korkeammalle johtuen 10 siitä, että silloin virtaus ja säteily olisivat voimakkaammat, ja tämä aiheuttaisi suurempaa upokkaaseen kohdistuvaa lämpörasitusta. Epätoivottuna seurauksena olisi tällöin tällaisen upokkaan käyttöajan pieneneminen. Suurempi välimatka kuumennuselementtien ja upokkaan ulkopinnan välillä johtaisi 15 pienempään lämpövirtaukseen ja -säteilyyn, jolloin tällaisen laitteen lämpötalouden tehokkuususte tulisi pienenemään.If the distance of the heating elements from the crucible were smaller than that defined and previously determined in the invention, the temperature of the outer surface of the crucible would rise higher due to stronger flow and radiation, and this would cause a higher thermal stress on the crucible. An unintended consequence would then be a reduction in the service life of such a crucible. A larger distance between the heating elements and the outer surface of the crucible would result in less heat flow and radiation, thereby reducing the thermal efficiency of such a device.
Niissä tapauksissa, että kuumennuselementtien välimatka läheisestä kuumennustilan lyhyemmästä sivuseinämästä valittaisiin pienemmäksi kuin keksinnön mukaan on määritelty ja ;In cases where the distance of the heating elements from the nearby shorter side wall of the heating space is chosen to be smaller than that defined according to the invention and;
20 aikaisemmin esitetty, tulisi virtauksen ja säteilyn kautta seinämien ulkopintaan kohdistuva lämpörasitus kasvamaan, jolloin näiden seinämien ulkopintojen lämpötila tulisi nousemaan. Epätoivottuna seurauksena tästä tulisi lämmönkäytön IAs previously shown, the thermal stress on the outer surface of the walls through flow and radiation would increase, causing the temperature of the outer surfaces of these walls to rise. An undesirable consequence of this would be the use of heat I
taloudellisuus vähenemään ja sivuseinämiin kohdistumaan korkeam-25 pia lämpö- ja mekaanisia rasituksia. Niissä tapauksissa, jolloin kuumennuselementin ja näiden sivuseinämien välimatka olisi suurempi kuin keksinnön mukaisesti on esitetty, olisi tästä seurauksena kuumennustilan kohtuuton suuruus ja erityisesti kuumennuselementin välimatka lyhyemmästä sivuseinämästä ja 30 upokkaasta tulisi kasvamaan. Tämä puolestaan johtaisi laitteen ulkoseinämän pinnan ja suuruuden kasvamiseen, mikä lisäisi ympäröivän tilan saamaa lämpösäteilyä lisääntyneestä lämmön-säteilypinnasta johtuen, ja tällöin lämpöhäviöt kasvaisivat.economy to reduce and the side walls to be subjected to higher thermal stresses. In those cases where the distance between the heating element and these side walls would be larger than shown according to the invention, this would result in an unreasonable size of the heating space and in particular the distance of the heating element from the shorter side wall and the crucible. This, in turn, would lead to an increase in the surface and size of the outer wall of the device, which would increase the thermal radiation received by the surrounding space due to the increased heat-radiating surface, thereby increasing heat loss.
Tämän seurauksena olisivat jälleen laitteen lämpötalouden 35 pieneneminen ja kustannusten suureneminen.This would again result in a reduction in the thermal economy of the device 35 and an increase in cost.
Mineraalisen kuitumateriaalin, jota käytetään lämpöävarastoivissa uuni seinämissä, komponenttien osuus voi vaih- 17 66486 della huomattavasti. A^O^Jn ja Si02:n kokonaismäärä vaihte-lee 50-100 paino-%: AljO^n määrä voi olla 0-100 paino-%, esimerkiksi yli 40 paino-%, kuten edullisesti 40-60 paino-%: Si02:n määrä voi olla 0-100 paino-%, esimerkiksi yli 40 paino-%, 5 kuten edullisesti 40-60 paino-%: muita yhdisteitä ja lisäaineita voi esiintyä kuiduissa, edellyttäen, etteivät nämä lisäaineet aiheuta korroosiota tai muuta vahinkoa upokkaalle, kuu-mennuselementeille tai laitteen rakenneosille, jolloin täytyy ottaa huomioon, että esimerkiksi rautayhdisteet ovat usein 10 uunin kuumennuselementeille ja rakenneosille vaarallisia.The proportion of components of the mineral fibrous material used in the heat storage furnace walls can vary considerably. The total amount of Al 2 O 3 and SiO 2 varies from 50 to 100% by weight: the amount of Al 2 O 3 can be from 0 to 100% by weight, for example more than 40% by weight, such as preferably 40 to 60% by weight: SiO 2 may be present in an amount of 0 to 100% by weight, for example more than 40% by weight, as preferably 40 to 60% by weight: other compounds and additives may be present in the fibers, provided that these additives do not cause corrosion or other damage to the crucible, -heating elements or components of the appliance, in which case it must be borne in mind that, for example, iron compounds are often dangerous for heating elements and components in 10 furnaces.
Lämmöneristysmateriaalin 4 lämmönjohtokyky on esimerkiksi 0,1 kcal/m h °C lämpötilassa 400 °C ulko-osaltaan ja 0,3 kcal/m h °C lämpötilassa 1200 °C lähinnä upokasta olevalla sisäosallaan.The thermal conductivity of the thermal insulation material 4 is, for example, 0.1 kcal / m h ° C at 400 ° C on its outer part and 0.3 kcal / m h ° C at 1200 ° C on its inner part closest to the crucible.
15 Lämpöeristysmateriaali 4 koostuu mineraalikuitumateriaa- lista, kuten edullisesti kaupanolevista materiaalista nimeltään "Triton Caowool" tai "Fiber fax", jotka sisältävät seuraavia komponentteja: 20 a^2°3 43-70 paino-%The thermal insulation material 4 consists of a mineral fiber material, such as preferably a commercially available material called "Triton Caowool" or "Fiber fax", which contains the following components: 20 a ^ 2 ° 3 43-70% by weight
SiC>2 20-54 paino-%SiO 2> 20-54% by weight
Fe202 pieniä määriäFe 2 O 2 in small amounts
TiC>2 pieniä määriäTiC> 2 small amounts
MgO pieniä määriä 25 CaO 0,01-1,0 paino-%MgO in small amounts 25 CaO 0.01-1.0% by weight
Na20 0,1-2,0 paino-% Tällaisen laitteen taloudellisuutta voidaan parantaa ja lämmöneristysmateriaalin tarvittavaa määrää voidaan vähen-30 tää siten, että lämmönsäteilynheijastaja, jota ei ole esitetty piirustuksessa esitetyissä sovellutusesimerkeissä, on sijoitettu kuumennustilan lyhyemmän sivuseinämän ja tämän kanssa yhdensuuntaisten kuumennuselementtien väliin siten, että se ohjaa lämmön upokkaan suuntaan.Na 2 O 0.1-2.0% by weight The economy of such a device can be improved and the required amount of thermal insulation material can be reduced by placing a heat radiation reflector, not shown in the application examples shown in the drawing, between the shorter side wall of the heating space and the heating elements parallel to it. that it directs the heat in the direction of the crucible.
35 On mahdollista täydentää keksinnön mukaista laitetta lisävarustein, jotka ovat sinänsä tunnettuja sulatus- ja 18 66486 valulaitteen yhteydessä, kuten esimerkiksi termostaattia siihen kuuluvine lämpötilanmittaajineen (näkyvissä kuvassa 4 'aukon 16 ja ylimmän kuumennuselementin yläpuolella), valu-laitteita, aukon lukituslaitteita jne.It is possible to supplement the device according to the invention with accessories known per se in connection with the melting and casting device, such as a thermostat with associated temperature gauges (shown in Figure 4 'above the opening 16 and the upper heating element), casting devices, opening locking devices, etc.
5 Yhteenvetona on todettava, että keksintö tuo esille ensimmäisen kerran sulatus- ja valulaitteen, jonka avulla voidaan sellaista mineraalia ja/tai metallia sekä vastaavasti metalii-lejeerinkiä sulattaa ja valaa, jotka vaativat sulaakseen käyttölämpötilan aina lämpötilaan 1650 °C asti ja satunnaises-10 ti lyhytaikaisesti sen yli meneviä lämpötiloja. Keksintö perustuu tämän takia mineraalisen lämmöneristysmateriaalin käyttöön, jolla on korkea lämmönjohtamisvastus, ja joka voi olla sellaista kuitumateriaalia, jonka käyttö lämmöneristykseen on sinänsä jo tunnettua, siten että tätä materiaalia 15 käytetään myös itse kuumennustilan seinämiin. Tällöin vältetään epäkohtia, jotka esiintyvät tavallisissa kuumennustila-rakenteissa, joissa käytetään huomattavasti raskaampia rakennusmateriaaleja, kuten esimerkiksi keraamisia materiaaleja, tulenkestäviä tiiliä tai muita lämmönvarastointimateriaaleja.In summary, the invention provides, for the first time, a smelting and casting apparatus capable of smelting and casting a mineral and / or metal and, respectively, a metal alloy which require the melting operating temperature up to 1650 ° C and occasionally for a short time. temperatures above it. The invention is therefore based on the use of a mineral thermal insulation material having a high thermal conductivity and which may be a fibrous material the use of which for thermal insulation is already known per se, so that this material 15 is also used for the walls of the heating space itself. This avoids the disadvantages that occur in conventional heating space structures that use significantly heavier building materials, such as ceramic materials, refractory bricks, or other heat storage materials.
20 Edelleen keksintö tekee mahdolliseksi käytettyjen kuumennus-elementtien käyttöajan kasvamisen niiden korkeammasta lämpö-rasituksesta huolimatta ja upokkaan käyttöajan pysymisen ainakin ennallaan, jollei suorastaan sen kohoamista, verrattuna tunnettuihin vastaavanlaisiin rakenteisiin. Tämä saavutetaan 25 pienentämällä tärähdyksestä ja iskuista aiheutuvien rasitusten siirtymistä kuunennustilan seinämästä kuumennuselementtei-hin, jolloin tätä varten edullisesti voidaan käyttää samaa lämpöäeristävää mineraalista kuitumateriaalia, jolla on tietty elastisuus, mikäli tarpeen tuki- tms. kanto- ja eristys-30 kotelona. Keksinnön mukaisen edellä esitetyn laitteen avulla ia kuumennuselementtien sijoittamisella toistensa suhteen ja upokkaan ulkopinnan ja/tai kuumennustilan seinämän sisäpinnan suhteen ei ainoastaan tehdä mainittujen korkeiden lämpötilojen käyttö ylipäätänsä mahdolliseksi, vaan myös parannetaan oleel-35 lisesti lämmönkäyttötaloutta, jolloin tulee mahdolliseksi maksimoidun säteilyenergian siirtyminen kuumennuselementeistä upokkaaseen ilman lämpöjännitysten aiheuttamaa vaaraa. Huoli- 19 66486 matta lujasta ja jäykästä rakenteesta laite lisää myös tällöin 'kaikkien korkeissa lämpötiloissa käytettävien rakenneosien kuten erikoisesti kuumennuselementin, upokkaan ja kuumennus-tilan seinämien käyttöikää. Tällöin vältytään monilta, aikai-5 semmin näiden rakenneosien ennenaikaisista väsymis- ja rikkou-tumisilmiöistä aiheutuvista käyttöajan keskeytymisistä ja usein toistuvista odotusajoista. Vaadittavat odotusajanjaksot ovat suhteellisen pitkät. Ennenkaikkea tämä saa aikaan keksinnön mukaisen laitteen olleellisesti kohonneen kokonaistaloudelli-10 suuden.Furthermore, the invention makes it possible to increase the service life of the heating elements used in spite of their higher thermal stress and to keep the service life of the crucible at least unchanged, if not to increase it, compared to known similar structures. This is achieved by reducing the transfer of vibration and shock stresses from the wall of the listening space to the heating elements, whereby the same heat-insulating mineral fibrous material having a certain elasticity can be advantageously used for this purpose, if necessary as a support and insulation housing. By means of the above-mentioned device according to the invention and by placing the heating elements relative to each other and to the outer surface of the crucible and / or the inner wall of the heating chamber, not only the use of said high temperatures is possible at all the danger posed by Despite the strong and rigid construction, the device also increases the service life of all components used at high temperatures, such as the heating element, the crucible and the walls of the heating chamber. This avoids many of the premature service interruptions and frequent waiting times caused by the premature fatigue and breakage phenomena of these components. The required waiting periods are relatively long. Above all, this results in a substantially increased overall economy of the device according to the invention.
Vaikka keksintö on yksityis . >htaisesti kuvattu muutamien esitettyjen sovellutusesimerkkien avulla, ei se luonnollisesti ole rajattu näihin. Ammattimiehelle on monia mahdollisuuksia keksinnön soveltamiseksi muilla yhdistelmillä, jotka täyttävät 15 sen tunnusmerkit tai ne on vaihdettu vastaaviin keinoihin ( käsittäen kaikki rakenteelliset ja/tai valmistusteknilliset ; mahdollisuudet ja/tai jokaisen yksittäisen tapauksen vaatimuk- ! ) set, ilman että tällöin poistuttaisiin keksinnön suojapiiristä.Although the invention is private. described in detail by a few of the application examples presented, it is of course not limited to these. There are many possibilities for a person skilled in the art to apply the invention to other combinations which meet its features or have been replaced by corresponding means (including all structural and / or technical; possibilities and / or the requirements of each individual case) without departing from the scope of the invention.
20 I20 I
tt
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3033738A DE3033738C2 (en) | 1980-09-08 | 1980-09-08 | Device for creating and pouring melts from minerals or metals |
| DE3033738 | 1980-09-08 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI812613L FI812613L (en) | 1982-03-09 |
| FI66486B true FI66486B (en) | 1984-06-29 |
| FI66486C FI66486C (en) | 1984-10-10 |
Family
ID=6111382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI812613A FI66486C (en) | 1980-09-08 | 1981-08-25 | ANORDING FOER SMAELTNING OCH GJUTNING AV MINERALIER OCH METALLER |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| AT (1) | AT380564B (en) |
| CH (1) | CH653433A5 (en) |
| DE (1) | DE3033738C2 (en) |
| FI (1) | FI66486C (en) |
| FR (1) | FR2489948A1 (en) |
| GB (1) | GB2085134B (en) |
| IT (2) | IT1145931B (en) |
| SU (1) | SU1243639A3 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3520615A1 (en) * | 1985-06-08 | 1986-12-11 | Karl-Heinz Dipl.-Ing.(FH) 8501 Schwanstetten Munzert | Furnace with electric heating |
| FR2628209B1 (en) * | 1988-03-01 | 1993-09-17 | Instron Corp | HEATING DEVICE FOR OBLONG SAMPLES SUBJECT TO TESTS |
| CN114427791A (en) * | 2022-03-10 | 2022-05-03 | 江苏大学 | Phase-change heat storage intermediate frequency electric furnace with waste heat recovery |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE689130C (en) * | 1938-01-09 | 1940-03-12 | Karl Martin | Die-casting furnace, especially for bearing metals |
| DE867116C (en) * | 1939-06-09 | 1953-02-16 | Degussa | Annealing furnace for maximum temperatures, preferably over 1400 ° C, with electrical resistance heating |
| NL286791A (en) * | 1961-12-18 | 1900-01-01 | ||
| FR1562176A (en) * | 1968-02-19 | 1969-04-04 | ||
| FR2038554A5 (en) * | 1969-03-18 | 1971-01-08 | Merlin Gerin | Crucible furnace |
| FI52261C (en) * | 1976-06-10 | 1977-07-11 | Saarivirta Matti J | Melting and casting apparatus. |
| GB2004039B (en) * | 1977-05-13 | 1982-01-20 | Clinotherm Ltd | Furnaces and ovens |
-
1980
- 1980-09-08 DE DE3033738A patent/DE3033738C2/en not_active Expired
-
1981
- 1981-08-25 FI FI812613A patent/FI66486C/en not_active IP Right Cessation
- 1981-09-01 CH CH5632/81A patent/CH653433A5/en not_active IP Right Cessation
- 1981-09-03 GB GB8126701A patent/GB2085134B/en not_active Expired
- 1981-09-03 AT AT0380481A patent/AT380564B/en not_active IP Right Cessation
- 1981-09-08 IT IT12619/81A patent/IT1145931B/en active
- 1981-09-08 FR FR8117277A patent/FR2489948A1/en active Granted
- 1981-09-08 IT IT8115204U patent/IT8115204V0/en unknown
- 1981-09-08 SU SU813343695A patent/SU1243639A3/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI66486C (en) | 1984-10-10 |
| DE3033738C2 (en) | 1983-08-18 |
| ATA380481A (en) | 1985-10-15 |
| GB2085134B (en) | 1984-01-18 |
| GB2085134A (en) | 1982-04-21 |
| IT8112619A0 (en) | 1981-09-08 |
| FR2489948B1 (en) | 1984-06-08 |
| CH653433A5 (en) | 1985-12-31 |
| IT1145931B (en) | 1986-11-12 |
| SU1243639A3 (en) | 1986-07-07 |
| FI812613L (en) | 1982-03-09 |
| FR2489948A1 (en) | 1982-03-12 |
| IT8115204V0 (en) | 1981-09-08 |
| DE3033738A1 (en) | 1982-03-25 |
| AT380564B (en) | 1986-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102284762B (en) | Horizontal no-muffle pushing rod type continuous brazing furnace | |
| CN202199884U (en) | Horizontal unmuffled pusher-type continuous brazing furnace | |
| KR100333760B1 (en) | Refractory wall metallurgical vessel comprising such a refractory wall and method in which such a refractory wall is applied | |
| CN114561501B (en) | Forced cooling blast furnace cooling wall | |
| FI66486B (en) | ANORDING FOER SMAELTNING OCH GJUTNING AV MINERALIER OCH METALLER | |
| US4132852A (en) | Cooled roof of electric furnace | |
| US2428344A (en) | Furnace roller | |
| US4238635A (en) | Melting and casting means | |
| CN201680719U (en) | Thermal-type crucible bottom-free heating and heat-preservation electric furnace | |
| CN205228149U (en) | Vanadium nitrogen alloy sintering furnace | |
| JPH04295593A (en) | Induction furnace | |
| JP2004050256A (en) | Ladle having improved heat insulating property | |
| CN203908292U (en) | Improved intermediate frequency furnace structure | |
| NO153908B (en) | MELTING AND CASTING DEVICE. | |
| CN207439143U (en) | It is energy saving to have core copper-melting electric furnace | |
| CN207797709U (en) | Energy-saving electrical furnace system | |
| CN212620073U (en) | Air heat insulation furnace | |
| JPH1047861A (en) | Electric furnace | |
| CN213067093U (en) | Heating furnace with heat preservation structure | |
| CN218210674U (en) | Furnace top of scum reverberatory furnace | |
| CN217005325U (en) | Heating furnace for robot casting ceramic casting ladle | |
| CN2213972Y (en) | Nonferrous metal pond type thermal insulation furnace | |
| CN2108884U (en) | Energy saving resistance furnace | |
| CN212770911U (en) | Electrical heating prefabricated block type chute | |
| JP2000104110A (en) | Heat-insulating structure of molten metal vessel |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: SAARIVIRTA, MATTI JOHANNES Owner name: LAHTINEN, KALERVO JOHAN |