NO161058B - Fremgangsmaate til fremstilling av et vindturbinblad. - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til oppvarmning og smelting ved elektrisk høyfrekvensinduksjon.

Oppvarmning og smelting ved elektrisk høy-frekvensinduksjon har fordelen av å muliggjøre

en oppvarmntøg tvers igjennom massen som skal

smeltes, under samtidig omhvirvling og blir meget anvendt i den metallurgiske industri.

Det vil være meget ønskelig å anvende denne oppvarmningsmåte til smelting av materialer

av vilkårlig art.

Imidlertid er der visse materialer som, skj ønt

de har en egnet elektrisk ledningsevne såsnart de

har nådd en forholdsvis høy temperatur, har for

lav ledningsevne i kald tilstand til at deres masse kan lede induserte strømmer som er istand

til å heve deres temperatur til smelting.

Dette er særlig tilfellet med varmefaste oksyder som aluminium-, zirkonium-, magnesiumoksyd osv. hvormed man fremstiller varmefaste

produkter som støpes ved elektrisk oppvarmning, og mer generelt ved oksyder med høyt

smeltepunkt som oksydene av uran og thorium

og alle dem som ifølge publiserte undersøkelser først blir ledere når deres temperatur er bragt på en verdi av-størrelsesordenen 1200—1800°C.

For å smelte slike materialer i en induksjons-ovn har man foreslått å forvarme dem til den temperatur hvor de blir ledere. For gjennom-føring av en slik forvarmning kjenner man for-skjellige midler.

Et av disse midler består i å benytte en så-kalt inltiator, bestående av et godt elektrisk ledende materiale, f. eks. i form av større stykker, blokker, korn eller pulver av metall, grafitt, ke-ramisk materiale i blanding med grafitt eller et metall, og først ved hjelp av høyfrekvensinduk-sjon å varme opp dette materiale, som så i sin tur ved stråling varmer opp det materiale som skal behandles. Initiatoren kan ha form av en hylse og være innsatt mellom induktoren og smeltedigelen som inneholder det materiale som skal smeltes, eller initiatoren kan være formet som en plate og innsatt i smeltedigelen over materialet som skal behandles. Initiatoren blir fjer-net når den har tjent sitt formål, altså når den har bragt det materiale som skal behandles, på en temperatur hvor det er blitt tilstrekkelig elektrisk ledende til å varmes opp av induksjons-strømmene.

Et annet middel består i å varme opp materialet som skal behandles, til en temperatur hvor det ved hjelp av en ekstra varmekilde, f. eks. en elektrisk lysbue, kan gjøres tilstrekkelig elektrisk ledende.

Enda et annet middel består i å spre splin-tene av elektrisk ledende materiale som har ut-gjort flere små initiatorer, i massen av det pulverformede ikke-ledende produkt som skal opphetes, slik at de ledende splinter varmer seg opp ved induksjon og høyner temperaturen av massen av det ikke-ledende produkt ved termisk led-ning inntil det sistnevnte smelter eller i sin tur blir elektrisk ledende.

Den foreliggende oppfinnelse går ut på en fremgangsmåte til ved hjelp av høyfrekvens-induksjon å opphete og smelte materialer hvis elektriske ledningsevne er liten i kald tilstand, men betraktelig i varm tilstand, og særlig tungt-smeltelig oksyder som skal inngå i tungtsmelte-lige ildfaste produkter, hvor man til de i kald tilstand svakt- eller ikke-ledende materialer som skal opphetes eller smeltes, føyer en hjelpecharge som i kald tilstand har tilstrekkelig elektrisk ledningsevne til å kunne opphetes ved høyfre-kvensinduksjon. Ifølge oppfinnelsen blir der som hjelpecharge anvendt et stoff som, opphetet i kontakt med luften, utvikler en eksoterm reaksjon som bringer de materialer som skal opphetes eller smeltes, på en temperatur hvor de selv er tilstrekkelig ledende til å kunne lede induserte strømmer.

Sammenholdt med hva som tidligere er kjent, oppnås ved oppfinnelsen en vesentlig for-enkling. Man behøver ikke noe grovt materiale 1 større eller mindre stykker som initiator. Videre er det mulig å bringe starten av prosessen til å forløpe raskere og å gjøre den nær intens.

Den nevnte hjelpecharge til å innlede opp-varmningen kan anbringes på chargen av materiale som skal smeltes, eller enda bedre kan f. eks. utgjøres av pulver eller granulat av et materiale som når det varmes opp av induksjonsstrømme-ne i kontakt med luftens oksygen, blir oksydert under utvikling av en meget stor varmemengde. Blant egnede materialer kan nevnes aluminium, zirkonium, silicium, magnesium og uran.

Det er på denne måte lykkes søkerne å smelte aluminiumoksyd ved høyfrekvens-induksjons-opphetning ved å fylle en liten grop utformet i den pulverformede charge av aluminiumoksyd som fyller ovnen, med granulat av aluminium, hvis sterkt eksotermiske oksydasjon gjør det mulig i løpet av meget kort tid å varme opp alumi-niumoksydet som omgir det, for å bringe det på en temperatur hvor det selv fører strømmer som induseres i dens masse. Det aluminuim som bru-kes for starten, gir aluminiumoksyd, som smelter og føyer seg til chargen.

Man vil selvsagt ha interesse av blant de ovennevnte elementer å velge slike hvis oksyd utgjør eller skal utgjøre en av bestanddelene av den smeltede blanding, så man dermed unngår enhver forurensning av blandingen med uheldig stoff.

Videre vil man ha interesse av å unngå at vedkommende element går i kjemisk reaksjon med et av oksydene som skal smeltes, i det inn-ledende tidsrom da det er uvirksomt.

Fremgangsmåten har den betydelige fordel å gjøre det mulig å smelte varmefaste oksyder ved temperaturer opp til ca. 3000°C. Til forskjell fra metodene med utvendig forvarmning, som medfører betydelige energitap, gjør den nye fremgangsmåte det mulig å bringe chargen av varmefaste oksyder på meget høye temperaturer i nærheten av deres smeltepunkt, noe som er nødvendig f. eks. når det gjelder å smelte aluminiumoksyd og magnesiumoksyd, idet hjelpechargen avgir varmeenergien fra sin reaksjon med luftens oksygen inne i selve blandingen som skal smeltes, med ypperlig termisk virkningsgrad.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte til ved hjelp av høyfre-kvens-lnduksjon å opphete og smelte materialer hvis elektriske ledningsevne er liten i kald tilstand, men betraktelig i varm tilstand, og særlig tungtsmeltellge oksyder som skal inngå i tungt-smeltelige ildfaste produkter, hvor man til de i kald tilstand svakt- eller ikke-ledende materialer som skal opphetes eller smeltes, føyer en hjelpecharge som i kald tilstand har tilstrekkelig elektrisk ledningsevne til å kunne opphetes ved høy-frekvensinduksjon, karakterisert ved at der som hj elpecharge anvendes et stoff som, opphetet i kontakt med luften, utvikler en eksoterm reaksjon som bringer de materialer som skal opphetes eller smeltes, på en temperatur hvor de selv er tilstrekkelig ledende til å kunne lede induserte strømmer.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at hjelpechargen anbringes i en liten fordypning som på forhånd er til-, veiebragt i midten av det i en elektrisk induk-sjonsovn innbragte stoff som skal smeltes.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at hjelpechargen utgjøres av pulverformet eller kornet aluminium, zirkonium, silicium, magnesium eller uran, som i kontakt med luftens oksygen oksyderer under avgivelse av en meget stor varmemengde når den opphetes ved hjelp av induserte strømmer.

4. Fremgangsmåte som angitt i et av krav-ene 1—3, karakterisert ved at hjelpechargen består av et metall hvis oksyd utgjør en av bestanddelene av materialet som skal smeltes, eller skal utgjøre en av bestanddelene av det smeltede materiale.