SE435422B

SE435422B - Heating device on furnace intended for smelting and heat retention of metals

Info

Publication number: SE435422B
Application number: SE8102151A
Authority: SE
Inventors: L Nystrom; S Andersson
Original assignee: Swedish Furnace Ab
Priority date: 1981-04-03
Filing date: 1981-04-03
Publication date: 1984-09-24
Also published as: SE8102151L

Abstract

A heating device essentially for use in a furnace intended for smelting and heat-retention in the manufacture of aluminium alloys. Such a furnace has a filling space (7), a heating element space (8) and an extraction space (9) for the molten metal (2). The heating device is designed to work in relatively even temperatures and with the heat producing surfaces (15,16) completely shielded from being splashed by molten metal. The furnace is thereby characterised by heat radiating bodies (15) being arranged in an element area (14) over the smelt, partially closed off from the metal smelt (2) and separate from the filling space and the extraction space. The heat radiating bodies are sealed off from the element area and have internal electrical elements (16).<IMAGE>

Description

810215-1-1 i -¿ rörformade samt anordnade på avstånd över den smälta metallen. 810215-1-1 in -¿ tubular and arranged at a distance above the molten metal.

Uppfinningensföremålet kännetecknas vidare lämpligen därav, att de värmeavgivande kropparna har ett slutet ändparti upp- stött av en begränsningsvägg till elementdelen, medan ett mot-_ satt-ändparti är-tätande fört genom en motsatt begränsnings- vagg.The object of the invention is further suitably characterized in that the heat-emitting bodies have a closed end portion supported by a limiting wall to the element part, while an opposite end portion is sealingly passed through an opposite limiting wall.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare under hänvisning till bffogade ritningar. På dessa visar figuren 1 ett vertikalt 'tvärsnttt genom ugnen väsentlien längs snittmarkeringen AA i figuren 2, medan figuren 2 visar ett horisontellt tvärsnitt väsentligen längs snittmarkeringen BB i figuren 1. ' Såsom framgår av figuren 1 omfattar smält- och varmhållning- sugnen en undre del 1, vilken är utformad såsom ett kar för upptagning för en metallsmälta 2 och vilken ytterst har ett chassi 3, vilket är utformat såsom en av kraftig plåt helsvet- sad låda. Invändigt i chassit är det anordnat ett isolerings- skikt 4, vilket upptar en tegelinfodring 5 och där innanför en inre ugnsinfodring 6 bestående av ett keramiskt eller cement- liknande, eldfast material. s Med avseende på sin funktion är ugnen uppdelad i en påfyll- ningsdel 7, en mittdel 8 och en uttagsdel 9, varvid det på mittdelens ovansida är placerat en transformator 10 för till- försel av ström vid lämplig spänning till de i ugnen anordnade É elektriska värmeelementen.The invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In these, Figure 1 shows a vertical cross-section through the furnace substantially along the section mark AA in Figure 2, while Figure 2 shows a horizontal cross-section substantially along the section mark BB in Figure 1. As shown in Figure 1, the melting and holding furnace comprises a lower part. 1, which is designed as a receptacle for a metal melt 2 and which ultimately has a chassis 3, which is designed as a box made of strong sheet metal fully welded. Inside the chassis, an insulating layer 4 is arranged, which occupies a brick lining 5 and inside there an inner furnace lining 6 consisting of a ceramic or cement-like, refractory material. With regard to its function, the furnace is divided into a filling part 7, a middle part 8 and a socket part 9, a transformer 10 for supplying current at a suitable voltage to the electrical arrangements arranged in the furnace being placed on the upper side of the middle part. the heating elements.

Karet 1 är också uppdelat till sektioner motsvarande påfyll- ningsdelen, mittdelen och uttagsdelen, varvid detta är åstad- kommet med i metallsmältan 2 nedhängande, av isolerande mate- rial tillverkade skärmväggar 11 respektive 12. Vidare är påfyllningsdelen 7 skild från mittdelen 8 medelst en övre skärmvägg 13, varigenom det i mittdelens 8 övre parti bildas ett väsentligen slutet elementutrymme 14. Detta elementutrymme är slutet uppåt och åt sidorna via begränsningsytorna i ugnens ovandel, mot påfyllningsdelen 7 via skärmväggarna 11 och 12, nedåt via den övre, fria ytan av smältan 2 och mot uttagsdelen ¿ 9 via skärmväggen 12. 1 3 6102151-1 I elementutrymmet 14 är anordnat 3, horisontella värmestrålan- de kroppar 15, vilka lämpligen är cylindriska till tvärsnittet och vilka i sig inrymmer elektriska värmeelement 16. De vär- mestrålande kropparna 15 är tillverkade av ett plåtmaterial av sådan kvalitet att det har god korrosionsbeständighet i ugﬁsatmosfären och dessutom mycket hög skalningstemperatur.The tub 1 is also divided into sections corresponding to the filling part, the middle part and the outlet part, this being achieved with screen walls 11 and 12, respectively, suspended in the metal melt 2 and further filled by the middle part 8 by means of an upper part. screen wall 13, whereby a substantially closed element space 14 is formed in the upper part of the middle part 8. This element space is closed upwards and to the sides via the limiting surfaces in the upper part of the oven, towards the filling part 7 via the screen walls 11 and 12, downwards via the upper, free surface of the melt 2 and towards the socket part ¿9 via the screen wall 12. 1 3 6102151-1 In the element space 14 are arranged 3, horizontal heat-radiating bodies 15, which are suitably cylindrical to the cross-section and which in themselves accommodate electric heating elements 16. The heat-radiating bodies 15 are made of a sheet material of such quality that it has good corrosion resistance in the ug ﬁ atmosphere and also very high scale ngstemperatur.

Vidare är ändarna av de värmestrålande kropparna slutna genom däri permanent insvetsade ändstycken 17 (se figur 2), Nedan de från ändstyckena 17 vända ändarna av de värmestrålande krop- parna är förda genom ovandelen av ugnens sidovägg till utsidan av denna, där de är tätande anlutna. Genom denna utformning av de värmestrålande kropparna blir dessa helt och hållet skilda från det inre av ugnen och speciellt från elementutrymmet 14, vilket i sin tur är skilt från ugnens övriga delar och omgiv- ningen. Slutligen är också de ändar av de värmestrålande krop- parna 15, som är försedda med ändstyckena 17 något rörligt infästa i sidoväggen i ugnen ovandel, för att därigenom tillå- ta vissa av temperaturskillnader betingade rörelser.Furthermore, the ends of the heat radiating bodies are closed by end pieces 17 permanently welded therein (see Figure 2). Below the ends of the heat radiating bodies facing away from the end pieces 17 are passed through the upper part of the oven side wall to the outside thereof, where they are sealingly connected. . Due to this design of the heat radiating bodies, these are completely separated from the interior of the oven and especially from the element space 14, which in turn is separate from the other parts of the oven and the surroundings. Finally, the ends of the heat radiating bodies 15, which are provided with the end pieces 17, are also slightly movably attached to the side wall of the furnace upper part, in order thereby to allow certain movements due to temperature differences.

I figur 2 visas tydligare utformningen av de värmestrålande kropparna 15 och de däri anordnade elektriska elementen 16.Figure 2 shows more clearly the design of the heat radiating bodies 15 and the electrical elements 16 arranged therein.

Såsom framgår av denna figur är vardera elementet 16 utformat såsom en U-formad slinga, vilken är uppstödd invändigt i den värmestrålande kroppen 15 på ett relativt stort avstånd från dennas yta medelst av lämpligt material såsom keramik eller liknande tillverkade distanselement 18. Lämpligen kan två sådana U-formde elektriska element 16 vara anordnade i varje värmestrålande kropp 15 (se figuren 1). Elementen 16 har vida- re vid sina fria ändar förtjockade partier, vilka är förda genom värmeisolerade kroppar 19 och tillslutningslock 20, som företrädesvis är tillverkade av något lämpligt keramiskt mate- -rial. Vidare har elementen 16 på utsidan av tillslutningskrop- parna 20 anslutningsdelar, som via på ritningen icke visade kontaktkablar är anslutna till transformatorns 10 sekundär- lindningar. Genom placeringen av transformatorn på ovansidan av ugnens ovandel i direkt anslutning till elementen 16 vinnes dels låga kostnader för kablarna och givetvis också låg effektförlust i dessa. s1o21s1-1 ”f f Vid påfyllning av nytt material i ugnens påfyllningsdel'7 öpp-' nas ett denna slutande lock, varpå materialet nerlägges på smältan 2 i påfyllningsdelen. Under detta arbetsmoment men även senare under uppvärmningen av det ilagda materialet finns en överhängande risk för att smält aluminium stänker omkring på'grund av stötaktigt avgående gaser från materialet. Genom förekomsten av skärmväggarna l1.och 13 hindras sådana stänk effektivt att träffa de värmestrålande kropparna 15, varigenom dessa är skyddade från sådan frätande inverkan som dessa alu- miniumstänk annars skulle utöva. Vidare innebär också avdel- ningen ugnens uttagsdel 9 medelst skärmväggen 12 att stänk ifrån denna del av ugnen icke heller kan träffa de värmestrå- lande kropparna 15. Vidare är själva de elektriska väreelemen- ten 16 väl skyddade invändigt i de värmestrålande kropparna såväl mot förödande stänk av smält metall som mot eventuellt aggressiv.ugnsatmosfär. uppfinningen kan modifieras inom ramen för följande patent- krav.As can be seen from this figure, each element 16 is formed as a U-shaped loop, which is supported internally in the heat radiating body 15 at a relatively large distance from its surface by means of suitable material such as ceramic or similar made spacer elements 18. Preferably, two such U-shaped electrical elements 16 must be arranged in each radiant body 15 (see figure 1). The elements 16 further have at their free ends thickened portions, which are passed through heat-insulated bodies 19 and closing lids 20, which are preferably made of some suitable ceramic material. Furthermore, the elements 16 on the outside of the closing bodies 20 have connection parts, which are connected to the secondary windings of the transformer 10 via contact cables (not shown in the drawing). By placing the transformer on the upper side of the upper part of the furnace in direct connection to the elements 16, low costs for the cables and of course also low power loss in these are gained. s1o21s1-1 ”f f When filling with new material in the filling part '7 of the oven, this closing lid is opened, whereupon the material is deposited on the melt 2 in the filling part. During this operation, but also later during the heating of the loaded material, there is an imminent risk that molten aluminum will splash around due to shock-like gases leaving the material. Due to the presence of the screen walls 11 and 13, such splashes are effectively prevented from hitting the heat-radiating bodies 15, whereby these are protected from such a corrosive effect that these aluminum splashes would otherwise exert. Furthermore, the department also means that the outlet part 9 of the furnace by means of the screen wall 12 that splashes from this part of the furnace cannot hit the heat-radiating bodies 15. Furthermore, the electrical heat elements 16 themselves are well protected inside the heat-radiating bodies against devastating splashes. of molten metal as against any aggressive. furnace atmosphere. the invention can be modified within the scope of the following patent claims.

Således är det inte nödvändigt att antalet värmestrålande kroppar 15 skall vara det på ritningen visade. Det är snarare så att en ändring av antalet, exempelvis inom området 1 - 12 stycken, är ett bekvämt sätt att genom utnyttjande av stand- radkomponenten anpassa ugnens effekt till dess aktuella stor- lek. Vidare behöver inte nödvändigtvis elementen 16 ha den på ritningen visade formen eller det ovan angivna antalet per värmestrålande kropp räknat. Det är alltså fullt tänkbart att endast använda ett eller alternativt fler än två element per värmestrålande kropp. Slutligen behöver inte, även om detta är praktiskt, de värmestrålande kropparna vara cylindriska utan kan ha i stort sett godtycklig form så länge de är slutna mot elementutrymmet 14.Thus, it is not necessary that the number of radiant bodies 15 be as shown in the drawing. It is rather the case that a change in the number, for example in the range 1 - 12 pieces, is a convenient way of adapting the power of the oven to its current size by utilizing the standard component. Furthermore, the elements 16 do not necessarily have to have the shape shown in the drawing or the above-mentioned number per radiant body. It is therefore entirely conceivable to use only one or alternatively more than two elements per radiant body. Finally, although this is practical, the heat radiating bodies need not be cylindrical but can have a substantially arbitrary shape as long as they are closed to the element space 14.

Claims

ys i g s1o21s1-1 P A T E N T K R A V

Heating device in such a furnace which is designed both for melting and for keeping metal hot, preferably an aluminum alloy, and which has a filling part (7) for feeding and melting the metal, an outlet part (9) for removing molten metal and an element part (8) with electrical elements (16) arranged therein, which are enclosed in the housing (15), characterized in that the elements (16) are connected to a transformer arranged in the vicinity of the elements and are arranged with at least one housing (15) along a screen wall (13) between the element part (8) and the filling part (7) - 2. Heating device according to claim 1, characterized in that the elements (16) are designed as substantially U-shaped loops, which are arranged internally in the housings (15) at a distance from their walls.