CH226112A - Niederfrequenzinduktionsofen. - Google Patents

Description

      NiedeArequenzinduktionsofen.       Gegenstand der     Erfindung    ist ein Nieder  frequenzinduktionsofen, insbesondere zum       Schmelzen    von Aluminium und Aluminium  legierungen. Bei bekannten Ausführungen  solcher Schmelzöfen ergibt sich bei     unmittel-          barem    Vergiessen aus dem Ofen der Nachteil,

    dass die Bildung von Einschlüssen in den       Gussstücken    von im Bad     herumschwimmen-          den    Metalloxyden und     andern        Verunreinigun-          gen    infolge der durch den     Pincheffekt    er  zeugten     Badbewegung,        bezw.        Wirbelung    nie  ganz vermieden werden kann, auch dann  nicht, wenn der Ofen vor dem Giessen nur  auf     Warmhaltetemperatur    gehalten wird.  



  Erfindungsgemäss wird dieser Nachteil  dadurch umgangen, dass der Ofen wenigstens  einen Schmelzherd und einen vom Schmelz  herd durch eine Zwischenwand     getrennten          Abstehherd    aufweist, und die     Verbindung     zwischen Schmelzherd und     Abstehherd    in den  untern Teil des Ofens verlegt     ist.    Es wird  dadurch erreicht, dass infolge der Zwischen  wand zwischen Schmelzherd und     Abstehherd     die     Badbewegung    im Schmelzherd und in der    Schmelzrinne das Metallbad     im        Abstehherd     wenig     beeinflusst    und dieses daher ruhig ab  stehen kann,

   wobei die     Metalloxyde        in    den  untern Teil des Bades     absinken.     



  Auf der beiliegenden     Zeichnung    sind zwei       Ausführungsformen    des     Erfindungsgegen-          standes    beispielsweise dargestellt.  



       Fig.    1 ist ein senkrechter Schnitt durch  das erste     Beispiel    und stellt     einen        Zwei-          oder    Dreiphasen -     Niederfrequenzinduktions-          ofen    dar.  



       Fig.    2 ist ein waagrechter Schnitt längs  der Linie     II-II    der     Fig.    1.  



       Fig.    3     ist    ein senkrechter Schnitt     durch     das zweite Beispiel und zeigt :einen Ein  phasen-Niederfrequenzinduktionsofen.  



       Fig.    4 ist     ein.        Schnitt    längs der Linie       IV-IV    der     Fig.    1.  



       Fig.    5 ist ein Schnitt längs der Linie       V-V    der     Fig.    1.  



       Fig.    6 zeigt den gleichen     Schnitt    wie       Fig.    5 mit um 90   gekipptem Ofen.  



  Der in     Fig.    1 und 2 dargestellte Schmelz  ofen besitzt zwei Schmelzherde 2 und ss und      einen     Abstehherd    4, welcher durch die senk  rechten Zwischenwände 5 und 6 von den  Schmelzherden getrennt ist. An die beiden  Schmelzherde 2 und 3 schliessen sich die in  5 vertikaler Ebene liegenden, nach unten füh  renden,     gezweigten    Schmelzrinnen 7     bezw.    8  an. Diese Schmelzrinnen liegen unmittelbar  unterhalb der entsprechenden Schmelzherde  2 und 3, und sind über eine unterhalb des       Abstehherdes    4 ebenfalls in vertikaler Ebene  liegende, breitere Rinne 9 mit dem     Absteh-          herd    verbunden.

   Die Bodenfläche 10 der Rin  nen 7 und 8 ist gegen die Mitte des Ofens       bezw.    gegen die Rinne 9 hin nach unten ge  neigt, derart, dass der tiefste Punkt der Rinne  8 tiefer liegt als der Boden 10 der Schmelz  rinnen 7 und B. 11 und 12 sind die Kerne  eines     Zweiphasenheiztransformators    in     Scott-          schaltung,    welche durch die kreisringförmi  gen     Wandungen    der     Rinnenkörper    13 und 14  hindurchführen. Im Gegensatz zu den bis  her bekannten Öfen ergibt sieh beim vor  liegenden Ofen in     Scottschaltung    praktisch  Phasengleichheit.

   Der     Zweiphasentra.nsfor-          mator    könnte durch zwei     Einphasentransfor-          matoren    ersetzt werden.  



  Die Schmelzherde 2 und 3 stehen durch  im     obern    Teil der Zwischenwände 5 und 6  angeordnete     Kanäle    15 und 16 mit dem Ab  stehherd 4 in Verbindung. In der seitlichen  Ofenwand befindet sich eine mit dem Ab  stehherd 4 verbundene Giessschnauze 17. Eine  weitere     Ausgussöffnung    18 ist in der obern  Ofenwand vorgesehen und steht ebenfalls mit  dem     Abstehherd    4 in     Verbindung.     



  Der beschriebene Ofen arbeitet in folgen  der Weise: Das zum Schmelzen bestimmte  Material wird in die Schmelzherde 2 und 3  eingesetzt und nach dem Schmelzen fliesst  das Metall durch die Schmelzrinnen 7 und  8 nach unten und gelangt durch die Rinne 9  in den     Abstehherd    4. Die spezifisch leichten  Verunreinigungen schwimmen an der Ober  fläche der Schmelze in den Schmelzherden.

   Die  spezifisch schwereren Oxyde werden infolge  der durch     thermische    und elektrodynamische  Kräfte verursachten Strömungsbewegung in    den Rinnen (siehe     eingezeichnete    Pfeile) aus  den Schmelzrinnen entfernt und werden zur  tiefsten Stelle der Rinne 9 geschwemmt, wo  sie als Ofensumpf 19 liegen bleiben und nicht  in den     Abstehherd    4 gelangen, da dieser  Herd infolge der Trennung von den Schmelz  herden 2 und 3 durch die Zwischenwände 5  und 6 von den elektrodynamischen Strö  mungsbewegungen wenig beeinflusst bleibt.

    Das im     Abstehherd    4 sich ansammelnde, ge  schmolzene Metall ist daher frei von Oxyden  und sonstigen spezifisch schweren Verunreini  gungen, was ermöglicht, die Schmelze im       Abstehherd    zum direkten Vergiessen zu ver  wenden, wobei einwandfreie     Gussstücke,    wie  zum Beispiel     Pressbolzen    oder Walzbarren  ohne fremde Einschlüsse erhalten werden.  Auch kann ununterbrochen geschmolzen und  gegossen werden, ohne dass die Schmelze im       Abstehherd    verunreinigt wird.

   Ein weiterer  Vorteil der tieferen Rinne 9 besteht darin,  dass infolge der Ansammlung der spezifisch  schwereren Oxyde an der von den Schmelz  rinnen entfernten tiefsten Stelle die Verun  reinigung und Verkrustung der Schmelz  rinnen viel geringer ist und die Schmelz  rinnen weniger oft gereinigt werden müssen.  Nach Ergebnissen der Praxis genügt eine  vollständige Reinigung der Rinnen alle 6 bis  12 Tage, je nach Einsatzgut.  



  Die Giessschnauze 17 dient zum Vergie  ssen der im     Abstehherd    gesammelten       Schmelze,    während die     Ausgussöffnung    18  zum Entleeren des Ofens zwecks Reinigung  der Schmelzrinnen dient. Zur Entleerung des  Ofens wird die     Ausgussschnauze    17 mittels  einer     Abschlussvorrichtung    20 verschlossen  und dann der Ofen um 90  aus seiner Nor  mallage gekippt     (Fig.    6).

   Die Entleerungs  öffnung 18 befindet sich an der     obern    Wand  des Ofens etwas innerhalb des Randes des       Abstehherdes,    so dass beim Kippen des Ofens,  wie     Fig.    6 zeigt, nicht der ganze Ofeninhalt  entleert wird, sondern dass der Sumpf     bezw.     eine gewisse Metallmenge zurückbleibt,  welche dem zum Betrieb des Ofens erforder  lichen Sumpf entspricht. Es werden dadurch  bei der     Reinigung    der Schmelzrinnen keine      besonderen Giesspfannen zur Aufnahme des  Ofensumpfes benötigt. Soll dagegen ein Le  gierungswechsel der im Ofen herzustellenden  Schmelze     stattfinden,    so muss der Ofen gänz  lich geleert werden.

   Das     ist    ohne weiteres  möglich, indem dann die     Abschlussvorrich-          tung    20 von der Giessschnauze 17 entfernt  wird und der Ofeninhalt durch diese letztere  ausfliesst. Infolge der     Verbindungsöffnungen     15 und 16 können sich auch die beiden  Schmelzherde 2 und 3 entleeren.  



  Der in     Fig.    3 dargestellte Ofen besitzt  nur     einen        einzigen    Schmelzherd 21, der durch  eine Zwischenwand 22 vom     Abstehherd    23  getrennt ist. Unterhalb des Schmelzherdes 21  befindet sich die Schmelzrinne 24, deren Bo  denfläche 10 schräg abfallend gestaltet ist.  Unterhalb des     Abstehherdes    23 ist eine     Rinne     25 vorgesehen, die tiefer als die     Schmelzrinne     24 ist, deren schräge     Bodenfläche    10 sich  bis zur tiefsten Stelle der Rinne 25 erstreckt.  26 ist der gern eines     Einphasentransforma-          tors.     



  Auch bei dieser     Ausführungsform    werden       Metalloxyde    und andere schwere     Verunreini-          gungen    durch die Strömung in der Schmelz  rinne 24 nach der tiefsten Stelle des Ofens  geführt und lagern sich dort als Sumpf 19  ab, während der     Abstehherd    23 frei von elek  trodynamischen     Strömungen    bleibt, so dass  das geschmolzene Metall dort ruhig abstehen  kann und frei von Oxyden bleibt.

   Der Ofen  nach     Fig.    3 kann in ähnlicher Weise wie im  erstbeschriebenen Beispiel mit einer ver  schliessbaren Giessschnauze und einer Entlee  rungsöffnung versehen sein, und ein Verbin  dungskanal 26 in der Zwischenwand 22 ge  stattet die gänzliche Entleerung beider  Herdräume.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Niederfrequenzinduktionsofen, insbeson dere zum Schmelzen von Aluminium und Aluminiumlegierungen, dadurch gekennzeich net, dass der Ofen wenigstens einen Schmelz herd und einen vom Schmelzherd durch eine Zwischenwand getrennten Abstehherd auf weist, und die Verbindung zwischen Schmelz- herd und Abstehherd in den untern Teil des Ofens verlegt ist.

   <B>UNTERANSPRÜCHE:</B> 1. Niederfrequenzinduktionsofen nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelzrinne sich unmittelbar unterhalb des Schmelzherdes befindet und mit einer unterhalb des Abstehherdes vorgesehenen Rinne mit dem Abstehherd verbunden ist.

   2. Niederfrequenzinduktionsofennach Un teranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die tiefste Stelle der unterhalb des Absteh- herdes befindlichen Rinne tiefer liegt als das untere Ende der Schmelzrinne. 3. Niederfrequenzinduktionsofen nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ofen zwei Schmelzherde aufweist, zwi schen denen sich der durch Zwischenwände von den Schmelzherden getrennte Abstehherd befindet.

   4. Niederfrequenzinduktionsofen nach Un teranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die in senkrechter Ebene liegenden Schmelz rinnen unmittelbar unterhalb der Schmelz herde liegen und mittels einer in gleicher Ebene liegenden Verbindungsrinne mit dem Abstehherd verbunden sind.

   5. Niederirequenzinduktionsofen nach Un teranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Abstehherd verbundene Rinne tiefer ist als die beiden Schmelzrinnen, von welchen aus schräg abfallende Bodenflächen nach der unmittelbar unterhalb des Absteh- herdes liegenden tiefsten Stelle der Verbin- dungsrinne führen, zum Zwecke,

   dass infolge der durch thermische und elektrodynamische Kräfte verursachten Strömung in den Schmelzrinnen Metalloxyde und andere Ver unreinigungen an die tiefste Stelle der Ver- bindungsrinne geschwemmt werden. 6. Niederfrequenzinduktionsofen nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der obern Wand des Ofens über dem Absteh- herd eine Entleerungsöffnung derart vom Rand des Herdes entfernt angebracht ist, dass beim Kippen des.

   Ofens und Entleerung zwecks Reinigung der Schmelzrinnen der Ofensumpf im Ofen zurückbleibt. 7. Niederfrequenzinduktionsofen nach Un teranspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Abstehherd verbundene Giess schnauze mittels einer Abschlussvorrichtung verschliessbar ist, damit beim Kippen des Ofens zwecks Entleerung und Reinigung der Schmelzrinnen der Ofensumpf zurückgehal ten wird. B.

   Niederfrequenzinduktionsofen nach Un teranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass im obern Teil der Zwischenwände zwischen den Schmelzherden und dem Abstehherd Ver- bindungsöffnungen vorgesehen sind. 9. Niederfrequenzinduktionsofen nach Pa tentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe einen Einphasentransformator auf weist. 10. Niederfrequenzinduktionsofen nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass derselbe für jede Schmelzrinne je einen Einphasentransformator aufweist.

   11. Niederfrequenzinduktionsofen nach Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass für beide Schmelzrinnen ein gemeinsamer Zweiphasentransformator vorgesehen ist.