DE295668C

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Publication number: DE295668C
Application number: DENDAT295668D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSC

Die Erfindung betrifft ein Heiz- und Rührwerkzeug für metallurgische elektrische Öfen und besteht im wesentlichen in einem Körper geeigneter Form und geeigneten Materials, der von oben in das Schmelzgut eingetaucht wird, und der ferner so ausgebildet ist, daß er Elektroden aufnehmen kann und Kanäle besitzt, welche das Umlaufen des Schmelzgutes herbeiführen oder unterstützen. Die Kanäle erhalten

ίο zu diesem Zweck solche Abmessungen und gegenseitige Neigung, daß in ihnen in bekannter Weise auf dem Pincheffekt beruhende oder andere elektrodynamische Strömungen oder beide entstehen. Diese Körper werden erfmdungsgemäß von oben in den Ofen oder das Schmelzgut eingeführt und sind zweckmäßig zugleich mit den Elektroden ortsveränderlich angeordnet. Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß mit ein und demselben Werkzeug mehrere Öfen hintereinander geheizt werden können, so daß während der neuen Beschickung oder Ausräumung des einen Ofens ein anderer Ofen durch dasselbe Werkzeug geheizt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Elektroden nicht durch Löcher in den Wandungen eingeführt werden müssen, die unterhalb der Oberfläche des geschmolzenen Metalls liegen und daher gut abgedichtet werden müssen. Schließlich wird bei Anwendung von Wechselströmen die sonst unvermeidliche Verschlechterung des Leistungsfaktors durch die die Elektroden umschließenden Eisenmassen der Ofenwand vermieden.

Die Zeichnung zeigt einige Ausführungsbeispiele der Erfindung. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Ofen mit einem Werkzeug gemäß der Erfindung, Fig. 2 einen Seitenriß hierzu, teilweise ebenfalls im Querschnitt. 1 ist der Behälter für das zu behandelnde flüssige Material M. Auf diesem schwimmt oder in dieses eingetaucht ist das Heiz- und Rührwerkzeug B gemäß der Erfindung. Es besitzt Kanäle R, die zur Hervorrufung von Strömungen und zur Zuleitung des Materials zu den' Elektroden G dienen. Wird das Werkzeug in das Bad gedrückt, so steigt die flüssige Substanz in den Kanälen empor und gelangt in Berührung mit j den Elektroden. Diese sind je nach Bedarf mehr oder weniger dicht mit dem Werkzeug verbunden und ragen in Aushöhlungen C desselben hinein. Die Elektroden sind an Stromzuführungen L angeschlossen, die beim Ausführungsbeispiel gleichzeitig die sekundären Windungen eines fahrbaren 'Transformators T darstellen. Dessen primäre Wicklungen sind mit Hilfe biegsamer Kabel zu einer geeigneten Stromquelle geführt. Die Elektroden E müssen nicht auf dem Block B montiert sein, sondern es genügt, wenn sie in die Höhlungen C erst zu Beginn des Arbeitsganges eingesetzt werden. Der Transformator T ist auf einen Wagen t aufgesetzt, der auf Rollen r verschiebbar ist und dessen Unterlage, die Platte j>, um die Achse q kippbar sein kann.

Die Kanäle R des Werkzeuges sind so bemessen und angeordnet, daß in ihnen auf elektro-

dynamischen Wirkungen beruhende Strömungen des Schmelzgutes auftreten. Besonders wirkungsvoll wird das Werkzeug sein, wenn die Kanäle so ausgeführt sind, daß in ihnen der Pincheffekt eintritt, wie in der Patentschrift 266411 u. a. beschrieben ist. Hierbei tritt eine gründliche Durchmischung des Bades unter gleichzeitiger intensiver Heizung durch den Strom ein.

Wird das Werkzeug gemäß der Erfindung z. B. dazu benutzt, ein Bleibad auf einer bestimmten gleichmäßigen Temperatur zu erhalten, so taucht man es etwa entsprechend den Fig. ι und 2 in das flüssige Material. Beim Anstellen des Stromes wird das Metall peripherisch in die Kanäle eingesaugt und unter gleichzeitiger Erhitzung zentral aus diesen wieder herausgeschleudert. Hierdurch findet die in der Patentschrift 266411 beschriebene intensive Durchmischung des Bades unter gleichzeitigem Wärmeausgleich statt. Dieses Verfahren wird besonders zum Tempern oder Härten mit Vorteil benutzt.

Eine andere vorteilhafte Anwendung des Erfindungsgegenstandes besteht in seiner Verwendung zurVermeidung der Lunkerbildung. Bei Anwendung einer Form etwa entsprechend der der Fig. ι und 2 würde frisch gegossenes Metall, z.B. Stahl, nach dem Guß allseitig und gleichzeitig erstarren. Wird das Werkzeug gemäß der Erfindung nach erfolgtem Guß eingesetzt, so geht die Erstarrung wesentlich vom Boden aus, bis schließlich nur noch eine sehr dünne Schicht geschmolzenen Metalls oben schwimmt, die vom Apparat geheizt wird. Sobald auch der Kern erstarrt ist und die niedriger schmelzenden ausgeseigerten Metalle sich im Kopfe angesammelt haben, werden die Elektroden und gegebenenfalls auch der Block B entfernt. Nach vollständiger Erstarrung des Gusses zeigt sich dann, daß die Lunkerbildung nahezu völlig vermieden ist.

Der Gegenstand der Erfindung wird auch überall dort angewendet werden können, wo ähnliche Verhältnisse wie die beschriebenen vorliegen, also z. B. bei einer Gießpfanne, einem Vorherde usw.

Die Fig. 3 bis 7 zeigen mehrere Ausführungsmöglichkeiten des Werkzeuges. In Fig. 3 sind die Kanäle R, bei gleicher Bedeutung der Bezugszeichen wie in den früheren Figuren, horizontal angeordnet. Gemäß Fig. 4 sind mehrere solche Kanäle in geneigter Richtung vorgesehen. Bei Fig. 5 münden mehrere Kanäle in jede Elektrodenhöhlung. Die mittleren sind gegeneinander geneigt, so daß eine Kraft auf das geschmolzene Material ausgeübt wird, die eine überwiegende Strömung des Materials in der Pfeilrichtung hervorruft. Hier addiert sich die Wirkung des Pincheffektes zu der durch die Neigung der Kanäle zueinander bedingten elektrodynamischen Wirkung.

In der Ausführung der Fig. 6 sind die Mündungshöhen der inneren und äußeren Kanäle entsprechend der Fig. 5 verschieden gewählt. Das Material M wird durch die oberen Öffnungen eingesaugt und durch die unteren in der Pfeilrichtung ausgestoßen. Natürlich kann die Anordnung auch umgekehrt gemäß Fig. 7 ausgeführt werden.

Wird der Block B so ausgeführt, daß er möglichst vollständig die Mündung des Schmelzgefäßes ausfüllt, so wird ein Wärmeverlust durch Strahlung von der Oberfläche fast vollständig vermieden werden können.

Der Block B braucht nur mit einer Höhlung für eine Elektrode versehen zu sein; die andere kann unmittelbar in das Bad tauchen. Schließlich kann für jede Elektrode ein besonderer Block B vorgesehen sein. '

Claims

Patent-An Sprüche:

1. Heiz- und Rührwerkzeug für metallurgische elektrische Öfen, bestehend aus einem in das Schmelzgut von oben einzutauchenden Körper mit Kanälen, welche sämtlich oder zum Teil zu je einem oder mehreren, zur Aufnahme von Elektroden bestimmten Räumen führen und solche Abmessungen besitzen bzw. derart geneigt zueinander angeordnet sind, daß in ihnen in bekannter Weise auf dem Pincheffekt beruhende oder andere elektrodynamische Strömungen oder beide entstehen.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es allein oder in Verbindung mit anderen Werkzeugen die Mün-

■ dung des Schmelzgefäßes möglichst vollständig ausfüllt. .

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Elektroden in den Körper des Werkzeugs leicht einsetzbar sind.

4. Werkzeug nach Anspruch 1 bis 3, das zumindest in der näheren Umgebung der Elektroden aus nichtmagnetischem Material besteht.

5. Werkzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mittlere gegen- einander geneigt angeordnete Kanäle zu verschiedenen Elektrodenhöhlungen führen (Fig. 5)·

6. Werkzeug nach Anspruch 1 bis 5 mit zwei oder mehreren in dieselbe Elektrodenhöhlung einmündenden Kanälen, die in verschiedener Höhe in das Bad einmünden (Fig. 6, 7).

¹J. Werkzeug nach Anspruch ι bis 6, gekennzeichnet durch ortsveränderliche Anordnung, etwa dadurch, daß die Elektroden und die gegebenenfalls an diese montierten Blöcke (B) mit einem Transformator verbunden sind, der auf einen fahrbaren und kippbaren Wagen aufgesetzt ist. Die Zuleitungen (L) der Elektroden können gleichzeitig als Sekundärwicklungen des Transformators ausgebildet sein (Fig. i, 2).

8. Anordnung eines Werkzeuges nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der vorhandenen Elektroden mit besonderen Werkzeugskörpern (B) versehen sind, während aridere unmittelbar in das Bad tauchen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.