DE340786C - Induktionsofen fuer Dreiphasenstrom - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Dreiphasen-Induktionsofen, der zum Schmelzen einer jeden Legierung oder eines jeden Metalls, sei es leicht schmelzbar oder nicht, dient, vorausgesetzt, daß es nicht einer metallischen Umarbeitung durch sehr verwickelte chemische Reaktionen bedarf. Der Ofen ist besonders geejgnet zum Schmelzen yon Messingabfällen und für ähnliche Arbeiten.

Der Ofen kann unmittelbar durch einen Dreiphasenstrom von 50 Perioden 'betrieben werden, indem man ihm einen annehfaibaren Leistungsfaktor gibt, jedoch kann er natürlieh auch für andere Betriebsweisen eingerichtet werden; er gestattet auch dem metallischen Bad eine Drehbewegung zu geben, die beliebig geändert werden kann; ebenso hat ·ετ den Vorteil, das Entschäumen zu erleichtern und eine Oxydation zu vermeiden, und man kann das Metall bei der günstigsten Temperatur gießen.

Die am Hand der beiliegenden Zeichnung abgefaßte Beschreibung bezieht sich auf ein Ausführungsbeispiel, das sich besonders, bewährt hat und an dem die Einzelheiten und die Vorteile des Ofens besonders gut auseinandergesetzt werden können.

Fig. ι ist ein senkrechter Schnitt durch den Ofen nach der Linie Y-Y der Fig. 2, und Fig. 2 ist ein wagerechter Schnitt nach der Linie X-X der Fig. 1.

Der Ofen, wie er in diesen Figuren dar- gestellt ist, besitzt vor allem einen aus einzelnen Blättern bestehenden Kern, der aus drei Teilen α besteht, die oben und unten bei a¹ miteinander verbunden sind. Die Teile α sind von drei Primärspulen b umgeben, die gleichzeitig oder getrennt, je nach den Erfordernissen der metallurgischen Verfahren, in den Stromkreis eingeschaltet werden können.

Die Balken c bilden den Boden des Ofens und seine Stützen, während das Mauerwerk d aus gewöhnlichem isolierendem oder feuerfestem Material, je nachdem es die Umstände verlangen, den Körper des Ofens und die Kanäle g bilden, in welchen dlas Metall durch die Induktion der primären Spulen α erhitzt wird. Das Mauerwerk wird außen durch¹ Eisenarmaturen zusammengehalten, die so angeordnet sind, daß irgendeine Induktionswirkung nicht entstehen kann.

Vorn am -Ofen ist ein Füllapparat e vorgesehen, um das zu schmelzende Metall in den Ofen bringen zu können. Dieser Füllapparat ist so eingerichtet, daß er das Eindringen von Luft während der Arbeit auf ein Mindestmaß beschränkt; der Apparat besteht aus einem zylindrischen Körper, der an einem Teil seiner Seitenflächen offen ist und durch eine Antriebsvorrichtung m. bewegt werden kann. Ein Schutzblech g, ist über dem Zylinder e angeordnet.

Wenn das in dem Zylinder enthaltene Metall sich infolge der Drehung des Zylinders über der öffnung 'befindet so fällt es in eine Kammer f, in der es sich mischt und schmilzt und abklärt; diese Kammer/ steht mit den mit geschmolzenem Metall gefüllten Kanälen g in Verbindung. Diese Kanäle sind geschlossen und umgeben die Eisenkerne in der besonderen, auf der Zeichnung dargestellten ίο Weise, und sie liegen unsymmetrisch und sind von wechselndem Querschnitt. Der Zweck dieser Maßnahmen wird weiter unten auseinandergesetzt werden.

Der Ausguß erfolgt bei h in Gießpfannen oder Kokillenformen, die in der Grube c angeordnet sind. Ein Deckel h ist über dem Ausguß h angebracht, und außerdem befindet sich bei / noch eine öffnung für das Entschäumen. Die normale Metalloberfläche ist ao mit ri¹ bezeichnet.

Außerdem sind noch bei k Widerstände angeordnet, die aus Kohle oder einem anderen Leiter erster oder zweiter Klasse- bestehen, wie Silicium-Carbid, graphiertem Dolomit usw. Sie dienen zum Trocknen und Erwärmen des Ofens vor seiner Inbetriebsetzung, aber sie können· auch während der Arbeit des Ofens miteingeschaltet werden.

Schließlich kann der Ofen auch um seine jo Achse p mittels eines elektrischen oder hydraulichen Mechanismus, der bei η angreift, gedreht werden.

Infolge dieser Bauart hat der Ofen alle die nachstehend genannten Merkmale, die ihm bei seiner industriellen Verwendung hervorragende Vorzüge verleihen.

Zunächst ist ersichtlich, daß die Anordnung der Kanäle um die einzelnen Eisenkerne verschieden ist und^; eine unsymmetrische Figur darstellt. Die vorderen Kanäle umgeben die Kerne in der Weise, daß sie nicht in gleichen Abständen von ihnen bleiben, sondern die Abstände sind außerordentlich verschieden, derart, daß der Umlauf des Metalls bald sehr nahe, bald sehr entfernt von dem Kern, den er umgibt, erfolgt. Außerdem haben zwei dieser Kreisläufe eine längliche Form, die so abgeplattet ist, daß zwei Hörner entstehen; sie sind daher beträchtlich langgestreckt. Der dritte Kreislauf bildet eine regelmäßigere Form ohne Hörner und ist daher kürzer.

Diese Unsymmetrie hat zum Zweck, die Bewegungskraft des Badümlaufs abzuändern. so 'daß man beliebig zwei oder drei Kreisläufe herstellen kann. Die beiden verlängerten Kreisläufe können benutzt werden ohne den kürzeren um die Länge des nicht erhitzten Metalls verringern zu können. And'erseits ist die abgeplattete Form, die man einem jeden der beiden großen Kreisläufe gegeben hat, in der Weise berechnet, daß der Leistungsfaktor vergrößert wird¹, der für einen Kreislauf von bestimmter Länge und bestimmtem elektrischen Widerstand um so größer ist, je kleiner die benutzte Oberfläche ist. Endlich hat die Verbindung ' der drei Kanäle, welche gewissermaßen zusammen zwei konzentrische Ringe bilden, den Zweck, die Bewegung des Bades in den Kanälen durch das^c Drehfeld zu erleichtern. Was die Einführung des Metalls in den Ofen anbetrifft, so haben die besonderen Aufgebevorrichtungen den Zweck, die Berührung der äußeren Luft mit dem geschmolzenen Metall so gering wie möglich zu machen. Zu diesem Zweck ist diese Kammer an ihrem oberen Teil durch die Trommel e geschlossen, die sich nach Art eines Zylinders um eine wagerechte Achse dreht, und die auf einem Teil ihrer Oberfläche offen ist, so daß man in sie hinein das zu schmelzende Metall bringen kann. Das Metall wird dann in die Kammer des Ofens durch Drehung des Zylinders eingeführt, aber die Anordnung ist derart getroffen, daß das Metall eine vorläufige Trocknung erfährt, die um so notwendiger ist, als es sich in den meisten Fällen um feuchte Abfälle handelt.

Die Zubringekammer hat eine genügende Größe, um die Mischung des kalten Metalls und des geschmolzenen Metalls sowie das Abklaren und die Abscheidung des Schaumes ermöglichen zu. können.

Diese Kammer, welche durch die drehbare Trommel von der äußeren Luft abgeschlossen ist, .steht mit den vollständig mit Metall gefüllten Kanälen in Verbindung und ist daher auch von der Luft abgeschlossen. Außerdem liegen diese Kanäle nahe am Boden der Kammer tiefer als die Unreinfgkeiten, denn diese schwimmen, da sie leichiter sind als das· Metall, auf dessen Oberfläche. Infolgedessen enthalten die Kanäle nur geschmolzenes und abgeklärtes Metall.

Diese Verbindung der Kammer und der geschlossenen Kanäle hat zur Folge einen sehr guten Abschluß des Bades vor der Oxydationswirkung der Luft. Die Ausgußöffnung auf der der Zubringeöffnung gegenüberliegenden Seite ist mit den Kanälen ^;n der W^reise verbunden, daß man das reinste und heißeste Metall herausgiießen kann.

Außerdem ist der Querschnitt der Kanäle in der Nähe der Aufgebekammer verkleinert, damit d'ie entwickelte Hitze in diesem Teil der Kanäle um so größer ist, wo die Schmelzung des Metalls der Kammer nur durch die Drehbewegung des Bades während der Zeit erfolgen kann, in der dieses noch nicht auf seinem ganzen Umlauf flüssig ist.

Endlich hat man als zusätzliche Anord-

nung die Widerstände k aus Kohle oder einem anderen elektrischen Leiter erster oder zweiter Klasse, (Silicium-Carbid, graphitierter Dolomit usw.) vorgesehen, um den Ofen ?u S trocknen -und' vorzuwärmen, bevor er in Betrieb genommen wird, jedoch können 'diese Widerstände auch benutzt werden, um während des Betriebes die Wärme noch zu erhöhen.

ίο Man sieht hieraus, d'aß der Ofen eine Anzahl von besonderen Einrichtungen umfaßt, welche in beliebiger Weise die Drehbewegung des Bades zu ändern gestatten und infolgedessen diese Bewegung erleichtern und

¹S regeln. Der Ofen gestattet auch, den Leistungsfaktor zu verbessern, die Abklärung des Bades zu begünstigen, das Metall soviel wie möglich vor der Oxydation zu schützen und es bei 'der günstigsten Temperatur auszugießen, so daß ein vollständig neuer Apparat entsteht, der alle Arbeitsbedingungen erfüllt, die man an einen derartigen Ofen stellen kann. Es fet klar, daß man überdies an dem Ofen alle Abänderungen von Einzelheiten oder von Verhältnissen vorsehen kann je nach den besonderen Umständen, ebenso wie man gewisse Merkmale für sich an öfen von anderer Konstruktion verwenden kann, um damit entsprechende Ergebnisse zu erzielen.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ι. Induktionsofen für Dreiphasenstrom, bestehend aus drei Bisenkernen mit primären Spulen oinjd diese -umgebenden Kanälen für das erwärmte Metall, dadurch gekennzeichnet, daß zwei dieser Kanäle im Verhältnis zum dritten eine größere Länge besitzein und¹ für sich oder zusammen mit idem dritten Kanal 'benutzt werd'en können.
2. 2. Ausfühirungsform des Ofens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden längeren Kanäle in Gestalt von Hörnern abgeplattet sind', um den Leistungsfaktor zu vergrößern.
3. 3. Ausfüh'ruingsform des Ofens nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet,! daß eine Aufgebekammer mit einer Trommel vorgesehen ist, die das flüssige Metall vor der Berührung mit der äußeren Luft schützt, wobei diese Kammor 'gleichzeitig die Abklärung, die Abtrennung dies Schaumes und die Mischung des kalten Metalls mit dem geschmolzenem bewirkt, während am gegenüberliegenden End'e des Ofens eine Ausgießöffnung· vorgesehen ist, so d'aß die eigenlichen Schmelzkanäle vollständig- abgeschlossen von der Luft liegen.

   ' Hierzu ι Blatt Zeichnungen.