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DE4035552C2 - Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall in einer Gießpfanne - Google Patents

Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall in einer Gießpfanne

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DE4035552C2
DE4035552C2 DE4035552A DE4035552A DE4035552C2 DE 4035552 C2 DE4035552 C2 DE 4035552C2 DE 4035552 A DE4035552 A DE 4035552A DE 4035552 A DE4035552 A DE 4035552A DE 4035552 C2 DE4035552 C2 DE 4035552C2
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cores
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Michio Kawasaki
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Fuji Electric Co Ltd
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Fuji Electric Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21CPROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrich­ tung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall in einer Gieß­ pfanne, das in eine Gußform gefüllt werden soll, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Wenn die Temperatur von geschmolzenem Metall in einer Gießpfanne, welches in eine Gußform gefüllt werden soll, soweit abfällt, daß die Fluidität des geschmolzenen Me­ talls unter der Grenze liegt, ab welcher korrektes Gießen möglich ist, kann das geschmolzene Metall in der Gieß­ pfanne zu einem Schmelzofen zurückgebracht werden, um wieder geschmolzen zu werden. Das erneute Schmelzen von abgekühltem oder in den festen Zustand übergegangenem Me­ tall ist jedoch wegen der beträchtlichen Energieverluste unerwünscht.
Deshalb wurde eine Vorrichtung zur Wirbelstromerwärmung für Gießpfannen entwickelt, deren erste Spulenkerne an einer Gießpfanne angebracht sind, welche dazu geeignet ist, auf einem Tragetisch befestigt zu werden, an dem zweite Spulenkerne und eine Spule befestigt sind, um das geschmolzene Metall in der Gießpfanne zu jeder Zeit genü­ gend flüssig zu halten. Eine derartige Vorrichtung ist im Stand der Technik aus JP 63-137521-A bekannt.
In Fig. 12 ist ein Schnitt der Vorrichtung nach dem Stand der Technik gezeigt. Eine Gießpfanne 1 umfaßt einen Me­ tall-Schalenrumpf 2, der aus nichtmagnetischem Material wie z. B. rostfreiem Stahl hergestellt ist, und ein feuer­ festes, wärmeisolierendes Material 3, das auf der Innen­ seite des Metallrumpfes 2 aufgetragen ist. Hängestangen 5 sind mit Drehzapfen 4 verbunden, welche auf gegenüberlie­ genden Seiten des Metallrumpfes 2 hervorstehen. Ein ange­ triebenes Rad 6 zum Schrägstellen der Gießpfanne ist an einem Drehzapfen 4 angebracht. Erste Spulenkerne 8a und 8b sind paarweise in Abständen von festgelegter Länge an dem äußeren Umfang 3a und dem äußeren Bodenbereich 3b des feuerfesten wärmeisolierenden Materials 3 angebracht. Zweite Spulenkerne 11 sind in Anzahl und gegenseitigem Abstand den ersten Spulenkernen 8a und 8b entsprechend auf einem auf einem Boden 9 fest angebrachten Tisch 10 befestigt, so daß die Gießpfanne 1 von oben her ange­ bracht werden kann. Ein Tragelement 12, das in den Boden­ bereich der Gießpfanne 1 eingreift, und ein Anschlag 13 zur radialen Positionierung der Gießpfanne 1 sind im Tisch 10 eingebaut, so daß die ersten Spulenkerne 8a und 8b paarweise den Polschuhen 11a und 11b, welche auf den gegenüberliegenden Seiten der zweiten Spulenkerne 11 vor­ gesehen sind, gegenüberstehen, wenn die Gießpfanne 1 auf den Tisch 10 gesetzt wird. Zudem ist um die zweiten Spu­ lenkerne 11 eine Spule 14 gewickelt.
Wenn die Spule 14 mit Leistung versorgt wird, werden die zweiten Spulenkerne 11 angeregt, wodurch die ersten Spu­ lenkerne 8a und 8b ein magnetisches Wechselfeld 16 im ge­ schmolzenen Metall 15 in der Gießpfanne 1 erzeugen. Durch diese Wirbelstromerwärmung des geschmolzenen Metalls 15 bleibt dieses in einem für den Guß erwünschten flüssigen Zustand.
In der oben beschriebenen herkömmlichen Vorrichtung sind die zweiten Spulenkerne 11 und die Spule 14, die die Heizleistung umsetzen, zusammen mit Stromkabeln und (nicht gezeigten) Kühlwasserleitungen auf der Seite des Tisches 10 befestigt. Dementsprechend hat die herkömmli­ che Vorrichtung den Vorteil, daß die Anordnung dieser auf dem Tisch befindlichen Elemente vereinfacht ist und die Gießpfanne 1, die das geschmolzene Metall 15 enthält, frei an Hängestangen 5 bewegt oder mit den Drehzapfen 4 geneigt werden kann.
Die L-förmige Ausführung der zweiten Spulenkerne 11 er­ schwert die Herstellung der zweiten Spulenkerne 11. Wenn die Höhe des Polschuhes 11b jedes zweiten Spulenkernes 11 und die Höhe des Anschlages 13 nicht genau eingestellt werden können, kann der Polschuh 11b mit einem ersten Spulenkern 8b im Bodenbereich 3b der Gießpfanne 1 zusam­ menstoßen, was zum Bruch führen kann, oder es kann der Spalt zwischen dem Polschuh 11b und dem ersten Spulenkern 8b zu groß werden. Im letzten Fall wird der magnetische Widerstand und der Energieverlust erhöht sowie das Umfeld der Gießpfanne ungewöhnlich aufgeheizt.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall in einer Gießpfanne zu schaffen, bei der erste Spulenkerne, die an der Gießpfanne befestigt sind, mit zweiten Spulen­ kernen und Spulenmitteln, die auf einem Tragetisch für die Gießpfanne befestigt sind, zusammenwirken und bei der die Positionierung der Polschuhe an den Enden der ent­ sprechenden Spulenkerne so genau ist, daß eine effektive Wirbelstromerwärmung des Gießpfanneninhalts gewährleistet ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung ei­ ner Vorrichtung, deren Spulenkerne so ausgeführt sind, daß sie kostengünstig hergestellt werden können.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer solchen Vorrichtung, welche das Absetzen und Auf­ nehmen der Gießpfanne auf und von dem Tragetisch ohne Be­ schädigung der Spulenkerne oder deren Pole vereinfacht.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, bei welcher die Streuverluste des magnetischen Flusses und die daraus resultierende Überhitzung der Isolationsbereiche der Gießpfanne mini­ miert werden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, deren Spulen vor einer Stoßwir­ kung durch das Aufsetzen der Gießpfanne auf den Tisch ge­ schützt sind.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer Vorrichtung des genannten Typs, welche die genaue Einstellung der Position von Kern und Polschuh zueinander entweder während oder nach dem Absetzen der Gießpfanne auf den Tisch ermöglicht.
Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung einer Vorrichtung, die sowohl den Gebrauch als auch die Anbringung verschiedener Polschuh-Ausführungen für die entsprechenden Spulenkerne ermöglicht und durch die der Wirkungsgrad der Heizung unter verschiedenen Umständen optimiert werden kann.
Die genannte Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der gat­ tungsgemäßen Art erfindungsgemäß gelöst durch die Merk­ male im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1.
Weitere Ausführungsformen der Erfindung umfassen Sensor- und Positioniermechanismen, so daß die Ausrichtung und ein geringer Abstand der Polpaare der zweiten und ersten Spulenkerne zueinander beim Aufsetzen der Gießpfanne auf den Tisch sichergestellt sind. Zusätzlich können in bei­ spielhaften Ausführungsformen der Erfindung sowohl eine körperliche als auch eine thermische Trennung der Spule von den zweiten Spulenkernen dadurch erreicht werden, daß radial in bestimmten Abständen mittige Stoßstangen aus nichtmagnetischem Material wie rostfreiem Stahl vorgese­ hen werden und der Zwischenraum mit thermischem Isolier­ material gefüllt wird. Alternativ kann die thermische Isolierung der auf den zweiten Spulenkernen befindlichen Spule von der Gießpfanne durch gasförmige oder flüssige Kühlung erreicht werden.
Während die Anordnung der den Paaren der ersten Spulen­ kerne an der äußeren Umfangsfläche der Gießpfanne radial gegenüberliegenden Polschuhe das Absetzen der Gießpfanne auf dem die zweiten Spulenkerne und die Spule enthalten­ den Tisch erleichtert, wird eine Verbesserung dieses Merkmals durch eine Ausführungsform erreicht, die beweg­ liche Polschuhe auf den zweiten Spulenkernen aufweist. Bei dieser zweiten Ausführungsform können die Polschuhe geschwenkt oder auf andere Weise radial von der Gieß­ pfanne wegbewegt werden, wenn diese auf den Tisch gesetzt wird. Wenn die Gießpfanne in Position gebracht ist, wer­ den die Polschuhe der zweiten Spulenkerne in ihre ur­ sprüngliche Stellung gebracht und zur Wirbelstromerwärmung mit Druck beaufschlagt. Entweder die erste oder die zweite oder beide der ersten Spulenkern/Polschuh-Anordnungen können dahingehend verändert werden, daß die Wirbelstromheizung wirksamer arbeitet. Die Erfindung umfaßt weiterhin Ausführungsformen, in denen die Gießpfanne in einem Vakuumbehälter eingeschlossen ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind in den Neben- und Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird im folgenden anhand bevorzugter Aus­ führungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläu­ tert; es zeigen
Fig. 1 eine Schnittzeichnung eines Teils einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2(a), (b) axiale Schnittzeichnungen, welche die Stellung der Gießpfanne und der zweiten Spulenkerne aus Fig. 1 zueinander dar­ stellen;
Fig. 2(c), (d) radiale Schnittzeichnungen, welche die Stellung der Gießpfanne und der zweiten Spulenkerne aus Fig. 1 zueinander dar­ stellen;
Fig. 3 eine Schnittzeichnung einer Ausführungs­ form eines Meß- und Positioniermechanis­ mus der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Schnittzeichnung einer weiteren Aus­ führungsform des in Fig. 3 gezeigten Me­ chanismus;
Fig. 5 eine Schnittzeichnung einer weiteren Aus­ führungsform eines Positioniermechanismus für erfindungsgemäße Gießpfannen;
Fig. 6 einen perspektivischen Teilschnitt eines Teiles der in Fig. 5 gezeigten Ausfüh­ rungsform;
Fig. 7 eine vergrößerte Schnittzeichnung eines in Fig. 6 gezeigten Teils;
Fig. 8 (a)-(d) Schnittzeichnungen einer weiteren Ausfüh­ rungsform der in Fig. 1 gezeigten Anord­ nung der zweiten Spulenkerne und die Auf­ einanderfolge ihrer Stellungen im Be­ trieb;
Fig. 9 einen perspektivischen Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform des in Fig. 1 gezeigten ersten Spulenkernes;
Fig. 10 Teilschnittzeichnungen unterschiedlicher Arten der Polschuh/Spulenkern-Anordnun­ gen, die in der in Fig. 1 gezeigten Aus­ führungsform verwendet werden können;
Fig. 11 eine ähnliche Schnittzeichnung einer wei­ teren Polschuh/Spulenkern-Anordnung und
Fig. 12 eine Schnittzeichnung einer herkömmlichen Vorrichtung.
Soweit möglich werden in der nun folgenden Beschreibung in den Figuren die gleichen Bezugszeichen verwendet, um gleiche oder ähnliche Bauteile zu bezeichnen.
In Fig. 1 besteht die Gießpfanne 1 aus dem Metallrumpf 2 und einem feuerfesten, wärmeisolierenden Material 3. Das feuerfeste, wärmeisolierende Material 3 besitzt einen Bo­ denbereich 3b und einen Zylinderbereich 3a. Die Gieß­ pfanne 1 wird über Hängestangen und diese stützende Dreh­ zapfen in der Weise bewegt und geneigt, wie oben mit Be­ zug auf Fig. 17 beschrieben wurde. Die jeweiligen Pole 8a und 8x eines jeden Paares der ersten an der Gießpfanne 1 befestigten Spulenkerne sind so angeordnet, daß sie im Zylinderbereich 3a in radialer Richtung einander gegen­ überliegen. Ein zweiter Spulenkern 11y mit magnetischen Polen 11a und 11x, die entsprechend in radialer Richtung gegenüber den Polen 8a und 8x angeordnet sind, hat im we­ sentlichen die Gestalt eines verlängerten C. Der zweite Spulenkern 11y ist mit einer Heizspule 14 versehen und auf einem (nicht gezeigten) Tisch befestigt. Die Drehzap­ fen, die Hängestangen und der (nicht gezeigte) Tisch sind wie bei der herkömmlichen Vorrichtung angeordnet.
Bei dem oben beschriebenen Aufbau sind die Pole 8a und 8x eines jeden Paares der ersten Spulenkerne im Zylinderbe­ reich 3a der Gießpfanne 1 befestigt. Dementsprechend ste­ hen die Pole 8a und 8x eines jeden Paares der ersten Spu­ lenkerne den zweiten Spulenkernen 11y in radialer Rich­ tung, durch einen Spalt getrennt, gegenüber. Wenn nun die Gießpfanne 1 gesenkt wird, um auf dem Tisch aufzusetzen, stellen diese Pole für die relative Positionierung in vertikaler oder axialer Richtung kein Hindernis dar. Da­ durch wird sowohl das Zusammenstoßen der magnetischen Pole 11a und 11x als auch eine übermäßige Vergrößerung des Spaltes verhindert. Aufgrund der Gestalt der zweiten Spulenkerne 11y, die der eines verlängerten C ähnelt, springen die Polschuhe 11a und 11x auf gegenüberliegenden Seiten in radialer Richtung leicht vor. Das heißt, daß die Form des zweiten Spulenkerns dahingehend vereinfacht ist, daß die eine aufwendige Herstellung erfordernde L- Form der herkömmlichen Bauart vermieden wird. Der Me­ tallrumpf 2 kann mit mehreren isolierenden Platten umman­ telt werden, um dadurch ein Aufheizen durch einen umlau­ fenden Strom zu vermeiden.
Die ersten Spulenkerne können paarweise vertikal angeord­ net werden, wobei dann die Spule um die Gießpfanne gewun­ den wird. Alternativ dazu können die ersten Spulenkerne paarweise im Kreis angeordnet werden, wobei dann die Spule um die zweiten Spulenkerne gewickelt wird.
Die relative Stellung der ersten zu den zweiten Spulen­ kernen in der Vorrichtung der Fig. 1 ist in den Fig. 2(a) bis 2(d) gezeigt. In Fig. 2(a) sind die ersten Spulen­ kerne 8a und 8x bezüglich des zweiten Spulenkernes 11y nach unten versetzt. In Fig. 2(b) sind die ersten Spulen­ kerne 8a und 8x bezüglich des zweiten Spulenkernes 11y nach oben versetzt. Folglich fließt ein Teil des magneti­ schen Flusses in die Bereiche des Metallrumpfes 2, die mit dem Zeichen X markiert sind und überhitzt diese. In Fig. 2(c) sind die ersten Spulenkerne um den Winkel R ge­ genüber den zweiten Spulenkernen 11y versetzt, so daß das gleiche Phänomen in den Bereichen, die mit dem Zeichen X versehen sind, in radialer Richtung auftritt. In Fig. 2(d) sind die ersten Spulenkerne 8a und 8x um den Winkel δ gegenüber den zweiten Spulenkernen 11y versetzt, so daß sich der magnetische Widerstand auf der Seite des größe­ ren Spaltes vergrößert. Dies hat die Überhitzung der Seite mit dem größeren Spalt zur Folge, da sich der Me­ tallrumpf 2 aufgrund des Leckstromes erhitzt. Die andere Seite kann dagegen durch das rein mechanische Aufeinan­ dertreffen beschädigt werden. Um die gerade beschriebenen Nachteile zu vermeiden, werden im folgenden einige Aus­ führungsformen der Erfindung erläutert.
In der Ausführungsform von Fig. 3 ist ein Paar von Posi­ tionssensoren 31a und 31b im ersten Spulenkern 8x auf der Gießpfannenseite und im magnetischen Pol 11x auf der Tischseite vorgesehen. Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird sowohl die Bewegung in Umfangsrichtung, als auch die ver­ tikale Bewegung registriert. Wenn mehrere Detektorpaare um die Gießpfanne eingesetzt werden, kann auch eine ra­ diale Bewegung festgestellt werden. Wenn im oberen Teil der Gießpfanne Positionssensoren eingesetzt werden, kann auch axiale Bewegung nachgewiesen werden. Auch wenn die Ausführungsform den Fall darstellt, bei dem die Positi­ onssensoren im Bereich der Spulenkerne und der Polschuhe angebracht sind, ist die Erfindung nicht auf diese spe­ zielle Anordnung beschränkt.
Weiterhin ist jeder der zweiten Spulenkerne 11 mit einem Sockel 33 der zweiten Spulenkerne, der auf dem Boden 9 drehbar gelagert ist, über ein Getriebe 32 verbunden, so daß der zweite Spulenkern 11 durch einen Zylinder 34 ver­ tikal bewegt werden kann. Die Mittelstellung und die ver­ tikale Position des Bodenbereiches 3b der Gießpfanne 1 bezüglich des Bodens 9 werden über den Drehmechanismus 35 eingestellt.
In Fig. 4 ist der Fall gezeigt, in dem die Position der Gießpfanne 1, die an einem Drahtseil 41 und einem Haken 42 hängt, eingestellt ist. Ein Schwenkarm 43, der sich im oberen Teil der Gießpfanne 1 befindet, wird durch ein Be­ tätigungselement 44 von der Seite des zweiten Spulen­ kernes 11y her betätigt. Seitliche Laufrollen 47 im Boden 9 werden in Kontakt mit einem ringförmigen Bauelement 45 gebracht, welches an den Bodenbereich 3b angebracht ist, um dieses dadurch automatisch zu zentrieren. Die verti­ kale Stellung der Gießpfanne 1 wird durch einen Zylinder 46 eingestellt, welcher den Tisch in vertikaler Richtung verstellt. Das ringförmige Bauelement 45 kann durch eine Scheibe ersetzt werden. Das ringförmige Bauelement 45 kann am Umfang in Kontakt mit den Laufrollen gebracht werden.
In den Ausführungsformen, die in den Fig. 5 bis 7 gezeigt sind, befinden sich am äußeren Umfang einer Scheibe 51, die am Bodenbereich 3b der Gießpfanne 1 befestigt ist, Schubstangen 53, die in radialer Richtung durch Zylinder 52 bewegt werden. Außerdem befinden sich Laufrollen 54 an den Enden der Schubstangen 53, um einen gleichmäßigen, reibungsarmen Eingriff der Scheibe 51 zu gewährleisten. Ähnliche Zylinder 52, Schubstangen 53 und Laufrollen 54 sind am Umfang des Metallrumpfes 2 im oberen Teil der Gießpfanne 1 vorgesehen, um die radiale Position einzu­ stellen. Die radiale Stellung der Scheibe 51 wird über die Drehung eines Tisches 55 eingestellt.
In dieser Ausführungsform ist der innere Umfang der Spule 14 mit axialen, schienenähnlichen Bauteilen 56, die in Abständen am Umfang angebracht sind und aus stoßdämpfen­ dem Material wie z. B. nichtmagnetischem, rostfreiem Stahl bestehen, und einem wärmeisolierendem Material 57 verse­ hen.
Außerdem sind in dieser Ausführungsform Mittel zur Küh­ lung der Gießpfanne 1 vorhanden. Eine schwarze Beschich­ tung 58, die die Wärmestrahlung des Metallrumpfes 2 auf­ nimmt, kann im inneren Umfang der Spule 14 angebracht werden. Es kann aber auch eine rauhe schwarze Oberfläche 59 auf dem Metallrumpf aufgetragen werden, um die Hitze­ abstrahlung von Seiten der Gießpfanne zu verstärken.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, die in den Fig. 8(a) bis 8(d) gezeigt ist, können die Pol­ schuhe 11a und 11x mittels eines Magnetpol-Bewegungsmit­ tels wie z. B. eines (nicht gezeigten) Stellgliedes sowohl in axialer als auch in radialer Richtung bezüglich des zweiten Spulenkernes 11y, der die Spule 14 trägt, bewegt werden. Wenn die Gießpfanne 1 aus dem Zustand von Fig. 8(a) eingesetzt werden soll, werden die Magnetpole in die Richtung bewegt, die durch die Pfeile Ma und Mx in Fig. 8(b) angegeben ist. Da die Magnetpole 11a und 11x bezüglich der Spule 14 nach innen vorspringen, wird der Abstand δ1 zwischen dem inneren Umfang der Spule 14 und dem ersten Spulenkern ausreichend erweitert (siehe Fig. 8(c)), wenn die Gießpfanne eingesetzt wird. Dadurch wird ein Zusammenstoßen der Gießpfannenteile mit Teilen der Spulenkerne verhindert. Somit wird eine Beschädigung der Magnetpole während des Einsetzens vermieden. Nachdem die Gießpfanne 1 eingesetzt ist, werden die Magnetpole 11a und 11x in die entgegengesetzte Richtung der Pfeile Ma und Mx aus Fig. 8(b) bewegt und erreichen so ihre ur­ sprüngliche Position. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kon­ taktdruck zwischen dem zweiten Spulenkern 11y und den Ma­ gnetpolen 11a und 11x durch dir Kraft P soweit erhöht, daß sowohl ein Anwachsen des magnetischen Widerstandes als auch elektromagnetische Vibration vermieden werden. Wenn die Magnetpole 11a und 11x in direkten Kontakt mit den ersten Spulenkernen 8a und 8x gebracht werden, so daß δ1 und δ2 Null werden, kann der magnetische Widerstand weiter reduziert werden. Obwohl diese Ausführungsform den Fall darstellt, in dem beide Bewegungen Ma und Mx durch eine Kombination aus vertikaler und nach außen gerichte­ ter Bewegung ausgeführt werden, kann die Erfindung auch auf den Fall angewendet werden, bei dem eine Drehbewegung um eine (nicht gezeigte) Hebelstütze am äußeren Umfang der Magnetpole verwendet wird.
In Fig. 9 ist der erste Spulenkern 8a im Metallrumpf 2 der Gießpfanne 1 in axialer und tangentialer Richtung größer als die Polschuhe 11a, die sich den ersten Spulen­ kernen 8a gegenüber befinden. Wenn sie sich genau gegen­ über befinden, wird eine Streuung des magnetischen Flus­ ses in den Metallrumpf 2 verringert und damit eine Über­ hitzung des Metallrumpfes vermieden. Dieselbe Auswirkung kann sogar dann erreicht werden, wenn die relativen Stel­ lungen der Pole zueinander im wesentlichen nicht ausge­ richtet sind. Vorzugsweise nimmt das Verhältnis von A zu a und das Verhältnis von B zu b einen Wert zwischen unge­ fähr 1,3 und ungefähr 2,0 an. Die Größe des unteren er­ sten Spulenkernes 8x kann in gleicher Weise wie oben festgelegt werden.
In Fig. 10 sind zwei unterschiedliche Formen von Pol­ schuh/Spulenkern-Anordnungen dargestellt. Wenn der Spalt zwischen dem Magnetpol 62a und dem ersten Spulenkern 63a kreisbogenförmig gestaltet ist, wobei der Mittelpunkt auf der Achse der Gießpfanne liegt, ergeben sich im Vergleich zu derjenigen Ausführungsform, in der sich der Spalt zwi­ schen dem Polschuh 11a und dem ersten Spulenkern 8a in tangentialer Richtung ergibt, die folgenden Vorteile: Der Abstand zwischen der Spule 14 und dem Metallrumpf 2 kann verringert werden, so daß der Wirkungsgrad der Wirbel­ stromheizung verbessert wird; daraus ergibt sich nicht nur eine kompaktere Bauweise der Vorrichtung, sondern es werden auch Beschädigungen, die durch eine Drehbewegung hervorgerufen würden, verhindert.
Fig. 11 zeigt eine Abwandlung der Polschuh/Spulenkern-An­ ordnung von Fig. 10 . In Fig. 11 hat der Spalt die Form eines angenäherten Kreisbogens mit Stufen. Dadurch kann die Herstellung des Polschuhes 64a und des Spulenkernes 65a vereinfacht werden, wobei die oben beschriebenen Vor­ teile allerdings nur mehr in vermindertem Umfang zum Tra­ gen kommen.

Claims (13)

1. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall, mit
einer Gießpfanne (1) für die Aufnahme des geschmolzenen Metalls, die mit einem feuerfesten, wärmeisolierenden Material (3) versehen ist;
paarweise angeordneten, ersten Spulenkernen (8a, 8x), die an der Außenseite des feuerfesten, wärmeisolierenden Materials (3) der Gießpfanne (1) befestigt sind;
einem Tisch (10), auf dem die Gießpfanne (1) angebracht werden kann;
zweiten Spulenkernen (11y) , die auf diesem Tisch (10) befestigt sind und an ihren beiden jeweils gegenüberliegenden Enden Polschuhe (11a, 11x) besitzen, so daß sich diese den ersten Spulenkernen (8a, 8x) gegenüber befinden;
einer Spule (14) zur Erregung der zweiten Spulenkerne (11y);
dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe (11a, 11x) und die Paare der ersten Spulenkerne (8a, 8x) so angeordnet sind, daß sie sich an der äußeren Umfangsfläche der Gießpfanne (1) in radialer Richtung einander gegenüber befinden.
2. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Positionseinstellmittel (31, 34, 35, 43, 44, 46, 47, 52, 53, 54) vorgesehen sind, um die Position der Gießpfanne (1) und der ersten Spulenkerne (8a, 8x) relativ zu den zweiten Spulenkernen (11y) einzustellen.
3. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionseinstellmittel Positionssensoren (31a, 31b) umfassen, welche in den ersten Spulenkernen (8a und/oder 8x) und in den magnetischen Polen (11a und/oder 11x) der zweiten Spulenkerne vorgesehen sind.
4. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionseinstellmittel entweder an der Gießpfanne (1) oder an den zweiten Spulenkernen (11y) einen vertikalen Einstellmechanismus (46, 34) zum Einstellen der vertikalen Position umfassen.
5. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionseinstellmittel entweder an der Gießpfanne (1) oder an den zweiten Spulenkernen (8a, 8x) einen Drehmechanismus (35) umfassen.
6. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionseinstellmittel paarweise angeordnete Schwenkmechanismen (43, 44) zwischen der Gießpfanne (1) und den zweiten Spulenkernen (11y) umfassen.
7. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionseinstellmittel ein ringförmiges Bauteil (45), das an der Unterseite der Gießpfanne (1) angebracht ist, und eine Anzahl Laufrollen (47), die entweder mit dem äußeren oder inneren Umfang des ringförmigen Bauteils in Kontakt kommen können, umfassen.
8. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Positionseinstellmittel ein scheibenförmiges Bauteil (51), das an der Unterseite der Gießpfanne (1) angebracht ist, und eine Anzahl von in radialer Richtung beweglichen Schubstangen (53), die das scheibenförmige Bauteil (51) und den oberen Teil der Gießpfanne (1) in radialer Richtung berühren können, umfassen.
9. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstangen (53) an jeweils einem ihrer Enden eine Rolle (54) besitzen.
10. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polschuhe (11a, 11x) sowohl in axialer als auch in radialer Richtung relativ zu den zweiten Spulenkernen (11y) bewegt werden können.
11. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche jedes dieser ersten Spulenkerne, (8a, 8x) die sich den Polschuhen (11a, 11x) gegenüber befinden, größer ist als die Oberfläche jedes der Polschuhe (11a, 11x).
12. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Spalte zwischen den Polschuhen (8a, 8x) durch einen Kreisbogen angenähert werden kann, dessen Mittelpunkt auf der Achse der Gießpfanne (1) liegt.
13. Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein stoßdämpfendes Material (56) am inneren Umfang der Spule (14) angebracht ist.
DE4035552A 1989-11-09 1990-11-08 Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall in einer Gießpfanne Expired - Fee Related DE4035552C2 (de)

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DE4042469A DE4042469C2 (de) 1989-11-09 1990-11-08 Vorrichtung zum Erhitzen von geschmolzenem Metall in einer Gießpfanne

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