DE1080239B - Low frequency induction drum furnace - Google Patents

Description

Niederfrequenzinduktionstrommelofen Es ist bekannt, trommelförmige Niederfrequenzinduktionsöfen, die zum Schmelzen bzw. Warmhalten von Metallen dienen, mit einer oder mehreren Schmelzrinnengruppen so auszuführen, daß jede Gruppe aus mindestens drei Schmelzrinnen besteht, die gleichmäßig am Umfang des Herdes verteilt sind, wobei je eine Schmelzrinne einer jeden Gruppe sich durch die senkrechte Mittelebene des Ofens erstreckt, während die anderen Schmelzrinnen dieser Gruppe auf beiden Seiten der mittleren Schmelzrinne angeordnet sind und die seitlichen Schmelzrinnen in einem spitzen Winkel zur senkrechten Ofenmittelebene geneigt sind. Diese bekannte Ausführung hat jedoch beim Schmelzen von Leichtmetallen und Metallen, bei denen eine systematische Reinigung der Schmelzkanäle erforderlich ist, den Nachteil, daß durch die senkrechte Anordnung des mittleren Induktors ein rasches Zuwachsen der Schmelzkanäle und insbesondere des rückwärtigen Querkanals des mittleren Induktors eintritt. Diese bei dieser Anordnung nicht zu umgehende Erscheinung bedingt eine vorzeitige Herabsetzung der Leistung bzw. erfordert eine kurzfristige und systematische Reinigung. Für den praktischen Betrieb erscheint es aber erforderlich, diese Reinigungsintervalle weitestgehend auszudehnen, um die dadurch erforderlichen Stillstandszeiten auf ein Mindestmaß herabzusetzen. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, daß zur Einschaltung der Volleistung eine verhältnismäßig große Sumpfmenge bzw. eine entsprechende Badhöhe vorhanden sein muß, deren Gewicht groß genug sein muß, um die elektrodynamischen Kräfte zu kompensieren.Low frequency induction drum furnace It is known drum-shaped Low-frequency induction furnaces that are used to melt or keep metals warm, with one or more melt channel groups so that each group consists of there is at least three melting channels, which are evenly distributed around the circumference of the hearth are, with one melt channel of each group running through the vertical center plane of the furnace, while the other chutes of this group on both Sides of the middle melt channel are arranged and the side melt channels are inclined at an acute angle to the vertical furnace center plane. This well-known However, execution has when melting light metals and metals where a systematic cleaning of the melt channels is required, the disadvantage that due to the vertical arrangement of the central inductor a rapid growth of the Melting channels and in particular the rear transverse channel of the central inductor entry. This phenomenon cannot be avoided with this arrangement premature reduction in performance or requires a short-term and systematic one Cleaning. For practical operation, however, it appears necessary to have these cleaning intervals as much as possible in order to reduce the downtime required to one Reduce the minimum. There is another disadvantage of this known arrangement in that a relatively large amount of sump to switch on the full power or a corresponding bath height must be available, the weight of which must be large enough must to compensate for the electrodynamic forces.

Gegenstand der Erfindung ist ein Niederfrequenzinduktionstrommelofen mit kreisförmigem oder polygonförmigem Querschnitt mit mindestens drei am unteren Teil des Umfanges der Ofenwanne gegeneinander geneigt angeordneten Heizinduktoren, insbesondere zum Schmelzen von Leichtmetallen und Metallen, bei denen eine systematische Reinigung der Schmelzkanäle erforderlich ist. Erfindungsgemäß ist der mittlere Induktor unter einer Neigung von mindestens 10° gegen die vertikale Ofenmittelebene angeordnet.The invention relates to a low frequency induction drum furnace with circular or polygonal cross-section with at least three at the bottom Part of the circumference of the furnace pan with heating inductors inclined relative to one another, especially for melting light metals and metals where a systematic Cleaning of the melt channels is required. According to the invention is the middle inductor arranged at an incline of at least 10 ° to the vertical furnace center plane.

Diese erfindungsgemäße Lösung hat gegenüber dem bisher Bekannten folgende Vorteile: Die Bewegung der Schmelze setzt sich aus drei Bewegungskomponenten zusammen, von denen jede durch je einen Induktor hervorgerufen wird. Durch die Versetzung des mittleren Heizinduktors gegen die vertikale Mittelebene des Ofens um mindestens 10° wird die aus den drei Bewegungskomponenten resultierende Bewegung so abgeschwächt, daß die Oxydhaut an der Badoberfläche nicht zerstört wird. Es wird daher ein metallurgisch einwandfreier Schmelzvorgang gewährleistet. Ein weiterer sehr großer Vorteil der 10°-Neigung des mittleren Induktors liegt in der verminderten Oxydabscheidung im rückwärtigen Querkanal. Der zeitliche Reinigungsintervall des rückwärtigen Querkanals wird bei der Induktorneigung von mindestens 10° bereits um das Vierfache gegenüber der bisher bekannten vertikalen Anordnung bei gleicher Kanaldimensionierung verlängert, wobei für die Bemessung des Kanalquerschnittes jener Querschnitt zugrunde gelegt wurde, mit welchem einerseits unter den ungünstigsten Bedingungen (Späneeinsatz) ein Dauerbetrieb gewährleistet und andererseits die Erzielung eines Leistungsfaktors je nach Ausmauerungsqualität von 0,42 bis 0,45 ermöglicht wird. Diese Werte gelten für ein Rinnensystem bis zu einer Maximalleistung von 100 kW bei einer Stromdichte von maximal 8 A pro mm2. Die Verlängerung des zeitlichen Reinigungsintervalls ist für den praktischen Betrieb infolge der geringen Stehzeiten von ausschlaggebender Bedeutung. Außerdem wird durch diese Anordnung auch noch der kleinstmögliche Betriebssumpf erreicht. Ferner ist noch ein wesentlicher Vorteil darin zu sehen, daß die einzelnen Heizinduktoren auch während des Betriebes ausgewechselt werden können.This solution according to the invention has the following compared to the previously known Advantages: The movement of the melt consists of three movement components, each of which is caused by an inductor. Through the transfer of the central heating inductor against the vertical central plane of the furnace by at least 10 ° the movement resulting from the three movement components is weakened so that that the oxide skin on the bath surface is not destroyed. It therefore becomes a metallurgical one flawless melting process guaranteed. Another very big advantage of the The 10 ° inclination of the central inductor is due to the reduced oxide deposition in the rear transverse channel. The temporal cleaning interval of the rear cross channel is already four times compared with the inductor inclination of at least 10 ° the previously known vertical arrangement is extended with the same duct dimensions, where the dimensioning of the duct cross-section is based on that cross-section with which, on the one hand, under the most unfavorable conditions (use of chips) ensures continuous operation and, on the other hand, the achievement of a power factor Depending on the quality of the lining, between 0.42 and 0.45 is possible. These values apply for a channel system up to a maximum power of 100 kW at a current density of a maximum of 8 A per mm2. The extension of the cleaning interval is crucial for practical operation due to the short downtime Meaning. In addition, this arrangement also creates the smallest possible operating sump achieved. Another major advantage is that the individual Heating inductors can also be exchanged during operation.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch das trommelförmige Gehäuse 1 des Ofens, welches mit einer keramischen hitzebeständigen Auskleidung 2 versehen ist. Innerhalb der Auskleidung 2 befindet sich der Schmelzherd 3. Die drei Heizinduktoren 4, 5 und 6 sind am Umfang des Arbeitsherdes so angeordnet, daß der mittlere Induktor 5 in der normalen Arbeitsstellung des Ofens unter einer Neigung von etwa 10° gegen die vertikale Ouerschnittsebene 7 des Ofens zu liegen kommt, während die beiden seitlichen Induktoren 4 und 6 hingegen in einer wesentlich stärkeren Neigung zur gleichen Bezugsebene liegen. Im oberen Teil,des Ofens ist eine Beschicköffnung angeordnet, die durch einen schwenkbaren Deckel 8 abgeschlossen werden kann. Jeder Induktor besitzt einen rückwärtigen Querkanal 9 und wenigstens einer von diesen, z. B. der Induktor 4, eine Abstichöffnung 10 zur vollkommenen Entleerung des Ofens. Bei dieser Anordnung schneiden sich die Mittellinien 11 und 13 ,der beiden seitlichen Induktoren 4 und 6 in einem Punkt 15 auf der senkrechten Querschnittsebene 7 des Ofens, und zwar oberhalb des geometrischen Mittelpunktes 14 der trommelförmigen Wanne 3, während der Schnittpunkt 16 der Mittellinie 12 des mittleren Induktors 5 mit der vertikalen Ouerschnittsebene 7 unterhalb des geometrischen Mittelpunktes 14, jedoch in der Ofenwanne 3 liegt. Die drei Heizinduktoren können bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung auch so angeordnet sein, daß die Mittellinien der Induktoren die vertikale Mittelebene des Ofens in verschiedenen Punkten schneiden, wobei wenigstens ein Schnittpunkt oberhalb der geometrischen Längsmittellinie des Ofens liegt. Bei einer weiteren Ausführungsvariante kann der mittlere Induktor auch so angeordnet sein, daß der Schnittpunkt seiner Mittellinie mit der vertikalen Mittelebene des Ofens in der Ofenmauer oder im Induktor selbst liegt, wodurch eine Regulierung der Badbewegung erzielt wird.Embodiments of the invention are shown in the drawings. Fig. 1 shows a cross section through the drum-shaped housing 1 of the furnace, which is provided with a ceramic heat-resistant lining 2. Within the Lining 2 is the melting hearth 3. The three heating inductors 4, 5 and 6 are arranged on the circumference of the working stove so that the central inductor 5 in the normal working position of the furnace with an inclination of about 10 ° against the vertical cross-sectional plane 7 of the furnace comes to lie, while the two lateral Inductors 4 and 6, however, in a substantial stronger inclination lie on the same reference plane. In the upper part of the furnace there is a loading opening arranged, which can be closed by a pivotable cover 8. Everyone Inductor has a rear transverse channel 9 and at least one of these, z. B. the inductor 4, a tap opening 10 for completely emptying the furnace. In this arrangement, the center lines 11 and 13, the two lateral ones, intersect Inductors 4 and 6 at a point 15 on the vertical cross-sectional plane 7 of the Furnace, above the geometric center 14 of the drum-shaped Well 3, while the intersection 16 of the center line 12 of the central inductor 5 with the vertical cross section plane 7 below the geometric center 14, but lies in the furnace pan 3. The three heating inductors can be at a different one Embodiment of the invention can also be arranged so that the center lines of the Inductors cut the vertical center plane of the furnace at different points, at least one point of intersection above the geometric longitudinal center line of the Furnace. In a further embodiment variant, the middle inductor can also be arranged so that the intersection of its center line with the vertical median plane of the furnace is located in the furnace wall or in the inductor itself, creating a regulation the bath movement is achieved.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung von Induktoren 4, 5 und 6, und zwar so, daß zwei von den Induktoren, vorteilhaft die beiden seitlichen, 4 und 6, in derselben Ouerschnittsebene des Ofens angeordnet -sind, während der dritte Induktor, vorzugsweise der mittlere, 5, außerhalb dieser Ouerschnittsebene liegt.Fig. 2 shows an arrangement of inductors 4, 5 and 6, namely as follows that two of the inductors, advantageously the two lateral ones, 4 and 6, are in the same Ou section plane of the furnace -are arranged, while the third inductor, preferably the middle, 5, lies outside this cross-sectional plane.

Fig. 3 zeigt die zu einer Gruppe zusammengefaßten Induktoren 4, 5 und 6, die je in gegeneinander versetzten Querschnittsebenen des Ofens angeordnet sind.3 shows the inductors 4, 5 combined to form a group and 6, each arranged in cross-sectional planes of the furnace that are offset from one another are.

Fig.4 zeigt eine Anordnung, in der die Induktoren 4, 5 und 6 in Richtung der Ofenlängsachse unter teilweiser gleichzeitiger Überdeckung versetzt sind.Fig.4 shows an arrangement in which the inductors 4, 5 and 6 in the direction the longitudinal axis of the furnace are offset with partial simultaneous overlap.

Die Induktoren können auch so angeordnet sein, daß bei Vorhandensein mehrerer Gruppen die mittleren Induktoren nach verschiedenen Seiten geneigt zur vertikalen Mittelebene des Ofens angeordnet sind.The inductors can also be arranged so that if present several groups the middle inductors inclined in different directions to vertical center plane of the furnace are arranged.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Niederfrequenzinduktionstrommelofen mit kreisförmigem oder polygonförmigem Querschnitt mit mindestens drei am unteren Teil ,des Umfanges der Ofenwanne gegeneinander geneigt angeordneten Heizinduktoren, insbesondere zum Schmelzen von Leichtmetallen und Metallen, bei denen eine systematische Reinigung der Schmelzkanäle erforderlich ist, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Induktor unter einer Neigung von mindestens 10° gegen die vertikale Ofenmittelebene angeordnet ist. PATENT CLAIMS: 1.Low- frequency induction drum furnace with a circular or polygonal cross-section with at least three heating inductors arranged at an angle on the lower part of the circumference of the furnace pan, in particular for melting light metals and metals where systematic cleaning of the melting channels is required, characterized in that the middle Inductor is arranged at an inclination of at least 10 ° to the vertical furnace center plane. 2. Niederfrequenzinduktionstrommelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle drei Heizinduktoren so angeordnet sind, daß die Mittellinien der Induktoren die vertikale Mittelebene des Ofens in verschiedenen Punkten schneiden, wobei wenigstens ein Schnittpunkt oberhalb der geometrischen Längsmittellinie .des Ofens liegt. 2. Low frequency induction drum furnace according to claim 1, characterized in that that all three heating inductors are arranged so that the center lines of the inductors intersect the central vertical plane of the furnace at different points, at least an intersection point above the geometric longitudinal center line .des furnace lies. 3. Nieder frequenzinduktionstrommelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittellinie der beiden seitlichen Induktoren sich in einem Punkt auf der vertikalen Querschnittsebene des Ofens, und zwar oberhalb des geometrischen Mittelpunktes der trommelförmigen Wanne schneiden, während der Schnittpunkt der Mittellinie des mittleren Induktors mit der vertikalen Querschnittsebene unterhalb des geometrischen Mittelpunktes des Ofens, jedoch im Ofenraum liegt. 3. Low frequency induction drum furnace according to claim 1, characterized in that the center line of the two side inductors is at a point on the vertical Cross-sectional plane of the furnace, above the geometric center of the drum-shaped tub cut while the intersection of the center line of the middle Inductor with the vertical cross-sectional plane below the geometric center of the furnace, but is in the furnace chamber. 4. Niederfrequenzinduktionstrommelofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise je drei Induktoren eine Gruppe bilden und daß in Längsrichtung des Ofens zwei oder mehrere Gruppen angeordnet sind. 4. Low frequency induction drum furnace after one of the preceding claims, characterized in that in per se known Way each three inductors form a group and that in the longitudinal direction of the furnace two or several groups are arranged. 5. Niederfrequenzinduktionstrommelofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei von den zu einer Gruppe zusammengefaßten Induktoren, vorteilhaft die beiden seitlichen, in derselben Querschnittsebene des Ofens angeordnet sind, während der dritte Induktor, vorzugsweise .der mittlere, außerhalb dieser Ouerschnittsebene liegt. 5. Low frequency induction drum furnace after one of the preceding claims, characterized in that two of the to a group combined inductors, advantageously the two side, in the same cross-sectional plane of the furnace, while the third inductor, preferably .the middle one lies outside this cross-sectional plane. 6. Niederfrequenzinduktionstrommelofen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu einer Gruppe gehörenden Induktoren je in gegeneinander versetzten Querschnittsebenen des Ofens angeordnet sind. 7. 6. Low-frequency induction drum furnace according to claims 1 to 4, characterized in that the inductors belonging to a group are each arranged in mutually offset cross-sectional planes of the furnace. 7th Niederfrequenzinduktionstrommelofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktoren in Richtung der Ofenlängsachse stufenweise versetzt, gegebenenfalls unter teilweiser gleichzeitiger Überdeckung, angeordnet sind. B. Low-frequency induction drum furnace according to Claim 6, characterized in that that the inductors are gradually offset in the direction of the longitudinal axis of the furnace, if necessary are arranged with partial simultaneous overlap. B. Niederfrequenzinduktionstrommelofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Vorhandensein mehrerer Gruppen die mittleren seitlichen Induktoren nach verschiedenen Seiten zur vertikalen Mittelebene des Ofens geneigt angeordnet sind. Low frequency induction drum furnace according to one of the preceding claims, characterized in that when present several groups the middle lateral inductors to different sides vertical center plane of the furnace are arranged inclined. 9. Niederfrequenzinduktionstrommelofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein seitlicher Induktor mit einer Absticheinrichtung zur vollkommenen Entleerung -des Ofens versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 474 443.9. Low frequency induction drum furnace according to one of the preceding claims, characterized in that at least a side inductor with a tapping device for complete emptying -the furnace is provided. References contemplated: United States Patent Specification No. 2,474,443.