DE7718139U1

DE7718139U1 - Schmelz- und giessvorrichtung

Info

Publication number: DE7718139U1
Application number: DE19777718139U
Authority: DE
Original assignee: LAHTINEN KALERVO JOHAN 28130 PORI FI; SAARIVIRTA MATTI JOHANNES 49855 MARQUETTE MICH US
Current assignee: LAHTINEN KALERVO JOHAN 28130 PORI FI; SAARIVIRTA MATTI JOHANNES 49855 MARQUETTE MICH US
Priority date: 1976-06-10
Filing date: 1977-06-08
Publication date: 1983-03-24
Also published as: CA1142985A; DE2725884A1; SE7706768L; FI52261B; NO147531B; FR2354525A1; NO147531C; FR2354525B1; NO772024L; SE430535B; DK253277A; FI52261C; GB1585570A; US4238635A

Description

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Matfci Johannes Saarivirta und Kalervo Johan Lahtinen

SCHMELZ- UND GIESSVORRICHTUNG

Die vorliegende Erfindung ist eine neue und bessere, wohlisolierte Schmelz- und Messvorrichtung, welche die Wärme zu speichern vermag Mit Siliziumcarbid-Spiralelementen ausgestattet bewirkt sie einen schnellen und äusserst wirtschaftlichen Schmelzvorgang.

Es ist bekannt, dass mit Siliziumcarbid-Wärmeelementen versehene, elektrisch arbeitende Schmelz- und Giessvorrichtungen in den Jahren 1930-1940 im Gebrauch standen. Man verwendete solche zuj Schmelzen von Aluminium, Edelmetallen und deren Legierungen. Jedoc war die Kapazität dieser öfen nicht voll hinreichend zum Schmelzen Metalle und Metallegierungen mit höherem Schmelzgrad. Ausserdem wa ihr Wärmespeicherungsvermögen weit niedriger als das des Ofens, der p dieser Patentanmeldung angegeben wird. Daher war die Anwendung die« Schmelz- und Giessvorrichtungen in der Industrie recht minimal.

Bei der Suche nach einem wirtschaftlicheren sowie mehr praktischen Schmelz- und Messverfahren für Metalle fand diese neue Schmelz- und Giessvorrichtung ihren Anfang. Sie wurde zuerst als jj Laborofen ausprobiert, der 10 kg schmelzen konnte. Anschliessend wurde sie zu einem Schmelzvermögen von 300 bis 500 kg ausgebaut.

Die Vorzüge dieser Erfindung sind die folgendem

j _t 1) Sie speichert Wärme, woraus sich eine beträchtliche Energieer- } sparnis ergibt. Z.B. wenn Kupfer und Kupferlegierungen geschmolzen ; wurden, betrug der Energieverbrauch nur 0,185 kWh/kg. Dagegen war beim Schmelzen mit Induktionsofen der Aufwand 0,405 kWh/kg. Der Ve: brauch bei dem Induktionsofen ist somit über der zweifache. Der Ver brauch bei einem ölbeheizten Ofen war 0,5 kg öl je kg Kupfer, d.h. er stellte sich etwa 5-mal teurer als der Energieverbrauch dieser F!r P1 nriunrr.

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2) Auch die Herstellungskosten dieser neuen Schmelz- und Giessvorrichtung sinde bedeutend geringer als die z.B. eines Induktionsofens.

3) Die Anwendung dieser neuen. Schmelz- und Giessvorrichtung gestaltet sich ausserordentlich wirtschaftlich, da sie ein aussergewöhnlich hohes Vermögen hat, Wärme zu speichern. Ferner bewirkt sie geringere Abnutzung der Tiegel und'der Ofenteile, da diese nicht mit einer oxydierenden Flamme in Berührung sind.

4) Die,se neue Schmelz- und Giessvorrichtung verhindert die Oxydation des flüssigen Metalls, da darin das Metall nicht der Bewegung oder der Umrührung ausgesetzt ist, wie in einem Induktionsofen.

5) Diese neue Schmelz- und Giessvorrichtung ist geräuschlos, und sie bewirkt keine Verschmutzung wie die öfen, die öl und Gas als Brennstoff benutzen.

6) Diese neue Schmelz- und Giessvorrichtung kann fortlaufend in jeder' beliebigen Temperatur im Betrieb gehalten werden, ohne dabei erheblich die Betriebskosten zu erhöhen. Dadurch kann die Produktion stark gesteigert werden.

Diese neue Schmelz- und Giessvorrichtung ist aus Stahlblech und aus hinreichend starkem Isolierziegel oder Gussmasse gebaut. Zwischen dem Stahlmantel und dem Isolierziegel bzw. der Masse wird ein Isoliermaterial mit mindestens 50 mm Stärke aus der Substanz "Fiberfrax und/oder Triton kaowool" bestehend eingelegt, welches etwa 0,1 kcal/m h ⁰C (0,8 BTU in/ft² h ⁰F) Wärmeleitvermögen hat. Mann kann die innere Schale dieser Schmelz- und Gussvorrichtung auch gänzlich aus den obegenannten Isoliermaterialen fertigen, wobei dann ihre Energieersparnis nooh höher ist.

Damit man die Energieersparnis erreichen kann, die man mittels dieser neuen Schmelz- und Giessvorrichtung erzielt, darf der Wärmaverlust durch die Wandungen und den Boden des Ofens hindurch 450 BTU/sq.ft (0,121 kcal/m²) nicht überschreiten. Die durch den Deckel hindurch verlorene Wärme darf auch die obengenannten Werte nicht überschreiten.

Die Erfindung wird eingehender 4ju folgenden mit Hinweis auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen Fig. 1 den Vertikalschnitt einer erfindungsgemässeri Schmelz- und Giessvorrichtung

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darstellt. Fig, 2 eine erfindungsgemässe Schmelz- und Giessvorrichtung in der Seitenansicht und teilweise im Schnitt, und Fig. 3 eine erfindungsgemässe Schmelz- und Giessvorrichtung in der Draufsicht und teilweise im Schnitt. Die erfindungsgemässe Schmelz- und Giessvorrichtung weist einen Stahlmantel 1 auf, von dem die einen Raum für den mit Stützen 10 versehenen Tiegel 4 sowie für -die Heizelemente 5 abgebende Mauer 3 vermittels einer mindestens 50 mm starken, aus dem Isoliermaterial "Fiberfrax und/oder Triton kaowool' oder aus anderem Isoliermaterial bestehenden Schicht 2 isoliert ist,| die ein Wärmeleitvermögen von etwa 0,1 kcal m/m h ⁰C (0,8 BTU in/ft² h ⁰F) hat.

Die erfindungsgemässe Schmelz- und Giessvorrichtung wird durch die aus Siliziumcarbid bestehenden und vorteilhaft spiraligen Siliziumcarbid-Heizelemente 5 geheizt, welche die Isolierrohre 9 und die elektrischen Leitungsgeräte 11 sowie ein Regelgerät oder den Geber aufweisen und welche entweder eine oder zwei einander gegenüberliegende Wände durchstossend.eingebaut sind, so dass ihre Strahlungsleistung' maximal ist. Ferner weist die erfindungsgemässe Schmelz- und Giessvorrichtung stählerne Schutzplatten 7 und Isolierplatten 8 auf.

Man kann die erfindungsgemässe Schmelz- und Giessvorrichtung entweder feststehend oder kippbar· und zu kontinuierlichem Guss, zu Bodenguss-oder anderartigen Verfahren passend entwerfen.

The silicon carbide electric heating elements used in the melting and casting apparatus of the invention may be for example such as produced under Trade Mark "Globar" by Carborundum Co., Niagara Falls N.4.U.S.A.

The insulation material "Triton kaowool" used in the apparatus comprises:

43 - 47 % by weight 50 - 54 %

0,6 - 1,8 % 1,0 - 3,5 % .

Al₂O₃

Fe₂O₃

TiO₂ MgO CaO Na₂O

trace

0,1 - 1,0 % 0,2 - 2,0 %

The contents of "Fiberfax" correspond "Triton kaowool" substantially in main components.*'/'""· ·· ·"■

Claims

Patentansprüche

1. Schmelz- und Giessvorrichtung mit Siliziumcarbid- und günstiger weise spiraligen Siliziumcarbid-Elektroelementen als Erhitzungsgerä die so eingebaut sind, dass sie maximale Strahlungsleistung entwickeln, dadurch gekennzeichnet, dass den Raum für den Tiegel (4) und für die Heizelemente (5), d.h. den Ofenraum eine als Wärmespeicher 'angeordnete, aus feuerfesten Ziegeln oder aus Gussmasse in hinreichender Stärke ausgeführte Mauer (3) bildet, die von der Stahlumhüllung (1) der Vorrichtung durch eine mindestens 50 mm starke, aus dem Material "Fiberfrax oder Triton kaowool" oder aus anderem Isoliermaterial bestehende Schicht (2) getrennt wird, die ein Wärmeleitvermögen von etwa 0,1 kcal/m h"°C

(0,8 Btu

in/ft² h ⁰F)

hat. Folglich darf der Energieverlust durch

2 Wände, Boden und Deckel hindurch nicht 0,121 kg cal/cm (450 Btu/ft

überschreiten.

2. Schmelz- und Giessvorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Innenschale gänzlich aus Isoliermaterial mit einem Wärmeleitvermögen von etwa 0,1 kcal/m h C (0,8 Btu in/ft h°^T gefertigt ist.

3. Schmelz- und Giessvorrichtung gemäss Anspruch 1, dadurch gekeni zeichnet, dass die Heizelemente (5) eine oder zwei einander gegenüberliegende Wände durchstossend eingebaut sind, so dass sie maximale Strahlungsleistung entwickeln.

4. Schmelz- und Giessvorrichtung gemäss Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie feststehend oder kippbar oder zu kontinuie] liehen, Bodenguss- oder sonstigen Verfahren geeignet entworfen ist,