DE8704101U1 - Induction crucible furnace - Google Patents
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Description
Dörentrup Feuerfest GmbH
4926 DörentrupDörentrup Fireproofing GmbH
4926 Dörentrup
Induktionstiegel ofenInduction crucible oven
Die vorliegende Neuerung betrifft einen Induktionstiegelofen, bestehend aus einem Traggerüst, einer Heizeinrichtung und einer feuerfesten Auskleidung in Form eines Tiegels. Bislang bekannte Induktionstiegelöfen zum Erschmelzen von Metallen wie Eisen, Buntmetall, Aluminium, bei denen aufgrund einer gewissen Verunreinigung eine Verschlackung zu erwarten ist, haben Tiegel aus einem Kieselsäurematerial (SIOp) wie z. B. Quarzit, Sand und dergleichen. Der insoweit saure Tiegel bewirkt eine dünnflüssige, leicht zu beseitigende Schlackebildung.The present innovation concerns a crucible induction furnace, consisting of a supporting frame, a heating device and a refractory lining in the form of a crucible. Previously known crucible induction furnaces for melting metals such as iron, non-ferrous metals and aluminum, where slagging is to be expected due to a certain degree of contamination, have crucibles made of a silica material (SIOp) such as quartzite, sand and the like. The acidic crucible causes a thin, easily removed slag formation.
Es sind auch schon andererseits Tiegel ausschließlich aus Korund (AL2O3) bekannt. Sie werden für einige spezielle Edelstahle eingesetzt, bei denen aus metallurgischen Gründen ein saures Futter nicht unbedingt erforderlich ist. Der Vorteil des Korundtiegels liegt bei einer außerordentlich hohen Feuerfestigkeit, die beim Erschmelzen der in Frage stehenden Edelstahle benötigt wird.On the other hand, crucibles made exclusively from corundum (AL 2 O 3 ) are already known. They are used for some special stainless steels where an acidic lining is not absolutely necessary for metallurgical reasons. The advantage of the corundum crucible is its extremely high refractoriness, which is required when melting the stainless steels in question.
Bei den üblichen bekannten Induktionstiegelöfen mit einem Tiegel aus Kieselsäurematerial besteht nun in erhöhtem Maße die Gefahr einer Rißbildung, da diese Materialien bei den hohen Betriebstemperaturen eines Ofens fur die Erschmelzung von MetallenIn the case of the usual induction crucible furnaces with a crucible made of silica material, there is now an increased risk of cracking, since these materials are exposed to the high operating temperatures of a furnace for melting metals.
* * MM M* * MM M
- 2 -DörentfUp- 2 -DörentfUp
einer beträchtlichen Dehnung unterliegt, die einerseits eine thermische Dehnung ist und andererseits auf die durch die Gitterumwandlung bedingte Zerstörung von Kristallen zurückzuführen ist, was als Umwandlungsdehnung bezeichnet wird. In die Risse können Schlacke und flüssiges Metall eindringen. Die Rißbildung führt zu einem erhöhten Verschleiß und damit einer Verkürzung der Lebensdauer des Tiegels.is subject to considerable expansion, which is on the one hand a thermal expansion and on the other hand is due to the destruction of crystals caused by the lattice transformation, which is referred to as transformation expansion. Slag and liquid metal can penetrate into the cracks. The formation of cracks leads to increased wear and thus a shortening of the service life of the crucible.
Man hat versucht, der genannten Rißbildung bei Induktionstiegelöfen mit saurer feuerfester Auskleidung dadurch ent-Attempts have been made to prevent the above-mentioned cracking in induction furnaces with acidic refractory lining by gegenzuwirken, daß man innerhalb der Gruppe möglicher saurer Materialien solche beigemischt hat, die einer geringeren Dehnung unterliegen, wozu auf Beimengungen von Quarzglas oder Glaskeramik zu verweisen ist. Zwar läßt sich auf diese Weise problemlos die Dehnung auf ein gewünschtes und für die Konstruktion desto counteract the fact that within the group of possible acidic materials, those that are subject to less expansion have been added, for which reference is made to the addition of quartz glass or glass ceramic. In this way, the expansion can be easily adjusted to a desired value that is suitable for the construction of the Induktionstiegelofens auch erforderliches geringes Maß herabsetzen, doch lassen sich diese Zusätze wie Quarzglas oder Glaskeramik nicht immer zu einem vertretbaren Preis mit einem entsprechend hohen Reinheitsgrad beschaffen. Diese Materialien haben vielmehr vielfach Verunreinigungen, die ihrerseits nun zuHowever, these additives such as quartz glass or glass ceramic cannot always be obtained at a reasonable price with a correspondingly high degree of purity. These materials often contain impurities which in turn can lead to Schaden am Tiegel, beispielsweise in Form des sogenannten Lochfraßes, führen können.This can cause damage to the crucible, for example in the form of so-called pitting.
Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Induktionstiegelofen der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem die Verringerung der Dehnung des Tiegelmaterial es auf das gewünschte Maß ohne die Gefahr anderer Schadensqueilen gewährleistet wird.The present innovation is based on the task of creating an induction crucible furnace of the generic type in which the reduction of the expansion of the crucible material to the desired level is ensured without the risk of other sources of damage.
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= 3 = DÖrentrup= 3 = DÖrentrup
Die neüerungsgemaße Lösung besteht darin, daß das Tiegelmaterial aus einer Mischung von Kieselsäurematerial (SIO2) und Korund (AL2O2) besteht. Korund hat so geringe Dehnungswerte, daß seine Beimengung zum üblichen Kieselsäurematerial die Dehnungswerte des das Tiegelmaterial bildenden Gemisches auf gewünschte kleine Werte herabsetzt. Die Gefahr der Rißbildung ist damit wirksam beseitigt. Korund selbst bringt keinerlei neue Schadensgefahr in das Material ein und ist problemlos und üblicherweise in so reiner Form erhältlich, daß auch nicht etwaige VerunreinigungenThe innovative solution consists in the crucible material being made from a mixture of silica material (SIO 2 ) and corundum (AL2O2). Corundum has such low expansion values that its addition to the usual silica material reduces the expansion values of the mixture forming the crucible material to the desired low values. The risk of cracking is thus effectively eliminated. Corundum itself does not introduce any new risk of damage to the material and is readily available and usually in such a pure form that even possible impurities cannot be present. des Korundes eine neue Schadensgefahr, beispielsweise in Form von Lochfraß, bewirken können. Korund in reiner Form ist auch relativ preiswert, wie es für den hier gegebenen Einsatzzweck erforderlich ist. Sehr gute Dehnungswerte und eine hohe Stabilität mit langer Lebensdauer haben sich bei einem Mischungsverhältnis ergeben, beiof the corundum can cause a new risk of damage, for example in the form of pitting corrosion. Corundum in its pure form is also relatively inexpensive, as is necessary for the intended use here. Very good elongation values and high stability with a long service life have been achieved with a mixing ratio in which dem etwa 50 bis 80 % Kieselsäurematerial, mit dem Rest auf 100% in Form von Korund, vorgesehen werden. Es hat sich dabei völlig überraschend gezeigt, daß der angegebene Prozentsatz an Kieselsäurematerial, also sauer reagierende Material, trotz der Beimengung des neutral reagierenden Korundes weiterhin völlig zuver-·which is to be made up of approximately 50 to 80 % silica material, with the remainder to 100% in the form of corundum. It has been shown, quite surprisingly, that the stated percentage of silica material, i.e. acidic material, is still completely reliable despite the addition of the neutrally reacting corundum. lässig ausreicht, eine einwandfreie Verschlackung zu gewährleisten.casually sufficient to ensure perfect slagging.
Ein mit einem derartigen Tiegel ausgerüsteter Induktionstiegelofen eignet sich somit vornehmlich zum Erschmelzen von Eisen, Aluminium, da die hierzu benötigten hohen Betriebstemperaturen ohne Rißbildung und sonstige Schädigungsgefahr langfristig ausgehalten werden. " '. ' An induction crucible furnace equipped with such a crucible is therefore primarily suitable for melting iron and aluminum, since the high operating temperatures required for this can be sustained over a long period of time without cracking or other risk of damage. " '. '
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Ein AusführUrfgsbeispiel eines Induktionstiegelofens gemäß der Neuerung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.An exemplary embodiment of an induction crucible furnace according to the innovation is described in more detail below with reference to the attached drawing.
Die Zeichnung zeigt einen derartigen Induktionstiegelofen in schematisiertem Querschnitt.The drawing shows such an induction crucible furnace in a schematic cross-section.
Der dargestellte Induktionstiegelofen hat als feuerfeste Auskleidung einen Tiegel 1. Dieser ist in ein Traggerüst eingesetzt. Das Traggerüst ist aus einem aus Feuerbeton bestehendem Bodenstück 2 und seitlichen Jochen 3 gebildet. Die innen liegenden Wandungen der Joche 3 sind dabei mit Spulen 4 bestückt, die die Heizeinrichtung bilden. Die Spfulen 4 werden zweckmäßig gegen eine zu große Wärmebeaufschlagung durch eine Dämmlage 5 geschützt, die einen zwischen der Außenwandung des Tiegels 1 und den Spulen liegenden Freiraum ausfüllt.The induction crucible furnace shown has a crucible 1 as a refractory lining. This is inserted into a supporting frame. The supporting frame is made of a base piece 2 made of refractory concrete and side yokes 3. The inner walls of the yokes 3 are equipped with coils 4, which form the heating device. The coils 4 are suitably protected against excessive heat exposure by an insulating layer 5, which fills a free space between the outer wall of the crucible 1 and the coils.
industriell vorgefertigt sein und wird als vorgefertigter Tiegel 1 dann in den im übrigen fertiggestellten Induktionstiegelofen eingesetzt. Der Tiegel 1 kann aber auch dadurch in üblicher Weise hergestellt werden, daß mit Hilfe einer in den Ofen eingesetztenbe industrially prefabricated and is then inserted as a prefabricated crucible 1 into the otherwise completed induction crucible furnace. However, the crucible 1 can also be manufactured in the usual way by using a crucible inserted into the furnace
HO Schablone das Tiegelmaterial in trockener Form, auch als Trockenstampfmasse bezeichnet, eingerüttelt wird. In beiden Fällen wird dem Tiegelmaterial in bekannter Weise ein Sintermittel, beim Fertigtiegel außerdem kalt härtendes Bindemittel zugesetzt, um· für die Handhabung des noch nicht gesinterten Tiegels eine gewisseHO template, the crucible material is shaken in dry form, also known as dry ramming mass. In both cases, a sintering agent is added to the crucible material in the known manner, and in the case of the finished crucible, a cold-hardening binder is also added in order to ensure a certain degree of Festigkeit zu erzielen. Die Sinterung erfolgt in allen Fällen durch das Aufheizen des Schmelzofens.To achieve strength, sintering is always carried out by heating the melting furnace.
Db'rentrupDb'rentrup
Das Material des hier betroffenen Tiegels 1 besteht aus einer Mischung von Kieselsäurematerial (SlO2) und Korund (AL2O3).The material of the crucible 1 in question here consists of a mixture of silica material (SlO 2 ) and corundum (AL 2 O 3 ).
!! Mischungsverhältnisse von 50 bis 80 % SIO2, mit dem Rest auf !! Mixing ratios of 50 to 80 % SIO 2 , with the rest on
100 % AL2O3 haben sich gut bewährt, Bevorzugt ist ein Mischungsverhältnis von 70 % SIOp und 30 % AL2O34 100 % AL 2 O 3 has proven to be effective. A mixing ratio of 70 % SIOp and 30 % AL 2 O 34 is preferred.
Im genannten Mischungsverhältnisbereich läßt sich die Drehung des Tiegelmateriales auf unkritische Werte herabsetzen, bei denen die Gefahr einer Rißbildung weitgehend verhindert wird. Andererseits ist noch eine geringe Drehung verblieben, die gewährleistet, daß der Tiegel in Art eines Preßsitzes im Traggerüst sitzt, so daß er beim Verschwenken des Ofens nicht aus diesem herausfallen kann. Das gewünschte Dehnungsmaß kann über das Mischungsverhältnis von SI0? und AL2O3 gesteuert werden.In the mixing ratio range mentioned, the rotation of the crucible material can be reduced to non-critical values, which largely prevent the risk of cracking. On the other hand, a small amount of rotation remains, which ensures that the crucible sits in the support frame in the manner of a press fit, so that it cannot fall out of the furnace when it is swiveled. The desired degree of expansion can be controlled by the mixing ratio of SI0 ? and AL 2 O 3 .
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8704101U DE8704101U1 (en) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | Induction crucible furnace |
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| DE8704101U DE8704101U1 (en) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | Induction crucible furnace |
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| DE8704101U1 true DE8704101U1 (en) | 1987-04-30 |
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Family Applications (1)
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| DE8704101U Expired DE8704101U1 (en) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | Induction crucible furnace |
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| Country | Link |
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| DE (1) | DE8704101U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4008007A1 (en) * | 1989-03-13 | 1990-09-20 | Fuji Electric Co Ltd | INDUCTION HEATER FOR MELTING METAL |
| DE102011017147A1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Abp Induction Systems Gmbh | Induction melting furnace, has annular bridging section provided between active coil section and furnace head and formed as single- or multi-piece part that is made of refractory material and separated from coil section and furnace head |
-
1987
- 1987-03-19 DE DE8704101U patent/DE8704101U1/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4008007A1 (en) * | 1989-03-13 | 1990-09-20 | Fuji Electric Co Ltd | INDUCTION HEATER FOR MELTING METAL |
| DE102011017147A1 (en) * | 2011-04-15 | 2012-10-18 | Abp Induction Systems Gmbh | Induction melting furnace, has annular bridging section provided between active coil section and furnace head and formed as single- or multi-piece part that is made of refractory material and separated from coil section and furnace head |
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