DE546166C - Verfahren und Ofenanlage zum Ingangsetzen von eisengeschlossenen Niederfrequenzoefen - Google Patents

Description

• Verfahren und Ofenanlage zum Ingangsetzen von eisengeschlossenen Niederfrequenzöfen In der Schmelztechnik benutzt man seit langem Öfen, bei welchen durch Induktionsströme die Wärme im Material selbst erzeugt wird. Die verwendeten Frequenzen betragen dabei zwischen 5 bis 20 ooo Perioden.
• Der eisengeschlossene Niederfrequenzofen (mit etwa 5 bis 6o Perioden) hat bekanntlich den Vorzug vor dem eisenlosen Hochfrequenzofen, daß er erheblich geringere Anlagekosten und Betriebskosten erfordert; er hat aber andererseits den schwerwiegenden Nachteil, daß er nicht von selbst in Betrieb gesetzt werden kann. Es müssen besondere Mittel angewendet werden, z. B. das Einlegen eines Metallringes, welcher vorgeschmolzen wird und den sekundären Kurzschluß bildet, der zur Erzeugung der Wärme nötig ist. Aus diesem Grunde ist der Niederfrequenzofen trotz seiner Billigkeit in vielen Fällen durch den eisenlosen Hoehfrequenzofen verdrängt worden, welcher Einsätze in jeglicher Form und Gestalt zu schmelzen gestattet. Dieser Vorteil fällt besonders da ins Auge, wo ein häufiger Wechsel der Einlsatzart und infolgedessen eine völlige Entleerung vorgenommen werden muß und wo dann durch Verbleiben des zum Anheizen benutzten Schmelzringes in der Schmelze unter Umständen eine ungenaue Zusammensetzung des Endproduktes nicht zu vermeiden ist. Wenn sich das feuerfeste Material des Ofens durch eine vorangegangene Schmelzung auf hoher Temperatur befindet, ist es sowohl im Interesse einer kurzen Schmelzungsdauer als auch wegen der Schonung des feuerfesten Materials erwünscht, die Rinne mit vorgeschmolzenem Material so weit zu beschicken, daß ein geschlossener, stromführender Ring entsteht, anstatt einen Metallring einzulegen. Zur Durchführung dieser Maßnahme muß aber ein Hilfsofen betrieben werden. Bisher wurden meist Kupolöfen zum Schmelzen des Einsatzes benutzt. Solche Öfen müssen aber wegen der langen Anheizzeit dauernd in Betrieb gehalten werden.
• Man hat schon vorgeschlagen, den Induktionsofen als kombinierten Hochfrequenz-und Niederfrequenzofen zu bauen und dementsprechend einen Teil der Niederfrequenz-Primärspule als Hochfrequenz-Primärspule zu benutzen und den Schrott in der Rinne zum Zweck der- Stromschließung mit Hochfrequenzstrom vorzuschmelzen, um die eigentliche Schmelzung mit Niederfrequenzstrom weiterzuführen. Eine derartige bauliche Vereinigung unter Beibehaltung desselben Schmelzraumes ist jedoch wegen der verschiedenen elektrischen Anforderungen zur Erreichung eines guten Wirkungsgrades jedes der beiden Öfen nicht vorteilhaft. In vorliegender Erfindung wird eine Einrichtung vorgeschlagen, welche auf einfache Art und Weise das Inbetriebsetzen von eisengeschlossenen Induktionsöfen ermöglicht. Dies geschieht dadurch, daß man außer dem eigentlichen Hauptofen, der mit Niederfrequenz gespeist wird, einen mit höherer Frequenz betriebenen, nichteisengeschlossenen Hilfsofen verwendet, der das Eisen in normaler Stückform zum Schmelzen bringt. Das geschmolzene Gut wird dann in die Schmelzrinne des Niederfrequenzofens eingegossen und der eigentliche Schmelzprozeß von diesem durchgefiihrt. Der Vorteil liegt darin, daß im Hochfrequenzofen wesentlich schneller eingeschmolzen werden kann als in anderen Ofen, da die Erhitzung im Metall selbst erfolgt und nicht von außen übertragen werden muß. Der Hochfrequenzofen braucht also immer nur kurze Zeit in Betrieb gehalten zu werden. Er bietet gegenüber dem Kupolofen noch den Vorzug, daß besonders für Edelstahl schädliche Bestandteile, wie Schwefel, nicht aus dem Brennmaterial (Koks) aufgenommen werden können.
• Die Arbeitsweise des Ofens gemäß vorliegender Erfindung ist folgende: Zunächst kann der Ofen in gewöhnlicher Weise, etwa durch Einlegen eines (später wieder herausgenommenen) Metallringes usw., bis zur Rotwärme erhitzt werden. Sodann wird das im nichteisengeschlossenen Induktionsofen geschmolzene Metall in solcher Menge in die Schmelzrinne gegossen, daß ein geschlossener sekundärer Stromkreis für die Niederfrequenz entsteht. Darauf beginnt die eigentliche Chargierung im Niederfrequenzofen. Nach beendigter Schmelze kann nun der Ofen vollständig entleert werden, worauf sich das Verfahren mit einem neuen Einsatz beliebiger Zusammensetzung wiederholen läßt.
• Eine solche Einrichtung gestattet auch den gleichzeitigen Betrieb von mehreren Hauptöfen mit einem einzigen nichteisengeschlossenen Hilfsofen. Der kleine Hilfsofen kann natürlich bequem transportabel gemacht werden mit Hilfe einer Laufkatze u. dgl. Der für den Hilfsfrequenzofen benötigte Strom höherer Frequenz wird zweckmäßig durch Umformen der Niederfrequenz erzeugt, z. B. mit Hilfe von rotierenden Umformern, Lichtbogengeneratoren, Frequenzwandlern oder sonstigen bekannten Einrichtungen. Die Wirtschaftlichkeit einer solchen Anordnung ist außerordentlich gut. Der mit verhältnismäßig geringem Wirkungsgrad arbeitende nichteisengeschlossene Induktionsofen braucht nur ganz geringe Leistung zu besitzen -und wird natürlich nach Beginn der eigentlichen Schmelze sofort wieder abgeschaltet. Statt den Hilfsofen transportabel zu machen, kann man natürlich auch, wenn lediglich eine einzige Einheit vorgesehen ist, ihn mit dem Hauptofen vereinigen. Desgleichen kann der Hauptofen selbst in beleannter Weise als Einphasen- oder aber als Mehrphasenofen ausgebildet werden, um eine bessere Ausnutzung der Netzenergie zu ermöglichen.
• In der Abbildung ist ein Beispiel für die erfindungsgemäße Einrichtung dargestellt. Es bedeutet i die niederfrequente Schmelzrinne, die in bekannter Weise in Isoliermaterial e eingebettet ist und den Eisenkern 3 sowie die primäre Wicklung q. umschließt. Ein nichteisengeschlossener Induktionsofen 5 mit der Spule 6 hängt über der Schmelzrinne und kann seinen geschmolzenen Inhalt durch die am Boden angebrachte Gießöffnung 7 in die Schmelzrinne i einlaufen lassen-

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Ingangsetzen von eisengeschlossenen Niederfrequenzöfen, bei welchen der sekundäre Kurzschluß durch außerhalb des Ofens erschmolzenes Metall herbeigeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Inbetriebsetzen des Niederfrequenzofens erforderliche Metallmenge in einem nichteisengeschlossenen Hilfsofen höherer Frequenz niedergeschmolzen und von diesem in die Rinne des Niederfrequenzofens geleitet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Betrieb des Hilfsofens erforderliche Energie einer oder mehrerer Phasen des den oder die Hauptöfen speisenden Netzes über Periodenumformer entnommen wird.
3. 3. Ofenanlage zur Ausfübrung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsofen beweglich ist. d.. Ofenanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochfrequenz- und der Niederfrequenzofen unter Beibehaltung getrennter Schmelzräume baulich vereinigt sind.