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EP0761347A1 - Verfahren zum Betreiben eines Induktors und Induktor zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Induktors und Induktor zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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Publication number
EP0761347A1
EP0761347A1 EP96113220A EP96113220A EP0761347A1 EP 0761347 A1 EP0761347 A1 EP 0761347A1 EP 96113220 A EP96113220 A EP 96113220A EP 96113220 A EP96113220 A EP 96113220A EP 0761347 A1 EP0761347 A1 EP 0761347A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
inductor
melt
cooling
fluid
molded part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP96113220A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Raimund Brückner
Daniel Grimm
Steve Lee
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Didier Werke AG
Original Assignee
Didier Werke AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19603317A external-priority patent/DE19603317A1/de
Application filed by Didier Werke AG filed Critical Didier Werke AG
Publication of EP0761347A1 publication Critical patent/EP0761347A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/36—Coil arrangements
    • H05B6/42—Cooling of coils
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/14—Closures
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50—Pouring-nozzles
    • B22D41/60—Pouring-nozzles with heating or cooling means

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an inductor and an inductor for performing the method.
  • the inductor is water-cooled during operation.
  • the induction coil has a hollow cross section that forms a cooling channel (cf. EP 0 291 289 B1, EP 0 339 837 B1).
  • Water cooling serves to protect the inductor against overheating. Water cooling, however, has the disadvantage that any leaks lead to a possibly harmful, in any case undesirable development of water vapor when it emerges into a melt.
  • DE 41 36 066 A1 describes a pouring device for a metallurgical vessel and a method for opening and closing a pouring sleeve.
  • the inductor is to be brought into different displacement positions relative to the pouring sleeve in order to influence the heat conduction between the inductor and the pouring sleeve.
  • a gap between the The inductor and the pouring sleeve have thermal insulation, and the electrically switched on, cooled inductor inductively melts a metal plug existing in the pouring sleeve.
  • Patent application P 44 28 297 describes an inductor in an outlet member of a melt vessel, which is installed directly in the bottom of the melt vessel or in a perforated brick in the bottom of the melt vessel. This inductor cannot be operated in accordance with DE 41 36 066 A1 because it cannot be displaceable relative to the pouring sleeve.
  • the object of the invention is to propose a variable operating method for an inductor.
  • the operating method described has the advantage that it can be adapted to operating conditions in a variety of ways.
  • the inductor can be used to heat or cool melts in tapping devices, such as free-running nozzles, channels, stopper, slide and pipe closures or in transport channels and / or vessels. It can also be used to melt or solidify metals or non-metals, in particular non-metallic slags and / or glasses. It can also be used to heat components, containers or transport elements that come into contact with melts.
  • the inductor does not have to be moved in the working phases. It can therefore be built into the tapping device or rigidly connected to it.
  • liquid gas such as liquid gas, dry ice, water or gas, in particular compressed air
  • water is preferably not used.
  • liquid gas or dry ice as a coolant in the work phase, in which a high cooling capacity is desired, is favorable because it does not lead to dangerous water vapor or oxyhydrogen gas development in contact with a melt when escaping and any leaks in the liquid gas or dry ice guide can come.
  • compressed air can be used as the coolant.
  • the use of compressed air is cheap because it is simple and cheap to use and also does not lead to the problems associated with water cooling.
  • the melt is heated by the inductor in at least one tapping device of a melt vessel in a first working phase.
  • the inductor can be inductively coupled to the tapping device or in connection with an electrically non-conductive molded part directly to the electrically conductive melt in the molded part.
  • the first working phase thus serves to heat the melt or the tapping device.
  • a melt plug solidified in the tapping device can also melt.
  • the inductor works with very high electrical power, so that a melted edge zone is created on the plug before the thermal expansion of the plug comes into effect, so that it explodes the refractory material surrounding it.
  • the liquid peripheral zone layer is displaced as the plug gradually expands. Even with these high starting powers, a fluid, for example liquid gas or dry ice and in particular also compressed air, has proven to be sufficient coolant for the inductor.
  • a lower cooling capacity with reduced or switched off electrical power or electrical decoupling of the inductor is sufficient. It is cooled by means of the fluid, preferably compressed air. If several tapping devices are provided next to one another on the melt vessel and a reduced melt flow occurs on one or more of the tapping devices as a result of a lower temperature, these tapping devices can be reheated by increased electrical power or a reduction in the cooling capacity so that the same melt flow occurs at all tapping devices. Different heat emissions can also be compensated for.
  • the melt can be cooled in a further working phase.
  • the inductor is switched off electrically.
  • the cooling of the inductor continues to be operated and is preferably carried out with a high cooling capacity by means of water, liquid gas, dry ice or compressed air.
  • This working phase serves in particular to freeze the melt in the tapping device in order to specifically interrupt the melt flow.
  • An inductor (2) is installed in the bottom (1) of a melt vessel. This consists of an electrically conductive induction coil with a hollow cross section, which forms a cooling channel (3) for a cooling fluid.
  • the inductor (2) is connected to an electrical energy source by means of electrical connections (4, 5).
  • the inductor (2) encloses a free-running nozzle (6) made of refractory ceramic material (molded part) which is used as a tapping device in the bottom (1). This forms a channel (7) for the melt flow.
  • an inlet line (8) and on the other hand an outlet line (9) are connected to the cooling channel (3).
  • the inlet line (8) is via a 3-way valve (10) on a pressure container (11) for liquid gas or a dry ice container and on a compressed air source (12).
  • the dry ice can also be introduced into the inlet line in the form of bars or cartridges.
  • the inductor (2) is switched to high electrical power and the 3-way valve (10) is set so that liquid gas from the pressure vessel (11) changes to the gaseous state and flows through the cooling channel (3).
  • the liquid gas can be liquid nitrogen, for example. Solidified CO 2 (dry ice) and especially compressed air are also conceivable.
  • the heating inductor (2) is cooled by the liquid gas.
  • the melt flow is set in motion by the melting of the metal plug.
  • the electrical power of the inductor (2) can now be reduced or switched off because there is little or no need for post-heating.
  • the cooling capacity can also be reduced accordingly. This is done by switching the 3-way valve (10) to the compressed air source (12) at the latest now. In the standby phase, cooling is carried out with air, which limits the consumption of liquid gas.
  • the inductors can be controlled individually so that the same melt flow rates emerge through the freewheeling nozzles.
  • the cooling can be controlled in such a way that the melt which has penetrated into the cracks freezes in the cracks, but the main stream of the melt continues to run through the channel (7).
  • the inductor (2) is switched off electrically and the 3-way valve (10) is switched back to the pressure vessel (11) or the compressed air throughput is increased.
  • the inductor (2) is now cooled with a high cooling capacity, the free-running nozzle (6) correspondingly being cooled by heat conduction and the melt freezing in the channel (7) to form a plug which interrupts the melt flow.
  • the coolant emerges from the outlet line (9). It can be released directly into the environment without damage.
  • the liquid gas evaporating in the inductor (2) or the heated compressed air escapes.
  • liquid gas can also be conducted in a closed circuit.
  • a device for this is shown in dashed lines in the figure.
  • a further 3-way valve (13) is then provided on the outlet line (9), which leads on the one hand to a gas outlet (14) and on the other hand to a liquefied gas recovery apparatus (15), for example a compressor, which connects to the 3-way valve (10). connected.
  • the device described can also be used in other tapping devices of a melt vessel, for example the inductor (2) is then not installed in the bottom (1) of a melt vessel, but in a slide closure device or another component.
  • outlet lines (9, 9 ') (cooling fluid discharges) are connected to both ends of the inductor (2).
  • an inlet line (8) (cooling fluid supply) is connected to the cooling duct (3) of the inductor (3).
  • the inlet line (8) is connected to a point on the inductor (2) which corresponds to the desired cooling conditions. For example, it lies in the middle of its length.
  • the coolant entering through the inlet line (8) thus flows on the one hand to the outlet line (9) and on the other hand to the outlet line (9 '). It improves the cooling effect.
  • the most cooled point of the inductor (2) can be placed in a desired area of the inductor (2).
  • two inlet lines (8, 8 ') are provided between the two outlet lines (9, 9'). This allows the coolant flow to be increased and thus the cooling effect to be improved.
  • a partition (16) can be provided between the inlet lines (8, 8 ') in the cooling channel (3) of the inductor (2) (cf. FIG. 4). This ensures that the cooling fluid flowing in through the inlet line (8) only reaches the outlet line (9) and the cooling fluid flowing in through the inlet line (8 ') only reaches the outlet line (9').
  • the inductor (2) can thus be cooled in its upper region with a different cooling fluid than in its lower region, or else the two regions can be cooled differently with the same cooling fluid with more or less exposure.
  • inlet lines (8, 8 ') are arranged at the two ends of the helical inductor (2).
  • One or two outlet lines (9, 9 ') are provided approximately in the middle of the inductor (2). This can also improve the cooling effect.
  • inlet line (8) at one end of the inductor (2) and an outlet line (9 ') at the other end.
  • outlet line (9 ') In the central region of the inductor (2) there is then, separated by the partition (16), an outlet line (9) and an inlet line (8 '). This is shown in Figure 6.
  • more than two inlet lines and / or outlet lines can also be provided on the inductor (2).
  • Figure 7 shows a spiral, plate-shaped inductor (2).
  • an outlet line (9, 9 ') can be provided at each end, the inlet line (8) then being connected between the outlet lines (9, 9') and the inductor (2).
  • the alternatives described above can also be implemented in the spiral inductor (2) according to FIG.
  • FIG. 8 shows an inductor which consists of the combination of a helical inductor part (2 ') and a spiral inductor part (2' ').
  • This inductor is suitable, for example, for an immersion spout (10) which forms a refractory, ceramic molded part, the helical, screw-shaped inductor part (2 '') being introduced into a cylindrical region of the immersion spout and the spiral, plate-shaped inductor part (2 '') of an upper one Extension (10 ') of the immersion nozzle (10) is assigned.
  • the inductor parts (2 ', 2' ') can be connected as a unit. Their cooling can be carried out separately by appropriate inlet and outlet lines.
  • the helical, helical, cylindrical inductor part (2 ') is connected or combined with a second helical inductor part (2' '').
  • the second inductor part (2 '' ') widens conically, the individual turns merging into one another in different or changing radii.
  • the inductor part (2 ') is used as an internal inductor for a melt outlet (11) formed by a refractory ceramic molded part.
  • the inner inductor part (2 '' ') is used as an outer inductor for a plug (12) assigned to the melt outlet (11), which is also a refractory ceramic molded part.
  • the inlet lines and outlet lines described with reference to FIGS. 2 to 6 can also be provided here.

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Betreiben eines Induktors einer Abstichvorrichtung eines Schmelzengefäßes koppelt der Induktor während einer Arbeitssphase an eine elektrisch leitfähiges Formteil induktiv an und wird mittels eines Fluids gekühlt. In einer anderen Arbeitsphase wird der Induktor elektrisch entkoppelt und mittels eines Fluids gekühlt. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Induktors und einen Induktor zur Durchführung des Verfahrens.
  • Nach dem Stand der Technik wird der Induktor im Betrieb wassergekühlt. Die Induktionsspule hat hierfür einen hohlen Querschnitt, der einen Kühlkanal bildet (vgl. EP 0 291 289 B1, EP 0 339 837 B1). Die Wasserkühlung dient dem Schutz des Induktors gegen Überhitzung. Eine Wasserkühlung hat jedoch den Nachteil, daß etwaige Undichtigkeiten zu einer möglicherweise schädlichen, jedenfalls unerwünschten Wasserdampfentwicklung bei Austritt in eine Schmelze führen.
  • In der DE 41 36 066 A1 ist eine Ausgußeinrichtung für ein metallurgisches Gefäß und ein Verfahren zum Öffnen und Schließen einer Ausgußhülse beschrieben. Der Induktor ist relativ zur Ausgußhülse in unterschiedliche Verschiebestellungen zu bringen, um die Wärmeleitung zwischen dem Induktor und der Ausgußhülse zu beeinflussen. In einer ersten Verschiebestellung bildet ein Spalt zwischen dem Induktor und der Ausgußhülse eine Wärmeisolierung und der elektrisch eingeschaltete, gekühlte Induktor schmilzt einen in der Ausgußhülse bestehenden Metallpfropfen induktiv auf.
  • In der zweiten Verschiebestellung besteht eine wärmeleitende Verbindung zwischen dem Induktor und der Ausgußhülse. Der vom Kühlmedium durchströmte Induktor ist elektrisch abgeschaltet. Die dadurch erfolgende Abkühlung der Ausgußhülse läßt die Metallschmelze in der Ausgußhülse einfrieren. Um den Induktor in diesen beiden Arbeitsphasen (Verschiebestellungen) betreiben zu können, muß er mechanisch bewegt werden. Dies bedingt eine entsprechende Betätigungs- und Steuereinrichtung.
  • In der Patentanmeldung P 44 28 297 ist ein Induktor bei einem Auslaßorgan eines Schmelzengefäßes beschrieben, der direkt in den Boden des Schmelzengefäßes bzw. in einen Lochstein des Bodens des Schmelzengefäßes eingebaut ist. Dieser Induktor läßt sich nicht entsprechend der DE 41 36 066 A1 betreiben, weil er gegenüber der Ausgußhülse nicht verschieblich sein kann.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein variables Betriebsverfahren für einen Induktor vorzuschlagen.
  • Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
  • Das beschriebene Betriebsverfahren hat den Vorteil, daß es sich in vielfältiger Weise an Betriebsbedingungen anpassen läßt. Durch entsprechende Abstimmung der Heizleistung und der Kühlleistung kann der Induktor zum Aufheizen oder Abkühlen von Schmelzen in Abstichvorrichtungen, wie Freilaufdüsen, Kanälen, Stopfen-, Schieber- und Rohrverschlüssen oder in Transportrinnen und/oder Gefäßen verwendet werden. Er kann auch zum Aufschmelzen oder zum Verfestigen von Metallen oder Nichtmetallen, insbesondere nichtmetallischen Schlacken und/oder Gläsern, verwendet werden. Er kann auch zum Aufheizen von Bauteilen, Behältern oder Transportorganen verwendet werden, welche in Kontakt mit Schmelzen kommen.
  • Vorteilhaft ist auch, daß der Induktor in den Arbeitsphasen nicht bewegt werden muß. Er kann deshalb in die Abstichvorrichtung eingebaut oder mit dieser starr verbunden sein.
  • Bei dem beschriebenen Verfahren kann in den Arbeitsphasen mit unterschiedlichen Fluiden, wie Flüssiggas, Trockeneis, Wasser oder Gas, insbesondere Druckluft, gearbeitet werden. Wasser wird vorzugsweise nicht verwendet. Die Verwendung von Flüssiggas oder Trockeneis als Kühlmittel in der Arbeitsphase, in der eine hohe Kühlleistung gewünscht ist, ist günstig, weil es beim Austritt und bei etwaigen Lecks in der Flüssiggas- oder Trockeneisführung nicht zu einer gefährlichen Wasserdampf- oder Knallgasentwicklung in Kontakt mit einer Schmelze kommen kann.
  • In der anderen Arbeitsphase, in der eine kleinere Kühlleistung genügt, kann mit Druckluft als Kühlmittel gearbeitet werden. Die Verwendung von Druckluft ist günstig, weil diese im Einsatz einfach und billig ist und ebenfalls nicht zu den mit Wasserkühlung verbundenen Problemen führt.
  • Bei einem beispielsweisen Betriebsverfahren wird in wenigstens einer Abstichvorrichtung eines Schmelzengefäßes die Schmelze in einer ersten Arbeitsphase vom Induktor aufgeheizt. Dabei kann der Induktor an die Abstichvorrichtung oder in Verbindung mit einem elektrisch nichtleitenden Formteil direkt an die elektrisch leitfähige Schmelze in dem Formteil induktiv ankoppeln. Die erste Arbeitsphase dient also dem Aufheizen der Schmelze bzw. der Abstichvorrichtung. Gegebenenfalls kann dabei auch ein in der Abstichvorrichtung erstarrter Schmelzepfropfen aufschmelzen. In der ersten Arbeitsphase arbeitet der Induktor mit sehr hoher elektrischer Leistung, so daß eine aufgeschmolzene Randzone am Pfropfen entsteht, bevor die Wärmeausdehnung des Pfropfens zur Wirkung kommt, so daß dieser das ihn umgebende feuerfeste Material sprengt. Die flüssige Randzonenschicht wird bei der allmählich einsetzenden Ausdehnung des Pfropfens verdrängt. Auch bei diesen hohen Anfahrleistungen hat sich als ausreichendes Kühlmittel für den Induktor ein Fluid, beispielsweise Flüssiggas oder Trockeneis und insbesondere auch Druckluft herausgestellt.
  • In einer anderen Arbeitsphase, in der die Schmelze ohne oder mit geringer Nacherhitzung frei ausströmt, genügt eine geringere Kühlleistung bei reduzierter oder abgeschalteter elektrischer Leistung bzw. elektrischer Entkopplung des Induktors. Es wird dabei mittels des Fluids, vorzugsweise Druckluft, gekühlt. Sind am Schmelzengefäß mehrere Abstichvorrichtungen nebeneinander vorgesehen und tritt an einer oder mehrerer der Abstichvorrichtungen infolge kleinerer Temperatur ein reduzierter Schmelzenfluß auf, dann lassen sich diese Abstichvorrichtungen durch verstärkte elektrische Leistung oder Verringerung der Kühlleistung so nacherwärmen, daß an allen Abstichvorrichtungen ein gleicher Schmelzenfluß auftritt. Dabei lassen sich auch unterschiedliche Wärmeabstrahlungen ausgleichen.
  • In einer weiteren Arbeitsphase kann die Schmelze abgekühlt werden. Der Induktor ist dabei elektrisch abgeschaltet. Die Kühlung des Induktors wird weiterbetrieben und erfolgt vorzugsweise mit hoher Kühlleistung durch Wasser, Flüssiggas, Trockeneis oder Druckluft. Diese Arbeitsphase dient insbesondere dem Einfrieren der Schmelze in der Abstichvorrichtung zum gezielten Unterbrechen des Schmelzenflusses.
  • Durch entsprechende Wahl der Kühlleistung ist es auch möglich, in etwaige Risse der Abstichvorrichtung eingedrungene Schmelze dort einzufrieren, so daß die Risse geschlossen sind.
  • Es ist auch möglich, einen Teil der Schmelze als Schicht auf der Wandung des Formteils einzufrieren.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung zeigen:
    • Figur 1
    eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, schematisch
    Figur 2 bis Figur 6
    verschiedene Möglichkeiten der Zuführung und Abführung des Kühlfluids bei einem wendelförmigen Induktor,
    Figur 7
    einen spiralförmigen, plattenförmigen Induktor mit Zu- und Abführungen des Kühlfluids,
    Figur 8
    einen Induktor aus einem wendelförmigen, schraubenförmigen und einem spiralförmigen, plattenförmigen Induktorteil, und
    Figur 9
    eine abgewandelte Ausführung des Induktors.
  • In den Boden (1) eines Schmelzengefäßes ist ein Induktor (2) eingebaut. Dieser besteht aus einer elektrisch leitenden Induktionsspule mit hohlem Querschnitt, der einen Kühlkanal (3) für ein Kühlfluid bildet. Mittels elektrischer Anschlüsse (4, 5) ist der Induktor (2) an eine elektrische Energiequelle angeschlossen.
  • Der Induktor (2) umschließt eine in den Boden (1) als Abstichvorrichtung eingesetzte Freilaufdüse (6) aus feuerfestem keramischem Material (Formteil). Diese bildet einen Kanal (7) für den Schmelzendurchfluß.
  • An den Kühlkanal (3) ist einerseits eine Einlaßleitung (8) und andererseits eine Auslaßleitung (9) angeschlossen. Die Einlaßleitung (8) liegt über ein 3-Wegeventil (10) an einem Druckbehälter (11) für Flüssiggas oder einem Trockeneisbehälter und an einer Druckluftquelle (12). Das Trockeneis kann auch in Form von Stangen oder Kartuschen in die Einlaßleitung eingeführt werden.
  • Die Funktionsweise der beschriebenen Einrichtung ist beispielsweise folgende:
  • Geht man davon aus, daß der Schmelzenfluß durch einen im Kanal (7) gewollt eingefrorenen Schmelzenpfropfen unterbrochen ist und der Schmelzenfluß in Gang gesetzt werden soll, dann wird in einer ersten Arbeitsphase der Induktor (2) auf hohe elektrische Leistung geschaltet und das 3-Wegeventil (10) wird so gestellt, daß Flüssiggas aus dem Druckbehälter (11) in den gasförmigen Zustand übergeht und durch den Kühlkanal (3) strömt. Das Flüssiggas kann beispielsweise flüssiger Stickstoff sein. Denkbar ist auch verfestigtes CO2 (Trockeneis), und insbesondere Druckluft. Der sich erhitzende Induktor (2) wird durch das Flüssiggas gekühlt. Entweder koppelt er induktiv an die Freilaufdüse (6) bzw. an einen die Freilaufdüse umgebenden Suszeptor an, die dann durch Wärmeleitung den Metallpfropf im Kanal (7) aufschmilzt; oder er koppelt induktiv direkt an die Schmelze bzw. den Metallpfropf an, so daß dieser ebenfalls aufschmilzt.
  • Durch das Aufschmelzen des Metallpfropfes ist der Schmelzenfluß in Gang gesetzt. Es kann nun die elektrische Leistung des Induktors (2) reduziert oder abgeschaltet werden, weil nur ein geringer oder kein Nachheizbedarf besteht. Dementsprechend läßt sich auch die Kühlleistung reduzieren. Dies erfolgt dadurch, daß das 3-Wegeventil (10) spätestens jetzt auf die Druckluftquelle (12) umgeschaltet wird. In der Bereitschaftsphase erfolgt die Kühlung somit mit Luft, was den Verbrauch von Flüssiggas in Grenzen hält.
  • Sind am Boden (1) nebeneinander mehrere Freilaufdüsen mit Induktoren vorgesehen, dann können die Induktoren einzeln so gesteuert werden, daß durch die Freilaufdüsen gleiche Schmelzendurchflußmengen austreten.
  • Bilden sich in der Freilaufdüse (6) im Betrieb Risse, in die Schmelze eintritt, dann kann die Kühlung so gesteuert werden, daß die in die Risse eingedrungene Schmelze in diesen einfriert, jedoch der Hauptstrom der Schmelze weiter durch den Kanal (7) läuft.
  • Soll der Schmelzenfluß unterbrochen werden, dann wird der Induktor (2) elektrisch abgeschaltet und das 3-Wegeventil (10) wird wieder auf den Druckbehälter (11) geschaltet oder der Druckluftdurchsatz wird erhöht. Der Induktor (2) wird nun mit hoher Kühlleistung gekühlt, wobei sich dementsprechend durch Wärmeleitung die Freilaufdüse (6) abkühlt und die Schmelze in dem Kanal (7) zu einem den Schmelzenfluß unterbrechenden Pfropfen einfriert.
  • In den beschriebenen Arbeitsphasen tritt das Kühlmittel aus der Auslaßleitung (9) aus. Es kann schadlos direkt in die Umgebung entlassen werden. In den Arbeitsphasen tritt das im Induktor (2) verdampfende Flüssiggas oder die aufgewärmte Druckluft aus.
  • Im Bedarfsfall kann das Flüssiggas auch in einem geschlossenen Kreislauf geführt werden. Eine Einrichtung hierfür ist in der Figur strichliert dargestellt. Es ist dann an der Auslaßleitung (9) ein weiteres 3-Wegeventil (13) vorgesehen, das einerseits zu einem Gasauslaß (14) und andererseits zu einem FlüssiggasRückgewinnungsapparat (15), beispielsweise Verdichter, führt, welcher an das 3-Wegeventil (10) angeschlossen ist.
  • Die beschriebene Einrichtung ist auch bei anderen Abstichvorrichtungen eines Schmelzengefäßes verwendbar, beispielsweise ist dann der Induktor (2) nicht in den Boden (1) eines Schmelzengefäßes, sondern in eine Schieberverschlußvorrichtung oder ein anderes Bauteil eingebaut.
  • Nach Figur 2 sind an beiden Enden des Induktors (2) Auslaßleitungen (9, 9') (Kühlfluid-Abführungen) angeschlossen. In einem zwischen den Auslaßleitungen (9, 9') liegenden Bereich ist an den Kühlkanal (3) des Induktors (3) eine Einlaßleitung (8) (Kühlfluid-Zuführung) angeschlossen. Der Anschluß der Einlaßleitung (8) liegt an einer den gewünschten Kühlbedingungen entsprechenden Stelle des Induktors (2). Beispielsweise liegt er in der Mitte dessen Länge. Das durch die Einlaßleitung (8) eintretenden Kühlmittel strömt damit einerseits zur Auslaßleitung (9) und andererseits zur Auslaßleitung (9'). Es ist damit die Kühlwirkung verbessert. Die am stärksten gekühlte Stelle des Induktors (2) läßt sich in einen gewünschten Bereich des Induktors (2) legen.
  • Bei der Ausführung nach Figur 3 sind zwischen den beiden Auslaßleitungen (9, 9') zwei Einlaßleitungen (8, 8') vorgesehen. Dadurch läßt sich der Kühlmittelstrom verstärken und damit die Kühlwirkung verbessern.
  • Zwischen den Einlaßleitungen (8, 8') kann im Kühlkanal (3) des Induktors (2) eine Trennwand (16) vorgesehen sein (vgl. Figur 4). Damit ist sichergestellt, daß das durch die Einlaßleitung (8) einströmende Kühlfluid nur zur Auslaßleitung (9) und das durch die Einlaßleitung (8') einströmende Kühlfluid nur zur Auslaßleitung (9') gelangt. Es läßt sich somit der Induktor (2) je nach den Bedürfnissen in seinem oberen Bereich mit einem anderen Kühlfluid als in seinem unteren Bereich kühlen oder aber auch mit dem gleichen Kühlfluid bei mehr oder weniger Beaufschlagung die beiden Bereiche unterschiedlich kühlen.
  • Bei der Ausführung nach Figur 5 sind an den beiden Enden des wendelförmigen Induktors (2) Einlaßleitungen (8, 8') angeordnet. Eine oder zwei Auslaßleitungen (9, 9') sind etwa in der Mitte des Induktors (2) vorgesehen. Auch damit läßt sich die Kühlwirkung verbessern.
  • Es ist auch möglich, am einen Ende des Induktors (2) eine Einlaßleitung (8) und am anderen Ende eine Auslaßleitung (9') vorzusehen. Im Mittelbereich des Induktors (2) befindet sich dann, durch die Trennwand (16) getrennt, eine Auslaßleitung (9) und eine Einlaßleitung (8'). Dies ist in Figur 6 gezeigt. Bei anderen Ausführungen können auch mehr als zwei Einlaßleitungen und/oder Auslaßleitungen am Induktor (2) vorgesehen sein.
  • Figur 7 zeigt einen spiralförmigen, plattenförmigen Induktor (2). Auch bei diesem können an jedem Ende je eine Auslaßleitung (9, 9') vorgesehen sein, wobei die Einlaßleitung (8) dann zwischen den Auslaßleitungen (9, 9') an den Induktor (2) angeschlossen ist. Auch bei dem spiralförmigen Induktor (2) nach Figur 7 lassen sich die oben beschriebenen Alternativen verwirklichen.
  • Figur 8 zeigt einen Induktor, der aus der Kombination eines wendelförmigen Induktorteils (2') und eines sprialförmigen Induktorteils (2'') besteht. Dieser Induktor eignet sich beispielsweise für einen ein feuerfestes, keramisches Formteil bildenden Eintauchausguß (10), wobei das wendelförmige, schraubenförmige Induktorteil (2'') in einen zylindrischen Bereich des Eintauchausgusses eingeführt ist und das sprialförmige, plattenförmige Induktorteil (2'') einer oberen Erweiterung (10') des Eintauchausgusses (10) zugeordnet ist. Elektrisch können die Induktorteile (2', 2'') als Einheit geschaltet sein. Ihre Kühlung kann durch entsprechende Einlaß- und Auslaßleitungen getrennt durchgeführt werden.
  • Bei der Ausführung nach Figur 9 ist das wendelförmige, schraubenförmige, zylindrische Induktorteil (2') mit einem zweiten wendelförmigen Induktorteil (2''') verbunden oder kombiniert. Das zweite Induktorteil (2''') erweitert sich konisch, wobei die einzelnen Windungen in unterschiedlichen bzw. sich verändernden Radien ineinander übergehen. Das Induktorteil (2') wird als Inneninduktor für einen von einem feuerfesten keramischen Formteil gebildeten Schmelzenauslauf (11) verwendet. Das Inneninduktorteil (2''') wird als Außeninduktor für einen dem Schmelzenauslauf (11) zugeordneten Stopfen (12) verwendet, der ebenfalls ein feuerfestes keramisches Formteil ist. Auch hier können die anhand der Figuren 2 bis 6 beschriebenen Einlaßleitungen und Auslaßleitungen vorgesehen sein.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Induktors,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Induktor während einer Arbeitsphase an ein elektrisch leitfähiges Formteil induktiv ankoppelt und mittels eines Fluids gekühlt wird und gegebenenfalls während einer anderen Arbeitsphase elektromagnetisch entkoppelt und mittels eines Fluids gekühlt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Fluid Flüssiggas oder Trockeneis oder Wasser bzw. Wasserdampf oder Gas, insbesondere Druckluft, ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die elektromagnetische Entkopplung durch elektrisches Abschalten oder durch Reduzierung der elektrischen Leistung des Induktors erfolgt.
  4. Verfahren zum Betreiben eines Induktors zum Aufheizen oder Abkühlen eines elektrisch leitfähigen Formteils nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Induktor zum Aufheizen oder Abkühlen von Schmelzen in Abstichvorrichtungen, wie Freilaufdüsen, Kanälen, Stopfen-, Schieber- und Rohrverschlüssen, verwendet wird.
  5. Verfahren zum Betreiben eines Induktors zum Aufheizen oder Abkühlen eines elektrisch leitfähigen Formteils nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Induktor zum Aufheizen oder Abkühlen von Schmelzen in Transportrinnen und/oder in Gefäßen verwendet wird.
  6. Verfahren zum Betreiben eines Induktors nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Induktor zum Aufschmelzen oder zum Verfestigen von Metallen oder Nichtmetallen, insbesondere nichtmetallischen Schlacken und/oder Gläsern, verwendet wird.
  7. Verfahren zum Betreiben eines Induktors,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Induktor während einer Arbeitsphase in Verbindung mit einem nicht elektrisch leitenden Formteil direkt an eine elektrisch leitfähige Schmelze in dem Formteil ankoppelt und mittels eines Fluids gekühlt wird und gegebenenfalls in einer anderen Arbeitsphase elektromagnetisch entkoppelt und mittels eines Fluids gekühlt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in einer anderen Arbeitsphase die Schmelze abgekühlt wird, wobei der Induktor elektrisch abgeschaltet ist und die Kühlung des Induktors weiterbetrieben wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß ein Teil der Schmelze als Schicht auf der Wandung des Formteils eingefroren wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß als Induktor am Formteil mehrere Induktorteile (2', 2'') insbesondere unterschiedlicher Form, wie Wendelform oder Spiralform, angeordnet werden, die als Innen- und/oder Außeninduktor ausgebildet sind.
  11. Induktor für das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Induktor (2) eine oder mehrere Zuführungen (8, 8') und eine oder mehrere Abführungen (9, 9') für das Kühlfluid aufweist.
  12. Induktor nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der wendelförmige oder spiralförmige Induktor (2) je eine Abführung (9, 9') an den Enden der Wendel oder Spirale und zwischen diesen Abführungen (9, 9') eine oder mehrere Zuführungen (8) aufweist.
  13. Induktor nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der wendelförmige oder sprialförmige Induktor (2) je eine Zuführung (8, 8') an den Enden der Wendel oder Spirale und zwischen diesen Zuführungen (8. 8') mindestens eine Abführung (9) aufweist.
  14. Induktor nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Induktor (2) an seinen Enden eine Zuführung und eine Abführung aufweist und dazwischen eine Abführung und eine Zuführung oder mehrere Abführungen und mehrere Zuführungen aufweist.
  15. Induktor nach den Ansprüchen 11 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die mehreren zwischen den Induktorenden liegenden Zuführungen (8, 8') bzw. Abführungen (9, 9') durch jeweils eine Trennwand (16) im Kühlkanal des Induktors (2) hinsichtlich der Strömung des Fluids voneinander getrennt sind.
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