DE20014593U1

DE20014593U1 - Ausgusseinrichtung eines Schmelzegefäßes

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Publication number: DE20014593U1
Application number: DE20014593U
Authority: DE
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 2000-08-23
Filing date: 2000-08-23
Publication date: 2000-12-14
Anticipated expiration: 2010-08-24

Description

D 16 F 11/00

KEIL& SCHAAFHAUSEN

PATENTANWÄLTE

Didier-Werke AG Abraham-Lincoln-Straße 1

65189 Wiesbaden

Ausgusseinrichtung eines Schmelzegefäßes

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Keil&Schaafhausen

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Ausgusseinrichtung eines Schmelzegefäßes

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ausgusseinrichtung eines Gefäßes für die Aufnahme von Schmelze, insbesondere Metallschmelze, z.B. eines Lichtbogen-Elektroofens, mit einem z.B. hülsen- oder rohrförmigen, einen Abstichkanal bildenden, z.B. monolithischen Ausgusskörper aus einem an einen Induktor zur Aufheizung ankoppelbaren feuerfesten Material, welcher mit seinem unteren Auslaufende über die metallene Bodenwand des Schmelzengefäßes hinausragt und auch dort induktiv ankoppelbar ist.

Eine derartige Ausgusseinrichtung ist aus der DE 196 44 345 Al bekannt. Hierbei ist der Ausguss vor dem Angießen zumindest in dem Bereich seines Einlaufs durch die eingefrorene Schmelze verschlossen. Das Angießen wird mittels eines Induktors erreicht, der dem Einlauf fernsteht, welcher jedoch im Bereich des Auslaufendes des Ausgusses elektromagnetische Energie induziert, welche mindestens im Bereich des Einlaufes eine Temperaturerhöhung erzeugt. Der einzige Induktor ist dabei sowohl innerhalb als auch außerhalb der metallenen Bodenwandung angeordnet. Der Induktor ragt dabei bis in den Schieberrahmen hinein. Vor dem Einfüllen der Schmelze in das Gefäß wird in die Ausgusshülse eine eine Verlängerung aufweisendes Verschlussglied eingeschoben, welches bis in den in dem Bereich des Auslaufes angeordneten Induktors reicht und aus einer elektrisch leitfähigen induktiv ankoppelbaren Keramik besteht. Beim induktiven Ankoppeln überträgt die Verlängerung

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Wärme durch Wärmeleitung auf das Verschlussglied, welches dadurch durchschmilzt, wodurch das Angießen eingeleitet wird. Die Verlängerung ist, bspw. durch Schlitze, derart gestaltet, dass in ihr beim Einschalten des Induktors im Bereich des Einlaufe ein elektromagnetisches Nebenfeld entsteht. Durch das Hauptfeld des Induktors wird die Verlängerung im Bereich des Auslaufes aufgeheizt, was allerdings nur unzulänglich gelingt. In dem Zwischenbereich zwischen Haupt- und Nebenfeld des Induktors findet so gut wie keine induktive Erwärmung statt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ausgusseinrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei welcher die den gesamten Abstichkanal ausfüllende Schmelze-, insbesondere Metallschmelze-Säule, bis hin zur unteren Verschlussebene flüssig gehalten bzw. wieder aufgeschmolzen werden kann, und zwar mit einfachen Mitteln.

Diese Aufgabe wird bei einer Ausgusseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass dem über die metallene Bodenwand hinausragenden Ansatz oder Fortsatz des Ausgusskörpers ein von dem innerhalb des Bodenaufbaus des Schmelzegefäßes liegenden Ausgusskörperabschnitt zugeordneten Induktor unabhängig betreibbarer, insbesondere Steuer- oder regelbarer weiterer Induktor oder Induktorabschnitt zugeordnet ist. Beide Induktoren können auch mit einer gezielt eingestellten Leistungsaufteilung, ggf. stufenweise angepasst, parallel betrieben werden.

Auf diese Weise ist bspw. eine herkömmliche Sandfüllung im 0 unteren Bereich des Abstichkanals unmittelbar über der Verschlussebene der Ausgusseinrichtung entbehrlich. Der Ansatz, dessen Aufheizung sonst Schwierigkeiten bereitet, ist mittels des zweiten Induktors unabhängig von dem übrigen Bereich des Ausgusskörpers gezielt induktiv aufheizbar. Damit lässt sich das Ergebnis einer über die gesamte Höhe flüssigen

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oder durch Heizen verflüssigbaren Schmelzesäule im Abstichkanal zuverlässig erreichen. Das Öffnen des Abstichkanals ist immer gewährleistet unabhängig von der Verwendung des Verschlusssystems.
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Dabei kann der Ansatz des Ausgusskörpers, ggf. unter Zwischenlage einer plastischen Dichtmasse, bis zu einer dem Ausgusskörper nachgeordneten Verschlusseinrichtung, z.B. der festen Verschlussplatte eines Schieberverschlusses oder einem Verschlussstopfen, reichen.

Wenn der weitere Induktor eine äußere magnetische Abschirmung aufweist, ist sichergestellt, dass Streufelder im Außenraum um den weiteren Induktor nur sehr schwach sind und daher benachbarte Metallkonstruktionen, wie etwa die der Verschlusseinrichtung, nicht übermäßig aufheizen. Vorzugsweise ist der eine und/oder der weitere Induktor als ggf. medium-, vorzugsweise lufgekühlte Induktorspule ausgebildet, welche den Ausgusskörper in ihren jeweiligen Bereichen umgeben.

Zur Stützung des Ausgusskörpers kann dieser oberhalb des selbsttragenden Ansatzes eine auslaufseitige äußere konische Erweiterung aufweisen, mit welcher diese sich ggf. unter Zwischenlage einer Wärmeisolation auf einer konischen 5 Haltefläche der metallenen Bodenwand abstützt. Auf diese Weise ist eine einfache zentrierende Montage möglich. Die vorgesehene Wärmeisolation verhindert unerwünschte Wärmeverluste.

Aus dem gleichen Grund kann der Verschlusseinrichtung, insbesondere dem Schieberverschluss, ebenfalls eine Wärmeisolation zugeordnet sein.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden

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alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. .

Die einzige Figur veranschaulicht schematisch im Schnitt eine die Erfindung aufweisende Ausgusseinrichtung.

Die dargestellte Ausgusseinrichtung ist in dem Bodenbereich eines Schmelzegefäßes dargestellt, welcher von einer äußeren metallenen Bodenwand 5 und einem von letzterer getragenen Bodenaufbaus 7 aus feuerfesten Material gebildet ist. In den Bodenaufbau 7 ist ein rohrförmiger, einen Abstichkanal 1 bildender Ausgusskörper 2 integriert. Der Ausgusskörper 2 weist an seine Auslaufende 4 einen bis über die metallene Bodenwandung 5 hinausragenden selbsttragenden Ansatz oder Fortsatz 6 auf. In einem innerhalb des Bodenaufbaus 7 liegenden Ausgusskörperabschnitt 8 ist der Ausgusskörper 2 an einen ersten Induktor 3 zur Aufheizung ankoppelbar. Dem aus 0 der metallenen Bodenwand 5 herausragende Ansatz 6 des Ausgusskörpers 2 ist ein weiterer Induktor oder Induktorabschnitt 9 zugeordnet, welcher unabhängig von dem ersten Induktor 3 betreibbar, d.h. u.a. kühlbar, aber auch in seiner Energieabgabe Steuer- bzw. regelbar ist. Auf diese Weise ist der Ansatz 6 unabhängig von dem inneren Augusskörperabschnitt 8 beheizbar.

Wie aus der Figur ersichtlich, reicht der Ansatz 6 des Ausgusskörpers 2 unter Zwischenlage einer plastischen Dichtmasse 10 bis zu einer festen Verschlussplatte 11 einer dem Ausgusskörper 2 nachgeordneten, ggf. als Schieberverschluss ausgebildeten Verschlusseinrichtung 17. Der weitere Induktor 9 ist mit einer äußeren magnetischen Abschirmung versehen, um Streufelder zu vermeiden. Sowohl der Induktor 3

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als auch der Induktor 9 können als Spule ausgebildet sein und von einem Kühlmedium, bspw. Luft, durchströmt werden.

Der Ausgusskörper 2 hat oberhalb des selbsttragenden Ansatzes 6 eine auslaufseitige äußere konische Erweiterung 13, mit welcher diese sich unter Zwischenlage einer Wärmeisolation 14 auf einer konischen Haltefläche 15 der metallenen Bodenwand 5 abstützt. Auf diese weise ist eine sichere zentrierte Montage des Ausgusskörpers 2 möglich. Die Wärmeisolation 14 sorgt dafür, dass nicht zu viel Wärme in die metallene Bodenwand 5 abfließt. Auch die Verschlusseinrichtung 17 ist aus diesem Grund mit einer Wärmeisolation 16 ausgestattet.

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Bezugszeichenliste:

1 Abstichkanal

2 Ausgusskörper

3 Induktor

4 Auslaufende

5 metallene Bodenwand 6 Ansatz oder Fortsatz

7 Bodenaufbau

8 innerer Ausgusskörperabschnitt

9 weiterer Induktor bzw. Induktorabschnitt 10 Dichtmasse

11 feste Verschlussplatte

12 magnetische Abschirmung

13 Erweiterung

14 Wärmeisolation

15 konische Haltefläche 0 16 Wärmeisolation

17 Verschlusseinrichtung, insbesondere Schieberverschluss

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Claims

1. Ausgusseinrichtung eines Gefäßes für die Aufnahme von Schmelze, insbesondere Metallschmelze, z. B. eines Lichtbogen- Elektroofens mit einem z. B. hülsen- oder rohrförmigen, einen Abstichkanal (1) bildenden, z. B. monolithischen Ausgusskörper (2) aus einem an einen Induktor (3) zur Aufheizung mindestens bereichsweise ankoppelbaren feuerfesten Material, welcher mit seinem unteren Auslaufende (4) über die metallene Bodenwand (5) des Schmelzengefäßes hinausragt und auch dort induktiv ankoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass dem über die metallene Bodenwand (5) hinausragenden Ansatz oder Fortsatz (6) des Ausgusskörpers (2) ein von dem dem innerhalb des Bodenaufbaus (7) des Schmelzengefäßes liegenden Ausgusskörperabschnitt (8) zugeordneten einen Induktor (3) unabhängig betreibbarer, insbesondere steuer- oder regelbaer weiterer Induktor oder Induktorabschnitt (9) zugeordnet ist.

2. Ausgusseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (6) des Ausgusskörpers (2), ggf. unter Zwischenlage einer plastischen Dichtmasse (10), bis zu einer dem Ausgusskörper (2) nachgeordneten Verschlusseinrichtung, z. B. der festen Schieberplatte (11) eines Schieberverschlusses, reicht.

3. Ausgusseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Induktor (9) eine äußere magnetische Abschirmung (12) aufweist.

4. Ausgusseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der eine und/oder der weitere Induktor (3, 9) als ggf. medium-, vorzugsweise luftgekühlte Induktorspule ausgebildet ist.

5. Ausgusseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgusskörper (2) eine auslaufseitige äußere konische Erweiterung (13) aufweist, mit welcher diese sich ggf. unter Zwischenlage einer Wärmeisolation (14) auf einer konischen Haltefläche (15) der metallenen Bodenwand (5) abstützt.

6. Ausgusseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlusseinrichtung (17), insbesondere dem Schiebeverschluss eine Wärmeisolation (16) zugeordnet ist.