DE2400519C2 - Verfahren zur Entfernung eines Tiegels aus einem Induktionstiegelofen, sowie Induktionstiegelofen zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entfernung eines Tiegels aus einem Induktionstiegeiofen, bestehend aus einer Spule mit Eisenkern und einer feuerfesten Auskleidung aus Stampfmasse oder Ziegeln. Die Erfindung betrifft zugleich einen Induktionstiegeiofen zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei bekannten Tiegelöfen muß die feuerfeste Auskleidung aus dem Ofen herausgeschlagen werden. Die Auskleidungsmasse besteht regelmäßig aus einem ^o Pulvermaterial, wie Magnesium- oder Aluminiumoxyd usw. oder aus Ziegeln. Das Zerschlagen der Auskleidung wird mit einem Kreuzmeißel von einer Person vorgenommen, die im Ofen steht oder — bei kleineren Öfen — sich in den Ofen hineinbeugt. Die zerschlagene Auskleidung wird danach aus dem Ofen herausgeschaufelt. Diese Arbeit ist wegen der damit verbundenen Staubentwicklung außerordentlich gesundheitsschädlich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren nebst einem Tiegelofen zu dessen Durchführung zu entwickeln, bei dem der eben erläuterte zeitraubende und gesundheitsschädigende Arbeitsprozeß vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß der abnehmbare Boden in horizontaler Lage des Ofens entfernt wird, und der Ofen danach in eine zumindest annähernd vertikale Lage gebracht wird, in der der Tiegel aus dem Ofen nach unten herausfällt oder herausgeschoben wird. Unter dem Ofen wird ein Behälter zum Auffangen des herausfallenden verbrauchten Tiegels angeordnet. Auf dem Ofen und an den Zwischenräumen zwischen Ofen und Auffangbehälter können Staubschutzabdeckungen angebracht werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird der Tiegel durch Erwärmung mit der Spule verklemmt, wobei sich dieser Klemmverband jedoch beim Abkühlen löst und der Tiegel aus dem Ofen nach Entfernung des Bodens herausfallen bzw. herausgedrückt werden kann.

Ein Tiegelofen zur Durchführung des Verfahrens ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß der Boden vom Rest des Ofens abnehmbar ist.

Wenn gemäß der Erfindung der verbrauchte Tiegel aus dem Ofen nach Abnahme des Bodens herausgefallen ist, kann nach Wiederanbringung des BodeiiS mit dem Einstampfen einer neuen Auskleidung begonnen werden.

Durch die Erfindung wird das zeitraubende und gesundheitsschädigende Verfahren zur Entfernung der verbrauchten Auskleidung bei bekannten Tiegelöfen vermieden.

Anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 einen montierten Ofen nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Ofen in horizontaler Lage, bei dem der Boden gerade weggenommen wird,

Fig.3 das Herausgleiten des verbrauchten Tiegels aus dem Ofen,

Fig.4 einen Ofen zur Erläuterung der Wärmedehnung beim Betrieb,

Fig.5 eine Spulenverspannung bei einem bekannten Tiegelofen,

F i g. 6 eine Spulenverspannung bei einem Ofen nach der Erfindung.

Fig. 1 zeigt einen Indukiionstkgelofen, zu dem eine Spule 11 und ein Eisenkern 12 gehören. Der Tiegel wird vor> :;..'·, eise mit netzfrequeniem Strom betrieben, jedodi kann er auch für hochfrequenten Strom ausgelegt sein. Innerhalb der Spule und des Kerns ist auf übliche Art die Stampfmasse 13 eingestampft, wie z. B. Quarzit oder anderes Material aus Magnesium- oder Aluminiumoxyd, d. h. ein Pulvermaterial. Der Tiegel kann aber auch aus Ziegeln bestehen. Unter diesem Tiegel ist ein Boden 14 aus feuerfesten Ziegeln angeordnet, der eventuell von einer Hülle 15 aus metallischem Material umgeben ist. Die Auskleidungsmasse kann auch eine Gußmasse sein, d. h. Wasser mit Auskleidungsmasse, wobei die Gußmasse beim Betrieb des Ofens oder durch eine besonderes Wärmeverfahren getrocknet wird; dieses Material kann ebenfalls für den Boden 14 des Ofens verwendet werden.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird der Ofen mit dem Tegel 13 im wesentlichen horizontal angeordnet und der Boden, der am Eisenkern der Spule und dem Tiegel sowie weiteren zum Ofen gehörenden Details abnehmbar angebracht ist, wird von diesen in der durch Pfeil A angedeuteten Richtung gelöst.

Die Befestigungsorgane können z. B. Bolzen, Schrauben, Klemmorgane, Haken, Klemmbänder oder abnehmbare Maschinenelemente sein. Dies ist in den Figuren nicht dargestellt. Nachdem der Boden entfernt ist, wird der Rest des Ofens in eine im wesentlichen vertikale Stellung gedreht, nachdem unter dem Ofen ein

Behälter 16 angeordnc! wurde. Um den Ofen und den Behälter 16 werden Schutzhüllen 17, 18 aus Kunststoff oder ähnliche Abdeckungen angebracht. Der Tiegel, der wegen der Erwärmung beim Ofenbetrieb normalere i.i se sich in der Spule und den übrigen seitlich des Tiegels angebrachten Organen verklemmt, schrumpft während des Abkühlens, so daß sein Durchmesser kleiner wird, Vüudurch die klemmende Verbindung mit den übrigen Teilen verloren geht und der Behälter herunterfällt. Der Tiegel kann auch aus der Spule oder aus dem Eisenkern herausgedrückt werden, wobei die verbrauchte Auskleiduiigini-.r:.e ir: den Behälter fällt, ohne daß die Umgebung dadurch nennenswert belästigt wird. Auf diese Weise wird viel manuelle Arbeit eingespart, und ein neues Ausstampfen des Ofentiegels kann wieder beginnen, nachdem man den Boden wieder am Ofenkörper befestigt hat. Die neue Auskleidungsmasse wird dann in herkömmlicher Art eingestampft, wobei der Boden die beim Einstampfen auf die Auskleidungsmasse ausgeübten Kräfte aufnimmt.

Der Ofen zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung besteht aus einem Tiegel, der aus Auskleidungsmasse oder Ziegeln 13 aufgebaut ist und von einer Spule umgeben ist, die vorzugsweise aus flüssigkeitsgeköhlten Kupferleitern oder einem anderen elektrisch leitenden Material aufgebaut ist. Die Flüssigkeitskühlung erfolgt in bekannter Weise durch in den elektrischen Leiter angebrachte Kanäle. Um die Spule herum ist ein Eisenkern 12 angeordnet.

Beim Erwärmen eines Tiegels in einem Tiegelofen dehnt er sich nach außen aus (siehe Fig.4). Die Wärmedehnungskräfte sind so stark, daß die Spule plastisch verformt wird. Die größte Ausdehnung findet im unteren Teil des Ofens statt, da der Tiegel 22 dort am dicksten ist. Dies hat zur Folge, daß die Spule in einer sich zur Tiegelöffnung hin verengenden Weise konisch wird. Wenn daher der Tiegel in einem herkömmlichen Tiegelofen gemäß Fig.4 abgekühlt ist, bleibt er in seinem oberen Teil mit der Spule verklemmt, und es ist unmöglich, den Tiegel 22 durch Auf-den-Kopf-Stellen des Ofens zu entfernen. Der Tiegel muß zunächst zerschlagen werden, um die Verklammcrung mit der Spule 23 zu beseitigen. Dieser zeitraubende und schmutzende Arbeitsvorgang wird durch die Erfindung vermieden.

Die Spule eines Tiegelofens muß in axialer Richtung verspannt werden. In bekannten Tiegelöfen (siehe Fig. 5) wird die die Spule in axialer Richtung zusammendrückende Kraft von der Bodenkonstruktion aufgenommen. Man befestigt z. B. einen Flansch 24 am Eisenkern, der seinerseits mittels eines Druckfingers 26 die Spule 27 am anderen Ende stirnseitig erlaßt. Der Flansch 24 wird mit einem entsprechenden Flansch 28, der an der Bodenkonsu ukticn 29 des Ofens ί, ng ι. bracht ist, verschranbt. Bei dem Festziehen cmcm*¹" Kiansrhver- j hir.uung in Richtung der Pfeile C wird die Spule in axialer Richtung verspannt. Beim Lösen dieses Bodens \v:rd dabei der Axialdruck auf die Spule 27 verschwinden, und die Spule wird sich lockern.

Bei dem Tiegelofen nach der Erfindung wird ciie axiale Verspannkraft auf die Spule in der Weise erzeugt, daß an der Spule 11 ein Flansch 19 und am Eisenkern 12 oder e^;nem anderen Ofenteii ein anderer Flansch 20 angeordnet wird, wobei der Eisenkern auf übliche Art mittels eines Druckfingers 30 die Spule 11 axial

i¹· einspannt. Die beiden Flansche 19 und 20 werden in Richtung der Pfeile B miteinander verschraubt, und man erhält ein einheitliches Bauteil, an dem der Boden 14 leicht abnehmbar angebracht werden kann. Auch bei abgenommenem Boden bleibt die Spule 11 axial verspannt und kann nicht beim Abnehmen des Bodens locker werde.i.

Die Entfernung des Tiegels aus der Ofen geschieht nach der Erfindung im einzelnen in folgender weise:
Nachdem die gesamte Schmelze aus dem Ofen abgegossen ist, wird der Ofen in die aus F i g. 2 ersichtliche waagerechte Lage gebracht. Ein Kranhaken 31 wird ?·ϊι Ofenboden 14 befestigt, und anschließend wird der Boden vom übrigen Ofen gelöst. Ein Behälter 16 wird gemäß F i g. 3 unter dem Ofen angeordnet, um

^!" den Tiegel 13 aufzunehmen. Der Ofen wird in eine im wesentlichen senkrechte Lage zurückgekippt, und die Auskleidung kühlt ab. Dieser Abkühlvorgang kann durch geeignete Kühleinrichtungen beschleunigt werden.

^!' Sollte der Tiegel nicht durch sein eigenes Gewicht aus dem Ofen herausfallen, so wird er von oben nach unten herausgedrückt. Wenn de',· Tiegel 13 aus dem Ofen herausgefallen ist, wird der Ofen in die waagerechte Lage gekippt, und der Behälter 16 mit dem verbrauchten Tiegel wird entfernt. Der Boden 14 wird ,viede.- am Ofen befestigt, und ein neuer Tiegel kann in üblicher Weise eingestampft werden.

Be, den genannten Kippvorgängen braucht der Ofen nicht in eine exakt waagerechte bzw. senkrechte Lage gebracht zu werden. Vielmehr genügt eine solche Schrägstellung, daß einerseits der Boden abgenommen werden kann und andererseits der Tiegel aus der verkleidenden Ofenkonstruktion herausfallen kann. Der Ofen kann entweder für Vorwärts- oder Rückwärtskippen in üblicher Art ausgeführt sein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Entfernung eines Tiegels aus einem Induktionstiegeiofen, bestehend aus einer Spule mit Eisenkern und einer feuerfesten Auskleidung aus Stampfmasse oder Ziegeln, dadurch gekennzeichnet, daß der abnehmbare Boden in horizontaler Lage des Ofens entfernt wird, daß der Ofen danach in annähernd vertikale Lage gebracht wird, daß unter dem Ofen ein Behälter zur Aufnahme des herausfallenden verbrauchten Tiegels angeordnet wird und daß auf dem Ofen sowie an dem Zwischenraum zwischen Ofen und Behälter Staubschutzabdeckungen angebracht werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ;-, zeichnet, daß der Tiegel so geformt wird, daß er während des Betriebs durch Wärmedehnung mit der Spule und/oder anderen Teilen des Ofens verspannt wird und sich diese Verspannung nach dem Abkühlen locken und der Tiegel herausfällt, nachdem der Boden entfernt wurde.

3. induktionstiegeiofen zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 oder 2 mit einer Spule, einem Eisenkern und einer feuerfesten Auskleidung aus Stampfmasse oder Ziegeln, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (14) des Ofens aus Ziegeln hergestellt ist, die wahlweise von einer metallischen Hülle eingefaßt sind, und daß der Boden vom übrigen Ofen abnehmbar ist.

4. Induktionstiegeiofen nach Anspruch 3, dadurch j₀ gekennzeichnet, daß die Spule (H) und der Eisenkern ;12) mittels mindest eines an der Spule und dem Eisenkern *ngeor^ieten Flansches (19,20) zu einem einheitlichen Teil verspannt sind, an dem der Boden (14) mittels Schraubverbindung, Haken, 3-, Scharnieren oder Klemmorganen abnehmbar angeordnet ist.