DE3347017C2 - Melting and holding furnaces for liquid metals - Google Patents
Melting and holding furnaces for liquid metalsInfo
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Abstract
Bei einem Schmelz- und Warmhalteofen für flüssige Metalle ist eine Umwälzvorrichtung (8, 10) zur Umwälzung der sich über der Schmelze (5) im Heizraum (3) befindlichen Heißluft vorgesehen. Damit wird eine stabile Luftschichtung über der Schmelze (5) verhindert und an der Oberkante der Wanne (1) kann sich keine harte Kruste (7) aus gesintertem Metall bilden, die sonst mit erheblichem Zeitaufwand entfernt werden müßte. Damit wird eine wesentliche Verbesserung und Verbilligung des Warmhalteprozesses erzielt.In a melting and holding furnace for liquid metals, a circulation device (8, 10) is provided for circulating the hot air above the melt (5) in the heating chamber (3). This prevents a stable air layer above the melt (5) and a hard crust (7) of sintered metal cannot form on the upper edge of the tank (1), which would otherwise have to be removed at a considerable expense. This significantly improves and reduces the cost of the holding process.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Schmelz- und Warmhalteofen gemäß Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a melting and holding furnace according to the preamble of claim 1.
Aus der DE-OS 26 01 586 ist es bekannt, bei Aluminiumschmelzöfen die Ofenatmosphäre durch Widerstandsheizelemente zu erwärmen und dann die Wärmeenergie dem zu schmelzenden Aluminium durch Zwangluftumlauf zuzuführen.From DE-OS 26 01 586 it is known to heat the furnace atmosphere in aluminium melting furnaces by means of resistance heating elements and then to supply the thermal energy to the aluminium to be melted by means of forced air circulation.
Die abnehmbare Decke wird dabei gegen die Wanne durch geeignete Dichtelemente abgedichtet. Diese Abdichtung ist jedoch in der Praxis nie einwandfrei durchzuführen, so daß kalte Luft zwischen Decke und Wanne in den Innenraum eindringen kann. Dabei bildet sich am oberen Rand der Wanne und darunter bis zur Oberkante der Schmelze eine dicke Kruste aus gesintertem Aluminium, die eine extreme Härte aufweist. Diese Kruste verhindert eine genügende Abdichtung und stört beim Arbeitsablauf. Sie muß daher nach einigen Tagen in mühseliger Arbeit abgeschlagen werden, wobei häufig die Ausmauerung der Wanne beschädigt wird.The removable cover is sealed against the tank using suitable sealing elements. In practice, however, this sealing is never carried out perfectly, so that cold air can penetrate between the cover and the tank into the interior. A thick crust of sintered aluminum, which is extremely hard, forms on the upper edge of the tank and below it up to the upper edge of the melt. This crust prevents sufficient sealing and disrupts the work process. It must therefore be laboriously chipped off after a few days, which often damages the lining of the tank.
Aus der weiteren GB-PS 3 44 662 ist ein vollständig geschlossener Elektroofen zum Schmelzen von Metall bekannt, bei dem jedoch keine abnehmbare Decke vorgesehen ist, und der ein unter den Heizelementen angeordnetes Umwälzrad aufweist. Diese Heizelemente sind unmittelbar unter der Decke angeordnet und es ist nötig, diese Decke in einer teueren und starkwandigen Schicht auszuführen.From the further GB-PS 3 44 662 a completely closed electric furnace for melting metal is known, which however does not have a removable roof and which has a circulation wheel arranged under the heating elements. These heating elements are arranged directly under the roof and it is necessary to construct this roof in an expensive and thick-walled layer.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schmelz- und Warmhalteofen der eingangs genannten Art zu schaffen, der einen einfachen und billigen Aufbau aufweist und bei dem sich an der Oberkante seiner Wanne keine Kruste aus gesintertem Aluminium bildet.The invention is therefore based on the object of creating a melting and holding furnace of the type mentioned at the outset, which has a simple and inexpensive construction and in which no crust of sintered aluminium forms on the upper edge of its tank.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebene Merkmal gelöst.This object is achieved according to the invention by the feature specified in the characterizing part of claim 1.
Damit ergibt sich der Vorteil, daß nicht nur eine gewünschte Umwälzung der Heißluft zur Verhinderung einer Kruste aus gesintertem Metall zwischen Wanne und Decke gewährleistet ist, sondern darüber hinaus wird auch die Wärmebelastung der Decke wesentlich vermindert. Zur Isolation dieser Decke läßt sich also leichtes und billiges Material verwenden, was sich durch den Preis und das Gewicht der Decke vorteilhaft bemerkbar macht. Diese Decke weist somit auch eine erheblich höhere Lebensdauer auf. Außerdem ist es möglich, einfachere und billigere Heizelemente zu verwenden.This has the advantage that not only is the desired circulation of hot air guaranteed to prevent a crust of sintered metal between the tub and the ceiling, but the heat load on the ceiling is also significantly reduced. This means that light and inexpensive material can be used to insulate this ceiling, which is reflected in the price and weight of the ceiling. This ceiling therefore has a significantly longer service life. It is also possible to use simpler and cheaper heating elements.
In ähnlich vorteilhafter Weise wirkt das in einem Nebenanspruch erwähnte zweite Ausführungsbeispiel, bei der die Zuführkanäle einer außerhalb der Decke zugeordneten Umwälzvorrichtung über den Heizelementen in den Heizraum münden.The second embodiment mentioned in a subsidiary claim has a similarly advantageous effect, in which the supply channels of a circulation device arranged outside the ceiling open into the heating chamber above the heating elements.
Durch die Umwälzung der sich über der Schmelze befindlichen Heißluft wird eine stabile Luftschichtung verhindert und eine gleichmäßige Wärmeverteilung im Heizraum erzielt. Dabei wird natürlich auch die Oberkante der Wanne laufend von Heißluft überspült und es hat sich in der Praxis gezeigt, daß sich keinerlei Kruste mehr bilden kann. Damit fällt auch der erhebliche Zeitaufwand zum Abschlagen der Kruste und zum Ausbessern der Wanne weg und es ist auf überraschend einfache Weise gelungen, eine wesentliche Verbesserung und Verbilligung des Warmhalteprozesses zu erzielen.By circulating the hot air above the melt, stable air stratification is prevented and even heat distribution is achieved in the heating chamber. The upper edge of the tank is also constantly flushed with hot air and it has been shown in practice that no crust can form. This also eliminates the considerable time required to knock off the crust and repair the tank and it has been possible to achieve a significant improvement and reduction in the cost of the heat-keeping process in a surprisingly simple way.
Durch die laufende Umwälzung der Heißluft ist auch eine bessere Ausnützung der Heizenergie und damit eine Verbesserung des Wirkungsgrades gewährleistet, zumal die Wärmeübertragung nicht nur ausschließlich durch Strahlung, sondern auch durch Konvektion erfolgt.The continuous circulation of hot air also ensures better utilization of heating energy and thus an improvement in efficiency, especially since heat transfer occurs not only exclusively through radiation but also through convection.
Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigtIn the following, embodiments of the invention are described in more detail with reference to the drawings.
Fig. 1 Querschnitt durch einen Schmelz- und Warmhalteofen mit Umwälzrad. Fig. 1 Cross section through a melting and holding furnace with circulation wheel.
Fig. 2 Querschnitt durch einen Schmelz- und Warmhalteofen mit Umwälzgebläse. Fig. 2 Cross section through a melting and holding furnace with circulation fan.
Der Schmelz- und Warmhalteofen gemäß Fig. 1 weist eine nach oben offene Wanne 1 auf, die durch eine abnehmbare Decke 2 nach oben verschließbar ist.The melting and holding furnace according to Fig. 1 has a tank 1 which is open at the top and can be closed at the top by a removable cover 2 .
Im Heizraum 3 der Decke 2 befinden sich elektrische Heizelemente 4, die die Schmelze 5 durch Strahlungsheizung in flüssigem Zustand halten.In the heating chamber 3 of the ceiling 2 there are electrical heating elements 4 which keep the melt 5 in a liquid state by radiant heating.
Zwischen Decke 2 und Oberkante von Wanne 1 kann sich nun infolge ungenügender Abdichtung ein Spalt 6 bilden, durch den kalte Luft eindringt, die infolge der stabilen Schichtung der Heißluft bei bekannten Warmhalteöfen eine Abkühlung der Oberkante der Wanne 1 bewirkt. Damit bildet sich an dieser Oberkante und darunter eine harte Kruste 7 aus gesintertem Aluminium, die in der Zeichnung strichpunktiert angedeutet ist.Due to insufficient sealing, a gap 6 can now form between the ceiling 2 and the upper edge of the tub 1 , through which cold air penetrates, which, due to the stable layering of the hot air in known holding furnaces, causes the upper edge of the tub 1 to cool down. This causes a hard crust 7 of sintered aluminum to form on this upper edge and underneath, which is indicated in the drawing by dash-dotted lines.
Erfindungsgemäß ist über den Heizelementen 4 ein Umwälzrad 8 angeordnet, das durch einen außerhalb der Decke 2 befestigten Elektromotor 9 antreibbar ist. Damit ergibt sich eine Umwälzung der Heißluft und eine gleichmäßige Temperaturverteilung, so daß sich an der Oberkante der Wanne 1 keine Kruste 7 bilden kann.According to the invention, a circulation wheel 8 is arranged above the heating elements 4 and can be driven by an electric motor 9 attached outside the ceiling 2. This results in circulation of the hot air and a uniform temperature distribution, so that no crust 7 can form on the upper edge of the tub 1 .
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 2 ist über der Decke 2 ein Umwälzgebläse 10 angeordnet. Sein Ansaugstutzen 11 ist über Luftkanäle 12 und sein Druckstutzen 13 über Luftkanäle 14 mit dem Heizraum 3 verbunden. Die Luftkanäle 12 können dabei über eine um die Decke 2 führende Ringleitung 15 mit dem Saugstutzen 11 verbunden sein und die außenliegenden Luftkanäle sind durch eine Isolationsschicht 16 gegen Wärmeabstrahlung geschützt.In a further embodiment of the invention according to Fig. 2, a circulation fan 10 is arranged above the ceiling 2. Its intake port 11 is connected to the heating room 3 via air ducts 12 and its pressure port 13 via air ducts 14. The air ducts 12 can be connected to the intake port 11 via a ring line 15 leading around the ceiling 2 and the external air ducts are protected against heat radiation by an insulation layer 16 .
Beim Betrieb des Umwälzgebläses 10 entsteht im Heizraum 3 wieder eine Umwälzung der Heißluft, so daß die Bildung der unerwünschten Kruste 7 sicher verhindert wird.When the circulation fan 10 is operating, the hot air is circulated again in the heating chamber 3 , so that the formation of the undesirable crust 7 is reliably prevented.
Claims (4)
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