Induktives Schmelzen und Warmhalten: Grundlagen, Anlagenaufbau, Verfahrenstechnik
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| Published: |
Essen ; [München]
Vulkan-Verl.
2013
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VORWORT V
GELEITWORT VII
1. EINLEITUNG 1
2. GRUNDLAGEN 5
2.1 INDUKTIVE ENERGIEUEBERTRAGUNG
6
2.2 BAUFORMEN VON INDUKTIONSOEFEN
8
2.3 INDUKTIONS-TIEGELOFEN 9
2.3.1 ELEKTRISCHER WIRKUNGSGRAD 9
2.3.2 FELDVERLAUF 10
2.3.3 BADBEWEGUNG 12
2.3.3.1 BADUEBERHOEHUNG 12
2.3.3.2 BADSTROEMUNG 13
2.4 INDUKTIONS-RINNENOFEN 15
2.4.1 WIRKUNGSGRAD 15
2.4.2 ELEKTROMAGNETISCHES FELD UND SCHMELZE
STROEMUNG 16
3. AUFBAU DER TIEGELOFENANLAGE 19
3.1 OFENKOERPER 21
3.1.1 FEUERFESTAUSKLEIDUNG 21
3.1.1.1 QUARZITISCHE TROCKENMASSEN 22
3.1.1.2 SPINELLBILDENDE TROCKENMASSEN 25
3.1.1.3 ZUSTELLTECHNIK 26
3.1.2 SPULE UND BLECHPAKET 29
3.1.3 KIPPGESTELL UND OFENDECKEL 33
3.2 STROMVERSORGUNG 35
3.2.1 NETZ- UND MITTELFREQUENZANSCHLUSS 35
3.2.2 PARALLEL- UND SERIENSCHWINGKREISUMRICHTER 37
3.2.3 UMRICHTER MIT IGBT-MODULEN 39
3.2.4 NETZRUECKWIRKUNGEN 39
3.2.5 OPTIMIERUNG DER LEISTUNGSNUTZUNG DURCH
TANDEMANORDNUNG 41
3.2.6 FREQUENZUMSCHALTUNG 42
3.2.7 MAGNETISCHE STREUFELDER 43
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X
INHALT
3.3 PERIPHERIE 44
3.3.1 RUECKKUEHLEINRICHTUNGEN 45
3.3.1.1 OFENKUEHLKREIS 45
3.3.1.2 ELEKTRIKKUEHLKREIS 48
3.3.1.3 GEMEINSAMER KUEHLKREIS FUER OFEN UND ELEKTRIK 48
3.3.1.4 FROSTSICHERHEIT UND EINSTELLUNG DER WASSERQUALITAET. 49
3.3.1.5 ABWAERMENUTZUNG 50
3.3.2 CHARGIEREINRICHTUNGEN 52
3.3.3 ABSAUGHAUBE 55
3.3.4 ABSCHLACKEINRICHTUNGEN 57
3.3.5 LEITSYSTEME FUER DIE PROZESSSTEUERUNG 59
3.4 GESAMTANLAGE 61
4. AUFBAU DES INDUKTIONS-RINNENOFENS 65
4.1 OFENKESSEL 66
4.1.1 BAUFORMEN ZUM WARMHALTEN 66
4.1.2 BAUFORM ZUM DOSIERTEN GIESSEN 69
4.1.3 BAUFORMEN ZUM SCHMELZEN 72
4.1.4 FEUERFESTAUSKLEIDUNG 73
4.2 INDUKTOREN 74
4.2.1 BAUFORMEN 75
4.2.2 FEUERFESTAUSKLEIDUNG 78
4.3 STROMVERSORGUNG 79
4.3.1 NETZFREQUENZ-EINSPEISUNG 79
4.3.2 UMRICHTER-STROMVERSORGUNG 80
4.4 KUEHLEINRICHTUNGEN 80
5. ELEKTROMAGNETISCHE RUEHRER UND PUMPEN 83
6. OFENAUSLEGUNG UND ENERGIEAUFWAND 87
6.1 KENNDATEN FUER DAS SCHMELZEN IM TIEGELOFEN 88
6.1.1 OFENLEISTUNG 88
6.1.1.1 SPEZIFISCHE ENTHALPIE 88
6.1.1.2 ELEKTRISCHE VERLUSTE 91
6.1.1.3 THERMISCHE VERLUSTE 92
6.1.1.4 OFENWIRKUNGSGRAD 93
6.1.1.5 AUSLEGUNG DER OFENLEISTUNG 94
6.1.2 LEISTUNGSDICHTE UND OFENGRENZLEISTUNG 94
INHALT XI
6.1.3 FREQUENZ DES SPULENSTROMS 96
6.1.4 ENERGIEBEDARF 97
6.1.5 STROMPREISGESTALTUNG UND LASTMANAGEMENT 101
6.2 KENNDATEN FUER DEN RINNENOFEN 102
6.2.1 SCHMELZEN VON NE-METALLEN 102
6.2.2 WARMHALTEN UND UEBERHITZEN VON
EISENSCHMELZEN 103
7. SCHMELZMETALLURGIE VON EISEN- UND
NICHTEISEN-WERKSTOFFEN 105
7.1 GUSSEISEN 106
7.1.1 EISEN-KOHLENSTOFF-DIAGRAMM 106
7.1.2 EISENGUSS-SORTEN 109
7.1.3 SAUERSTOFFHAUSHALT DER SCHMELZE UND C/SI-
ISOTHERMEN 113
7.1.4 IMPFUNG UND KEIMBILDUNG 118
7.1.5 MAGNESIUMBEHANDLUNG 121
XII INHALT
7.1.5.1 UEBERSCHUETT- UND SANDWICHVERFAHREN 123
7.1.5.2 COVER-TUNDISH-VERFAHREN 124
7.1.5.3 GF-KONVERTER-VERFAHREN 125
7.1.5.4 DRAHTEINSPUL-VERFAHREN 126
7.1.5.5 INMOLD-VERFAHREN 127
7.1.5.6 WEITERE MG-BEHANDLUNGSVERFAHREN 127
7.1.6 ENTSCHWEFELUNG 127
7.1.7 SCHMELZEKONTROLLE 128
7.1.7.1 GIESSKEILPROBE 128
7.1.7.2 THERMISCHE ANALYSE 129
7.2 STAHLGUSS 131
7.3 ALUMINIUM 133
7.3.1 PRIMAER-UND SEKUNDAERALUMINIUM 133
7.3.2 GUSS-UND KNETLEGIERUNGEN 135
7.3.3 QUALITAET DER ALUMINIUMSCHMELZE 138
7.3.4 SCHMELZEBEHANDLUNG 140
7.4 KUPFERWERKSTOFFE 141
7.4.1 KUPFERGEWINNUNG 142
7.4.2 KUPFERSORTEN UND-LEGIERUNGEN 142
7.4.3 OXIDIERENDES UND REDUZIERENDES SCHMELZEN 144
8. BETRIEB VON INDUKTIONSANLAGEN IN
EISENGIESSEREIEN 149
8.1 SCHMELZEN IM INDUKTIONS-TIEGELOFEN 151
8.1.1 VERFAHRENSTECHNISCHE MERKMALE 151
8.1.2 INDUKTIONSOFEN GEGENUEBER KUPOLOFEN 152
8.1.3 NETZFREQUENZ (NF)- ODER MITTELFREQUENZ (MF)-
TIEGELOFEN 154
8.1.4 EINSATZSTOFFE 156
8.1.4.1 STAHLSCHROTT 156
8.1.4.2 ROHEISEN 158
8.1.4.3 KREISLAUFMATERIAL 159
8.1.4.4 GUSSBRUCH 159
8.1.4.5 SPAENE 159
8.1.4.6 ZUSCHLAGSTOFFE 161
8.1.5 HERSTELLEN DER SCHMELZE 161
8.1.5.1 GATTIERUNG UND BESCHICKUNG 161
8.1.5.2 EINSTELLUNG DER SOLLZUSAMMENSETZUNG DER
SCHMELZE 163
INHALT XIII
8.1.5.3 HEIZEN AUF ABSTICHTEMPERATUR 165
8.1.5.4 PROZESSGESTEUERTER SCHMELZABLAUF 165
8.1.5.5 LEISTUNGSOPTIMIERTES ANFAHREN 167
8.1.5.6 ANSATZ-UND BRUECKENBILDUNG 169
8.1.6 ABSAUGEN DER RAUCHGASE 170
8.1.7 SCHMELZEN VON ZINKBESCHICHTETEN BLECHEN 171
8.1.8 SPAENESCHMELZEN 175
8.1.8.1 EINSATZ VON LOSEN SPAENEN 175
8.1.8.2 SCHMELZEN VON SPAENEBRIKETTS 177
8.1.9 SCHMELZEN VON EISENSCHWAMM 178
8.1.9.1 HERSTELLUNG 178
8.1.9.2 CHARAKTERISTISCHE EIGENSCHAFTEN 179
8.1.9.3 SCHMELZVERFAHREN 180
8.1.9.4 WIRTSCHAFTLICHKEIT 182
8.1.10 VERFAHRENSWEISE WAEHREND STILLSTANDZEITEN 182
8.1.11 FEUERFESTVERHALTEN 183
8.1.11.1 CHEMISCHER ABTRAG 183
XIV INHALT
8.1.11.2 INFILTRATION UEBER DIE FLUESSIG- ODER DAMPFPHASE 185
8.1.12 TIEGELUEBERWACHUNG 187
8.1.12.1 INTEGRALE VERSCHLEISSMESSUNG 187
8.1.12.2 ERDSCHLUSSUEBERWACHUNG 187
8.1.12.3 WEITERGEHENDE UEBERWACHUNGSSYSTEME 191
8.2 DUPLIZIEREN, WARMHALTEN UND SPEICHERSCHMELZEN IM
TIEGELOFEN 192
8.3 WARMHALTEN IM RINNENOFEN 195
8.3.1 EINORDNUNG IN DEN FERTIGUNGSKREISLAUF 196
8.3.2 CHARAKTERISTISCHE MERKMALE DES RINNENOFENS 197
8.3.3 OFENFAHRWEISE 199
8.3.3.1 INBETRIEBNAHME 199
8.3.3.2 BETRIEBSABLAUF 200
8.3.3.3 AUTOMATISCHE PROZESSUEBERWACHUNG 201
8.3.3.4 INDUKTORWECHSEL 202
8.3.3.5 VORGEHEN BEI STOERFAELLEN 202
8.3.4 INDUKTORUEBERWACHUNG 203
8.3.5 VERSCHLEISSVERHALTEN DER FEUERFESTAUSKLEIDUNG 206
8.3.5.1 AUSWASCHEN 207
8.3.5.2 INFILTRATION 207
8.3.5.3 RISSBILDUNG 208
8.3.5.4 ANSATZBILDUNG 209
8.3.6 ENERGIEVERBRAUCH UND WIRTSCHAFTLICHKEIT 211
8.4 GIESSEN MIT DRUCKBETAETIGTEN GIESSOEFEN 211
8.4.1 VARIANTEN UND MERKMALE DER TEAPOT-GIESSEIN-
RICHTUNG 212
8.4.2 EINSATZ VON BEHEIZTEN UND UNBEHEIZTEN GIESSEIN
RICHTUNGEN 214
8.4.3 GIESSEN VON MG-BEHANDELTER SCHMELZE 216
8.4.3.1 ANSATZBILDUNG DURCH SUSPENDIERTE OXIDE 216
8.4.3.2 MAGNESIUMVERDAMPFUNG 217
8.4.3.3 MAGNESIUMREAKTIONEN MIT METALLOXIDEN UND
SCHWEFEL 217
8.4.3.4 BETRIEBSERFAHRUNGEN 219
8.4.4 WECHSELNDES GIESSEN VON GJL UND GJS 222
8.4.5 GIESSEN MIT ZWISCHENPFANNEN 223
8.4.6 STOPFENEINRICHTUNG FUER AUTOMATISCHES GIESSEN 224
8.4.7 GIESSEN IM GESCHLOSSENEN REGELKREIS 224
8.4.8 INTEGRIERTES IMPFEN 226
8.4.9 NIEDERDRUCKGIESSEN 228
8.4.10 PROZESSKONTROLLE 229
INHALT XV
8.5 KONTINUIERLICHE FLUESSIGEISENVERSORGUNG 229
8.5.1 SCHMELZZYKLUS EINER TANDEMANLAGE 230
8.5.2 ANLAGENKONZEPTE FUER DIE KONTINUIERLICHE
FLUESSIGEISENVERSORGUNG 230
8.5.2.1 RINNENOFEN ALS PUFFER 231
8.5.2.2 TANDEMANLAGE ALS SCHMELZ- UND PUFFERAGGREGAT 232
8.5.2.3 GIESSOFEN ALS PUFFER 234
8.5.3 OPTIMIERTE AUSLEGUNG DER SCHMELZ- UND
GIESSANLAGE 235
8.6. SCHMELZEN VON STAHLGUSS IM INDUKTIONS-TIEGELOFEN 236
8.6.1 FREQUENZ UND GASAUFNAHME 237
8.6.2 EINSTELLEN DER SOLLZUSAMMENSETZUNG 239
9. DER EINSATZ VON INDUKTIONSOEFEN IM STAHLWERK 241
9.1 DER INDUKTIONSOFEN IM VERGLEICH ZUM LICHTBOGENOFEN 244
9.2 AUSLEGUNG EINER INDUKTIONS-SCHMELZANLAGE 245
9.3 HERSTELLUNG VERSCHIEDENER STAHLSORTEN 248
9.4 KOMBINATION VON LICHTBOGEN- UND INDUKTIONSOFEN 250
9.5 SCHMELZEN VON FERROLEGIERUNGEN 253
9.6 EINSATZSTOFF EISENSCHWAMM 254
10. INDUKTIONSANLAGEN IN DER ALUMINIUMINDUSTRIE 259
10.1 EINSATZ DES TIEGELOFENS IN FORMGIESSEREIEN 260
10.1.1 METALLURGISCH-VERFAHRENSTECHNISCHE VORTEILE 261
10.1.2 DUPLIZIEREN IM TIEGELOFEN 262
10.1.3 FEUERFESTVERHALTEN 262
10.2 SCHMELZEN VON ALUMINIUMSPAENEN 264
10.3 SCHMELZEN IN HALBZEUGWERKEN 266
10.3.1 BEISPIELE BEWAEHRTER PRODUKTIONSANLAGEN 267
10.3.2 VERHALTEN DER INDUKTOR-FEUERFESTAUSKLEIDUNG 270
11. INDUKTIONSANLAGEN FUER KUPFERWERKSTOFFE 273
11.1 INDUKTIONSANLAGEN IN KUPFER-FORMGIESSEREIEN 274
11.1.1 SCHMELZEN 274
11.1.2 GIESSEN VON KUPFERWERKSTOFFEN MIT DRUCK
BETAETIGTEN GIESSOEFEN 275
XVI INHALT
11.2 INDUKTIVES SCHMELZEN IN HALBZEUGWERKEN 276
11.2.1 RINNENOFEN MIT HOCHLEISTUNGSINDUKTOREN 276
11.2.2 EINSATZ VON TIEGELOEFEN 279
11.2.2.1 SCHMELZEN VON MESSINGSPAENEN 279
11.2.2.2 RECYCLING VON KABELABFAELLEN 281
11.2.2.3 FLEXIBLES SCHMELZEN VON KUPFERLEGIERUNGEN 282
12. INDUKTIONSOEFEN ZUM SCHMELZEN VON ZINK 285
12.1 UMSCHMELZEN VON ZINKKATHODEN 286
12.2 SCHMELZEN VON ZINKLEGIERUNGEN 288
12.3 BANDVERZINKUNG 289
LITERATUR 291
STICHWORTVERZEICHNIS 303 |
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