Induktionsöfen in der Aluminium-Industrie. DGM-Werkstoffwoche Dresden, Symposium 18 Dipl.-Ing. Wilfried Spitz, MARX GmbH & Co.
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- Catrin Elvira Wetzel
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Transkript
1 Induktionsöfen in der Aluminium-Industrie 1 DGM-Werkstoffwoche Dresden, Symposium 18 Dipl.-Ing. Wilfried Spitz, MARX GmbH & Co. KG
2 Gliederung des Vortrags 1. Vorstellung der Fa. Marx GmbH & Co.KG 2. Vorstellung der zwei Induktionsofentypen: 2.1 Rinnenofen 2.2 Tiegelofen 3. Rinnenschmelzöfen Anwendungs-Beispiele 4. Rinnenwarmhalteöfen Anwendungs-Beispiele 5. Tiegelschmelzöfen Anwendungs-Beispiele 6. Tiegelwarmhalteöfen Anwendungs-Beispiele 2
3 MARX Firmengruppe MARX Group 3 Seit über 50 Jahren in der Ofenbranche ca. 100 Beschäftigte insgesamt Planung & Herstellung von Industrieöfen Engineering Projektierung Neufertigung Modernisierung & Umrüstungen Service & Kundendienst Kundenbereiche: - Gießereien für Stahl und Grauguss, Buntmetall und Aluminium - Strangpressindustrie - Halbzeugwerke Aluminium-Industrie - Halbzeugwerke Kupfer-/Messing-Industrie Iserlohn Hennigsdorf Donauwörth
4 MARX Firmengruppe MARX Group MARX LLC in Youngstown, OHIO 4
5 Produkte Products MARX Induktionsofentechnik Rinnenofenanlagen Tiegelofenanlagen Kompaktofenanlagen Induktoren IGBT-Umrichter MARX-Spulenisolation Modernisierung & Umrüstung Service & Instandhaltung MARX Melting technology Channel furnace plants Crucible furnace plants Compact furnace plants Inductors IGBT Converters MARX coil insulation Modernisations & Conversion Service & Maintenance 5
6 Produkte Products 6 MARX Gießpfannentechnik Gieß-, Transport- und Behandlungspfannen MARX Getriebetechnik Mobile Getriebeprüfstände Drahtbehandlungsanlagen Umrüstung & Instandhaltung UVV-Prüfungen nach DIN EN 1247 Schweißfachbetrieb nach DIN EN ISO MARX Ladle technology Casting, transport and treatment ladles MARX Gearbox technology Mobile Gearbox test rigs Wire-Treatment plants Conversion & Maintenance APR Inspections (DIN EN 1247) Certified welding company (DIN EN ISO )
7 Produkte Products MARX Strangpresstechnik MARX Smart Container HPC Hochleistungsheizpatronen Steuerung & Software Induktive Bolzenerwärmung Werkzeugöfen & Vorwärmstationen Service & Instandhaltung Schulung & Fehlersuche MARX Extrusion technology MARX Smart Container HPC High-Power Cartridges Control & Software Inductive Billet heating Tool stations & Preheating stations Service & Maintenance Training & Troubleshooting 7
8 8 Vorstellung der Induktionsofen-Typen
9 Rinnenofen Isolierter Ofendeckel Feuerfest- Auskleidung Schmelze Eisenkern Induktor- Spule 9 Induktor- Rinne Induktorgehäuse Feuerfest- Auskleidung
10 Tiegelofen 1 Induktionsspule 3 Schmelze 5 Meniskus/Badüberhöhung 2 Feuerfestauskleidung 4 Badbewegung 10
11 Vergleich: Rinnenofen Tiegelofen Eigenschaften Rinnenofen Tiegelofen Bauart / Design vielfältig, verschiedene Typischerweise zylindrisch Gehäuseformen Therm. Wirkungsgrad hoch: ca % niedriger: ca % Energieverbrauch niedriger höher Flexibilität / schlecht, gut, Legierungswechsel kaum entleerbar einfach entleerbar Feuerfestauskleidung Steine, Stampfmassen, Fertigtiegel aus Grafit oder Gießmassen Keramik, Trockenstampfmassen Feuerfestwechsel Rinneninduktor einfach einfach und preiswert Oberofen aufwendiger 11
12 Gründe für den Einsatz von Induktionsöfen Alte Weisheit in der Aluminium-Industrie: Gasbeheizt Schmelzen elektrisch Warmhalten Gründe für Induktionsöfen: - Medienanbindung des Kunden: Verfügbarkeit größerer Mengen an Strom oder Gas - Prozessbedingt: hochlegierte Aluminium-Legierungen, Herstellung homogener Schmelzen - Metallurgisch: Vermeidung von Seigerungen, Homogene Schmelzen - Feuerfestmaterial: Schnelles Aufschmelzen verhindert intensive Reaktionen mit der FF-Masse und erhöht die Standzeit der Masse - Abbrand: Großes Volumen, kleine Oberfläche = geringe Oxidationsverluste - Wärmehaushalt: großes Volumen, kleine Oberfläche = geringe Abstrahlverluste - Gewachsene Werksstruktur : Ofen wurde damals gekauft, Neuinvestitionen zu teuer oder wegen Produktionsausfall nicht machbar 12
13 13 Beispiele für Einsatzgebiete
14 Rinnenschmelzöfen für Aluminium 70 t - Rinnen-Induktionsofen für Aluminium Fassungsvermögen: kg Nutzinhalt: kg Nennleistung: kw Leistung pro Induktor: KW Anzahl Rinneninduktoren: 4 Stück Schmelzleistung: 11,7 t/h Alu-Temperatur: bis 780 C Anwendung: Aufschmelzen von Aluminium-Legierungen in einem europäischen Halbzeugwerk. Herstellung von Aluminium-Blöcken im Vertikal-Strangguß kw Rinneninduktoren
15 Rinnenschmelzöfen für Aluminium Automatisierte Schmelz- und Vergießanlage für Rein-Aluminium Fassungsvermögen: kg Nutzinhalt: ca kg Nennleistung: 200 kw Leistung pro Induktor: 200 KW Anzahl Rinneninduktoren: 1 Stück Schmelzleistung: ca. 0,5 t/h Alu-Temperatur: ca C Anwendung: Aufschmelzen von Ingots in einem europäischen Motorenwerk. Bereitstellen von Schmelze für Dosieröfen an Druckgießanlagen 15
16 Rinnenwarmhalteöfen für Aluminium Stranggießanlage für Aluminium- Knetlegierungen Fassungsvermögen: kg Nennleistung: 200 kw Leistung pro Induktor: 200 KW Anzahl Rinneninduktoren: 1 Stück Alu-Temperatur: ca C Anwendung: Speichern, Warmhalten und Abgießen in eine Vertikal-Stranggießanlage bei einem deutschen Aluminium-Halbzeugwerk. 16
17 Metallpumpen für Aluminium-Schmelzöfen 17 Effizientes Schmelzen in Aluminium- Halbzeugwerken Ofentyp: gasbeheizter 2-Kammerofen mit zusätzlichen Metallpumpen (EMP s) Prinzip: Schmelze wird aus der Warmhaltekammer in den Schmelzschacht gepumpt und wieder zurück Sinn: Schmelzen von Aluminium- Ingots oder Schrott durch Umspülen mit flüssigem Aluminium Anzahl elektromagnetischer Pumpen: 1-2 Stück Alu-Temperatur: ca C Anwendung: Effiziente, gasbeheizte Schmelzöfen in Halbzeugwerken oder Recyclingwerken
18 Tiegelschmelzofen für Aluminium 18 Anlage zum Schmelzen von hochlegierten Aluminium-Legierungen Fassungsvermögen: kg Nennleistung: 500 kw Frequenz: 1000 Hz Schmelzleistung: ca. 0,5 t/h Alu-Temperatur: bis 800 C Anwendung: Herstellung von Lagerwerkstoffen für die Lager-Industrie, z.b. AlSn25, gegossen auf Stahlbandträger Ziel: Herstellen von homogenen Schmelzen, Vermeiden von Seigerungen. Hierzu ist eine konstante und definierte Badbewegung im Ofen notwendig. Angewendet bei einem europäischen Großlager-Hersteller.
19 Warmhalteofen für Aluminium mit Tiegelinduktor Vergießanlage für Aluminium- Stranggusslegierungen Fassungsvermögen: kg Nennleistung: 340 kw Leistung pro Induktor: 340 KW Anzahl Tiegelinduktoren: 1 Stück Alu-Temperatur: ca C Anwendung: Speichern, Warmhalten, Microlegieren Überhitzen und Abgießen in eine Vertikal- Stranggießanlage bei einem deutschen Aluminium- Halbzeugwerk. 19
20 Zusammenfassung Die Auswahl des richtigen Ofentyps hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab Kunde und Ofenbauer sollten abhängig vom Einsatzgebiet des Ofens entscheiden wie der Ofen beheizt wird Prozessbedingte Anforderungen müssen bei der Auswahl des Ofens berücksichtigt werden Laufende Betriebskosten beeinflussen die Auswahl des Ofentyps 20
21 Dipl.-Ing. Wilfried Spitz MARX GmbH & Co. KG Lilienthalstraße 6-13 D Iserlohn Tel. +49 (0) Fax +49 (0) MARX Elektrowärme GmbH Philipp-Pforr-Str. 6 D Hennigsdorf Tel. +49 (0) Fax +49 (0) info@marx-gmbh.de Internet: MARX Ofenbau GmbH Joseph-Gänsler-Str. 12 D Donauwörth Tel. +49 (0) Fax +49 (0) MARX LLC 1221 Velma Court Youngstown, OH Phone Fax sales@marx-gmbh.de Web:
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