3 Hersteller von Metallschmelzöfen im Jahr 2024

Was ist ein Metallschmelzofen?

Ein Metallschmelzofen ist ein Ofen, in dem Metalle erhitzt und geschmolzen werden.

Es gibt verschiedene Arten von Metallschmelzöfen. Üblich sind Kupolöfen für gewöhnliches Gusseisen, Elektroöfen und Induktionsöfen für Stahlguss, Spezialguss, Kohlenstoffstahl und legierten Stahl sowie Tiegel- und Flammöfen für Kupfer- und Aluminiumlegierungen.

Metallschmelzöfen, bei denen die Rohstoffe von der Seite des Ofens zugeführt werden, werden als Seitenbeschickungsöfen bezeichnet, während Schmelzöfen, bei denen die Rohstoffe von oben zugeführt werden, als Haubenöfen bezeichnet werden. Es gibt zwei Arten von Öfen: stationäre Öfen, bei denen sich der Ofen nicht bewegt und kippbare Öfen, bei denen der Ofen gekippt werden kann.

Anwendungen von Metallschmelzöfen

Metallschmelzöfen werden zum Schmelzen von Metallen verwendet. Das geschmolzene Metall wird als Rohmaterial für verschiedene Anwendungen verwendet, z. B. für Gusseisen, Stahlguss, Kupfer- und Aluminiumlegierungen. Da die Schmelzbedingungen für jedes Metall unterschiedlich sind, werden in der Regel verschiedene Ofenkonstruktionen und Wärmequellen verwendet.

Neben Kupolöfen, Elektroöfen und Tiegelöfen werden Metalle in einer Vielzahl von Metallschmelzöfen geschmolzen wie z. B. in den sogenannten Flamm-, Rupp-, Lichtbogen- und Hochfrequenz-Induktionsöfen. Die Flammofenanlagen haben einen sehr hohen thermischen Wirkungsgrad und eignen sich zum Schmelzen großer Mengen. Da große Mengen geschmolzen werden können, ist das Schmelzen relativ kostengünstig, aber die Qualität des geschmolzenen Metalls ist schlecht und eine separate Behandlung des geschmolzenen Metalls ist erforderlich.

In Tiegelöfen wird das Schmelzen durch indirekte Beheizung durchgeführt. Das bedeutet, dass das geschmolzene Metall weniger verschmutzt und von besserer Qualität ist. Andererseits sind Tiegelöfen nicht für das Schmelzen großer Mengen geeignet.

Funktionsweise von Metallschmelzöfen

In einem Metallschmelzofen wird das Rohmaterial angenommen, das Material geschmolzen, die Zusammensetzung des Materials gemessen, die Zusammensetzung eingestellt und das geschmolzene Metall entnommen. Die Einstellung der Komponenten umfasst eine Vielzahl von Verfahren und unterstützt die Herstellung hochwertiger Materialien. Beispiele hierfür sind Entgasungsprozesse und die Behandlung von Rückständen (Tailings).

Beim Lösen von Werkstoffen wird durch das Wasser und andere organische Stoffe, die in den Werkstoffen enthalten sind, Wasserstoff erzeugt. Das Wasserstoffgas löst sich in der Metallschmelze und bildet aufgrund von Temperaturschwankungen Poren in den entstehenden Blöcken. Das Entgasen ist ein Verfahren, das dies verhindern soll. Im Allgemeinen werden Inertgas oder flüchtige Stoffe wie Chlor in die Metallschmelze eingeblasen, um das Wasserstoffgas zu adsorbieren und zu entfernen.

Die Tailings-Behandlung ist ein Verfahren zur Entfernung unerwünschter Einschlüsse aus dem geschmolzenen Metall. Die Einschlüsse werden durch Filtern entfernt. Zum Beheizen der Metallschmelzöfen werden verschiedene Methoden angewandt.

1. Elektrische Beheizung

Bei der elektrischen Erwärmung wird, wenn es sich bei dem geschmolzenen Material um ein leitfähiges Material handelt, ein elektrischer Strom durch das Objekt geleitet, das durch die Joulesche Wärme erhitzt und geschmolzen wird.

2. Induktionserwärmung

Bei der Induktionserwärmung wird ein Hochfrequenzstrom durch eine Spule geleitet, um ein starkes Magnetfeld zu erzeugen, das im geschmolzenen Metall selbst Wirbelströme erzeugt. Die Wirbelströme erzeugen Joulesche Wärme und Hystereseverluste.

3. Bogenentladungserwärmung

Bei diesem Verfahren wird das geschmolzene Material durch eine Bogenentladung erhitzt. Es werden Hochfrequenzlichtbögen verwendet, da das geschmolzene Material bei Gleichstromlichtbögen von den Elektroden angezogen wird.

4. Optische Erwärmung

Die optische Erwärmung ist eine Methode zur Erwärmung des geschmolzenen Materials, bei der eine Lichtquelle in einem Brennpunkt platziert und das Licht im anderen Brennpunkt konzentriert wird, wobei die reflektierende Oberfläche eine rotierende elliptische Fläche ist. Es werden Infrarot- oder andere Lichtquellen verwendet.

5. Gaserwärmung

Die Gaserwärmung ist eine Methode zur Erwärmung von gelösten Stoffen, bei der Verbrennungsgase wie Wasserstoff, auf hohe Temperatur erhitztes Gas oder erhitzter Dampf auf das gelöste Material aufgebracht werden. Dies hat den Nachteil, dass der Gasfluss die Retention beeinträchtigen kann.

Weitere Informationen zu Metallschmelzöfen

1. Merkmale von Induktionsöfen

Von den verschiedenen Erwärmungsmethoden wird die Induktionserwärmung aufgrund ihrer Umweltvorteile wie hoher Wirkungsgrad ohne Abgasemissionen, immer häufiger eingesetzt. Induktionsöfen weisen mehrere Merkmale auf:

Effizientes Schmelzen
Die direkte Erwärmung des geschmolzenen Metalls durch elektromagnetische Induktion ermöglicht ein sehr effizientes Schmelzen.

Gutes Arbeitsumfeld
Induktionsöfen bieten eine verbesserte Arbeitsumgebung mit weniger Ruß- und Rauchemissionen im Vergleich zu Verbrennungsöfen.

Schnelles Schmelzen
Schnelles Schmelzen ist möglich, insbesondere in Mittel- und Hochfrequenz-Induktionsöfen.

Geringere CO2-Emissionen
Da die Erwärmung mit Strom erfolgt, ergibt sich der Vorteil eines geringen CO2-Ausstoßes.

2. Metallschmelzöfen für Aluminium

Metallschmelzöfen für Aluminium erhitzen Barren, Schrott und andere Aluminiummaterialien auf Temperaturen von etwa 700-800 °C und schmelzen sie dann ein. Beispiele für Metallschmelzöfen sind unten aufgeführt:

Metallschmelzöfen im Tauchverfahren
Hierbei handelt es sich um ein indirektes Heizverfahren unter Verwendung eines Tauchbrenners. Da die Oxidbildung unterdrückt werden kann, kann eine hohe Qualität des geschmolzenen Metalls beibehalten werden, die Temperaturgenauigkeit ist ausgezeichnet und es wird Energie gespart.

Kompakt-Metallschmelzöfen
Die Schmelz- und Warmhaltekammer sind vertikal angeordnet, um die Aufstellfläche zu verringern. Oxide im Ofen können leicht gereinigt werden, was die Qualität der Schmelze verbessert, die Häufigkeit von Reparaturen am Metallschmelzöfen verringert und die Lebensdauer des Ofens verlängert.

Große kontinuierliche Metallschmelzöfen
Zentralisierte Metallschmelzöfen in Turmbauweise versorgen die Warmhalteöfen mehrerer Gießmaschinen mit geschmolzenem Aluminium.