Spulenauskleidung bzw. Spuleneinbettung aus Feuerfestbeton und Verfahren zu dessen Herstellung

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Spulenauskleidung bzw. Spuleneinbettung aus Feuerfestbeton, insbes. für Induktionsspulen, deren Feuerfestbeton eine geringe Rißempfindlichkeit sowie eine geringe Neigung zum Wachsen aufweist. Hierfür sind in dem Feuerfestbeton annähernd gleichmäßig verteilte, alkalibeständige Glasfasern enthalten. Die Länge der Glasfasern beträgt vorzugsweise zwischen 12 und 25 mm. Ihr Volumenanteil im Feuerfestbeton liegt vorzugsweise zwischen 2% und 6%.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Spulenauskleidung bzw. Spuleneinbettung aus Feuerfestbeton, insbes. für Induktionsspulen.

[0002] Induktionsspulen für induktive Erwärmer werden entweder nur innen mit einem Feuerfestbeton ausgekleidet oder ganz eingegossen. Der Feuerfestbeton hat je nach Zusammensetzung und Körnung eine bestimmte Temperaturwechselbeständigkeit und neigt zum Wachsen, d.h. im Laufe der Zeit entstehen in der Ausmauerung Risse, meist in radialer Richtung. Durch diese Risse kann nun Zunder des zu erwärmenden Werkstückes oder sonstige Verunreinigung bis zur Spulenwicklung wandern und schlimmstenfalls zum Windungsschluß führen.

[0003] Je grober die Körnung des Feuerfestbetons ist, desto besser ist seine Temperaturwechselbeständigkeit. Die Korngröße muß aber abhängig vom Windungsabstand der Spulenwicklung gewählt werden, denn ist die Korngröße größer als der Windungsabstand, kann der Beton nicht zwischen die Windungen eindringen und eine gute Verankerung mit den Windungen herbeiführen.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spulenauskleidung bzw. Spuleneinbettung aus Feuerfestbeton, insbes. für Induktionsspulen, anzugeben, deren Feuerfestbeton auch bei einer feinen Körnung eine hohe Temperaturwechselbeständigkeit aufweist, so daß die Rißempfindlichkeit, insbes. bei Betriebstemperaturen bis 1200⁰ C, stark herabgesetzt wird und das Wachsen des Feuerfestbetons während des Betriebs auf ein Minimum beschränkt oder sogar ganz vermieden wird.

[0005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Feuerfestbeton annähernd gleichmäßig verteilte, alkalibeständige Glasfasern enthalten sind. Eine entsprechende Glaszusammensetzung für die Glasfasern ist bsw. aus der DE-OS 20 37 910 bekanntgeworden.

[0006] Die Länge der Glasfasern beträgt vorzugsweise zwischen 12 und 25mm. Ihr Volumenanteil im Feuerfestbeton liegt vorzugsweise zwischen 2% und 6%.

[0007] Zur Herstellung einer Spulenauskleidung bzw. Spuleneinbettung aus Feuerfestbeton werden zwei Verfahren angegeben.

[0008] Ein erfindungsgemäßes Verfahren enthält die Verfahrensschritte:

a) Anrühren des gießfesten Feuerfestbetons in ansich bekannter Weise,

b) auf Länge Schneiden alkalibeständiger Glasfasern,

c) Beimischen der Glasfasern zum Feuerfestbeton und Herstellung einer gleichmäßigen Mischung und

d) Ausgießen, Ausschmieren bzw. Einbetten der Spule

mit/in Feuerfestbeton in ansich bekannter Weise.

[0009] Ein zweites erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der in ansich bekannter Weise hergestellte Feuerfestbeton aus einer auf die Spule ausgerichteten Ringdüse herausgepreßt wird, wobei ihm gleichzeitig die im Spritzkopf auf Länge geschnittenen Glasfasern zugemischt werden. Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die Verteilung der Glasfasern im Beton gleichmäßiger ist als die im erstgenannten Verfahren und daß ein höherer Volumenanteil von Glasfasern im Feuerfestbeton erreichbar ist.

[0010] An Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt ist, soll die Erfindung näher erläutert werden.

[0011] Es zeigt:

Fig. 1 eine Induktionsspulenanordnung mit Werkstück im Längsschnitt und

Fig. 2 eine Induktionsspulenanordnung gemäß Fig. 1 im Querschnitt.

[0012] Aus der Zeichnung ist eine einlagige isolierte Induktionsspulenwicklung 1 ersichtlich, die allseits, bis auf nicht dargestellte Zu- und Ableitungen, in Feuerfestbeton 2 eingebettet ist. Der Feuerfestbeton 2 ist quaderförmig dargestellt (er kann jedoch auch eine andere äußere Form, z.B. Zylinderform aufweisen) und weist eine zentrale Bohrung 3 auf, die koaxial mit der Induktiohsspulenwicklung 1 verläuft. Innerhalb der Bohrung 3 ist ein zylindrisches, metallisches Werkstück 4 angeordnet. Der Außendurchmesser des Werkstückes 4 ist deutlich geringer als der Innendurchmesser der Bohrung 3, so daß das Werkstück 4 ohne Berührung des Feuerfestbetons 2 axial verschoben werden kann.

[0013] Der Feuerfestbeton 2 enthält eine Bemischung von Glasfasern, wodurch seine Temperatur- wechselbeständigkeit erheblich heraufgesetzt ist.

Ansprüche

1. Spulenauskleidung bzw. Spuleneinbettung aus Feuerfestbeton (2) insbes. für Induktionsspulen (1), dadurch gekennzeichnet, daß in dem Feuerfestbeton (2) annähernd gleichmäßig verteilte, alkalibeständige Glasfasern enthalten sind. _'

2. Spulenauskleidung bzw. Spuleneinbettung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Glasfasern zwischen 12 und 25mm beträgt.

3. Spulenauskleidung bzw. Spuleneinbettung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Volumenanteil der Glasfasern im Feuerfestbeton (2) zwischen 2% und 6% liegt.

4. Verfahren zur Herstellung einer Spulenauskleidung bzw. Spuleneinbettung aus Feuerfestbeton (2) insbesondere für Induktionsspulen (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch folgende Vefahrensschritte:

a) Anrühren des gießfesten Feuerfestbetons (2) in ansich bekannter Weise,

b) auf Länge Schneiden alkalibeständiger Glasfasern,

c) Beimischen der Glasfasern zum Feuerfestbeton (2) und Herstellung einer gleichmäßigen Mischung und

d) Ausgießen, Ausschmieren bzw. Einbetten der Spule mit/in dem so hergestellten Feuerfestbeton (2) in ansich bekannter Weise.

5. Verfahren zur Herstellung einer Spulenauskleidung bzw. Spuleneinbettung aus Feuerfestbeton (2), insbes. für Induktionsspulen (1), nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der in ansich bekannter Weise hergestellte Feuerfestbeton (2) durch eine auf die Spule ausgerichtete Ringdüse herausgepreßt wird, wobei ihm gleichzeitig die im Spritzkopf auf Länge geschnittenen Glasfasern zugesetzt werden.

Zeichnung