Alles über Gießereien mit Lexikon
Temperatur ist der Wärmegrad eines Stoffes, gemessen in Kelvin (K) oder Grad Celsius (°C). K ist die SI-Einheit. Die Kelvinskala beginnt mit dem absoluten Nullpunkt der bei –273,15°C liegt. Für die Umrechnung in °C gilt:
K = °C + 273,15
°C = K – 273,15
Temperaturunterschiede werden in Kelvin ausgedrückt, können aber auch in Grad Celsius angegeben werden.
In manchen Ländern ist noch Fahrenheit als Einheit gebräuchlich. Hierzu die Umrechnung von:
°C = (°F-32) x 5/9
°F = °C x 9/5 + 32
Temperaturanstieg ist in der Regel die Temperaturdifferenz in °C oder K pro Stunde. Wichtig ist die Einhaltung vorgegebener Temperaturanstiege beim Aufheizen von keramischen Massen. Beim Überhitzen von Schmelzen werden Werte in K/min angegeben.
Temperaturgradient Temperaturdifferenz, bezogen auf die Entfernung zwischen 2 Punkten. Die Dimension des Temperaturgradienten ist K/m oder K/cm.
Temperaturverlust wird angegeben in K/h bei vollgefülltem Tiegel und ausgeschalteter elektrischer Leistung. Kleinere Öfen haben höhere Temperaturverluste als große Öfen. Bei einem 1 t-Ofen und 1.450 °C wird sich ein Wert von ca. 50 K/h und bei 12 t ca. 30 K/h einstellen. Diese Werte gelten für durchwärmten Tiegel und komplett geschlossenem Ofendeckel und ausgeschalteter Rauchgasabsaugung.
Thermoelement ist ein elektrisches Element, das durch Erwärmung eine Spannung erzeugt. Es besteht aus 2 verschiedenen Drähten, die auf Grund der Spannung einen Strom fließen lassen. Die werden bis max. 1600°C angewendet. Die erzeugte Spannung liegt im mV-Bereich.
Ein Thermoelement ist ein Sensor, der in der Gießerei zur Messung von Temperaturen durch Umwandlung von Wärme in elektrische Spannung verwendet wird.
Thermoelemente bestehen typischerweise aus zwei metallischen Leitern verschiedener Legierungen, die an einem Ende, der Messstelle, miteinander verbunden sind; die freien Enden bilden die Vergleichsstelle. Durch die Temperaturdifferenz zwischen Messstelle und Vergleichsstelle entsteht an den zwei verschiedenen Metallen durch den thermoelektrischen Effekt (auch Seebeck-Effekt genannt) eine elektrische Spannung, die gemessen und in Temperaturwerte umgewandelt wird. In der Gießereiindustrie sind Thermoelemente essenziell, da sie besonders hitzebeständig und präzise sind. Sie ermöglichen genaue Temperaturkontrollen beim Schmelzen und Gießen unterschiedlicher Metalle und Legierungen.
Die Hauptanwendung von Thermoelementen in Gießereien liegt in der kontinuierlichen Überwachung der Schmelztemperatur, um eine optimale Qualität und Eigenschaften des gegossenen Produkts sicherzustellen. Häufig werden sie in Schmelzöfen, Gießpfannen oder direkt in der Schmelze eingesetzt, um eine exakte Temperaturführung zu gewährleisten. Dies minimiert Ausschuss und verbessert die Energieeffizienz in Produktionsprozessen. Außerdem sind Thermoelemente unverzichtbar für die automatisierte Steuerung von Gießanlagen.
Thermoelemente bieten umfangreiche Vorteile in der Gießereibranche wie Zuverlässigkeit, schnelle Ansprechzeiten sowie eine hohe Temperaturresistenz. Bei der Auswahl eines geeigneten Thermoelements ist es wichtig, neben der maximal messbaren Temperatur auch auf chemische Beständigkeit und mechanische Stabilität zu achten. Gängige Typen in der Gießerei sind Typ K, Typ N oder Typ S, wobei die Wahl stets an den individuellen Einsatzbedingungen und Anforderungen orientiert sein sollte.
Thyristor ist in der Elektrotechnik ein steuerbares Halbleiterelement, im Gegensatz zu einer Diode, die nicht steuerbar ist. Thyristoren werden in der Umrichtertechnik für Gleich- und Wechselrichter zum Betreiben von Induktionsöfen eingesetzt. Hochleistungsthyristoren werden wassergekühlt ausgeführt und benötigen dadurch eine nur sehr geringe Baugrösse. Es sind auch Bauelemente in luftgekühlter Ausführung entwickelt worden, die jedoch eine relativ saubere Kühlluft mit max. 33 °C benötigen.
Tiegelausziehvorrichtungen wurden zum Umgehen des Tiegelausdrückpatentes entwickelt. Hier wird unter dem Tiegel eine ca. 20 mm dicke Stahlplatte in der Tiegelmitte mit einem 30-50 mm grossen Loch eingesetzt. Zum Ausziehen wird dann ein Loch in den Tiegelboden gebohrt und eine Stange von dem Tiegelinnenraum durch dieses Loch geführt und unter der Ausziehplatte mit einer Mutter oder einem Spannkeil fixiert. Das Ausziehen erfolgt dann mit einem Kran, der aber nicht mit der Katze in Brückenmitte stehen darf, da diese Arbeitsweise nicht ohne Gefahr ist. Beim Ziehen mit ca. 10 t Zugkraft löst sich der Tiegel schlagartig und das Gewicht des dann am Haken hängenden Tiegels beträgt bei diesem Beispiel nur noch 3 t. Durch diesen Vorgang des schlagartigen Lastwechsels kann der Kran zum „Springen“ kommen.
Tiegelinduktor ist ein relativ kleiner Tiegelofen, der oberhalb des oberen Betonrings einen Flansch zum Befestigen an dem eigentlichen Ofen hat. Diese Tiegelinduktoren haben bei der Anwendung als Warmhalteaggregat einen Tiegeldurchmesser von ca. 500 mm und eine Tiegelhöhe von ca. 750 mm. Somit beträgt das Fassungsvermögen ca. 1.000 kg bei einer Leistung von 300 bis 500 kW. Der größte gebaute Tiegel-Induktor-Ofen hat einen Gesamtinhalt von ca. 100 Tonnen einschliesslich dem Tiegelinduktor mit 6,6 Tonnen bei Grauguss, und ca 38 Tonnen Aluminium total. Der Durchmesser des Tiegels beträgt 950 mm und die Höhe des Tiegels 1.400 mm. Die installierte Leistung ist 2.300 kW.
Die zugehörige Induktionsspule wird als Tiegelofenspule bezeichnet.
Tiegelrandabsaugung ist ähnlich der Deckelringabsaugung aufgebaut mit einem konischen Ring, der jedoch einen grösseren Abstand zum Deckel hat als der Ring der Deckelringabsaugung. Die Funktionen sind bei geschlossenem Deckel gut. Wenn jedoch der Deckel zur Seite geschwenkt wird, ist die Absaugwirkung weitgehendst aufgehoben und der Qualm wird ungenügend abgesaugt.
Tiegelstandzeit wird in der Regel über den Durchsatz, Chargenanzahl oder Arbeitstage angegeben. Je nach Betriebsweise z. B. 1-, 2- oder 3-schichtig können sehr weit streuende Tiegelstandzeiten ergeben. Sehr hohe Abgußtemperaturen >1.600 °C verkürzen die Standzeit bei gleichem Ofen mit 1.540 °C um ca. 30 %.