Lexikon

Anfahrwiderstände

Anfahrwiderstände werden meistens 1-phasig in eine Ofenphase bei Netzfrequenzöfen geschaltet. Bei Anlagen bis 1000 kW sind auch 3-phasige Anfahrwiderstände eingesetzt worden. Bei einem 1-phasigen Widerstand ist dieser etwa gleich groß wie der Scheinwiderstand des Induktionsofens. Bei niedrigen Ofenspannungen liegt der Wert um 0,4 Ohm und bei höheren, wie z. B. 2600 V, liegt der Wert um 1,2 Ohm. Der Nennstrom liegt bei 300 bis 800 Ampere, je nach vorgesehener Einschaltdauer. Bei SPS-Steuerungen werden wesentlich niedrigere Einschaltzeiten erforderlich.

Die Energie am Anfahrwiderstand wird in Wärme umgewandelt und führt bei häufigem Einschalten in kurzen Zeitabständen zur Zerstörung der Widerstandselemente aus Grauguss. Wenn 800 A fließen ergibt sich an einem 1 Ohm Widerstand eine Leistung von 640 kW, die bei einer Einschaltdauer von 5 Sekunden eine Energie von ca. 0,9 kWh in Wärme umgesetzt.[1] Ein 50 kg schwerer Widerstand erwärmt sich in dieser Zeit um etwa 120 bis 140 K.[2]

Das Einschalten von Induktionstiegelöfen ohne Anfahrwiderstand führt zu unzulässigen Stromspitzen im Netz, die vermieden werden müssen. Das Einschalten des Ofens ohne Anfahrwiderstand bei 50 % der Nennspannung ermöglicht den Betrieb mit 25 % der Nennleistung und etwa gleichem Einschaltstrom wie mit einem Anfahrwiderstand. Das Einschalten mit höheren Spannungen kann zum Ausfall der Schaltgeräte führen.

Quellen

  1. Herbert H. Netzel: Induktionsofenhandbuch. 3. Auflage, Eigenverlag IES, Witten 2003, S. 18 (Leistung und Energie).
  2. AZoNetwork: Properties: An Introduction to Grey Iron, spezifische Wärmekapazität. Materialdatenblatt, abgerufen am 27.08.2026.

Anfahren

Das Anfahren von Induktionstiegelöfen ist in Abhängigkeit der Betriebsfrequenz sehr unterschiedlich. Es gibt das Anfahren eines neuen Tiegels und eines schon in Betrieb gewesenen Tiegels auch Kaltstart genannt.
Zum Anfahren eines neuen Tiegels sagt man auch Sintern, es gibt das Flüssgsintern nach Ausbau einer Dauerschablone oder mit der verlorenen Schablone, die im Ofen verbleibt und aufgeschmolzen wird. Nach Erreichen des maximalen Füllstandes wird die Schmelze auf ca. 50 bis 100 K über die normale Abstichtemperatur gefahren und bis 2 Stunden bei sauren Massen und bis zu 4 Stunden bei neutralen und basischen Massen gehalten. Danach erfolgt der 1. Abstich.
Beim Anfahren von feucht zugestellten Massen sind die Herstellervorschriften strikt einzuhalten, um das Austreiben der Feuchtigkeit sicherzustellen. Diese Massen können nicht mit Flüssigmetall beschickt werden.
Netzfrequenzöfen ohne Flüssigbefüllung müssen mit Anfahrblöcken angefahren werden. Der Durchmesser sollte ca. 100 mm geringer sein als der Tiegeldurchmesser. Die Füllhöhe sollte etwa bei 2/3 der Spulenhöhe sein.
Mittelfrequenzöfen ohne Flüssigbefüllung können mit normalem Stahlschrott, der jedoch keine Späne, keine Abmessungen grösser als 50 % des Tiegeldurchmessers und keine Blechpakete enthalten sollte, angefahren werden.

Anfahrblöcke

Anfahrblöcke werden bei Induktionstiegelöfen bis ca. 150 Hz Betriebsfrequenz zum Start benötigt, damit ein Ofen mit akzeptabler Leistungsaufnahme und elektrischem Wirkungsgrad starten kann. Der Durchmesser sollte ca. 100 mm kleiner als der Tiegeldurchmesser bei Neuzustellung sein.
Die Konizität ist für eine schnelle Entleerung aus der Form erforderlich. Manche Kunden haben sich teilbare Formen angefertigt und können dadurch mit ganz geringer Konizität von unter 1 % arbeiten. Beim Gießen der Anfahrblöcke werden die Anhängeösen aus Baustahl direkt mit eingegossen. Damit beim Übereinanderstellen im Tiegel oder auch am Lagerplatz die Anhängeösen nicht beschädigt werden ist es sinnvoll, im unteren Bereich des Anfahrblockes eine entsprechende Aushöhlung vorzusehen. Bei entsprechender Ausbildung der Form mit 2 seitlichen Nuten werden die vorgefertigten Anhängeösen in diese Nuten gesteckt und sind somit ausreichend fixiert. Auch Betreiber von Mittelfrequenzanlagen sollten sich eine Anzahl an Anfahrblöcken auf Vorrat halten. Zum Eindrücken von leichtem Schrott oder zum Absenken der Schmelzentemperatur beim Sumpfschmelzen sind diese sehr dienlich.

Alpaka

Alpaka ist die Handelsbezeichnung für Neusilber, eine Kupfer-Nickel-Zink-Legierung. Der Name täuscht: Alpaka enthält keinen Silberanteil, er bezieht sich nur auf die silberähnliche Farbe.

Handelsüblich steht Alpaka insbesondere für die genormten Neusilber-Knetlegierungen CuNi12Zn24 und CuNi18Zn20 nach EN 1652[1], mit einer Zusammensetzung von rund 60 bis 66 % Kupfer (Cu), 11 bis 19 % Nickel (Ni), Rest Zink, bei einem Bleigehalt (Pb) von jeweils höchstens 0,03 %[1]. Daneben gibt es bleihaltige Neusilber-Sorten für die spanende Bearbeitung, etwa CuNi12Zn25Pb1 (CW404J) mit 0,5 bis 1,5 % Pb[1]; diese Automatensorten liegen deutlich über dem Bleigehalt der genormten Blechsorten und werden im Handel teils ebenfalls als Alpaka bezeichnet.

Quellen

  1. DIN EN 1652:1998-03, Kupfer und Kupferlegierungen – Platten, Bleche, Bänder, Streifen und Ronden für allgemeine Verwendung; Deutsche Fassung EN 1652:1997, Tabelle 2 (Zusammensetzung von Kupferlegierungen), Seite 13: Werkstoffe CW403J (CuNi12Zn24), CW409J (CuNi18Zn20) und CW404J (CuNi12Zn25Pb1).

Siehe auch

Alitieren

Alitieren ist ein Oberflächenschutzverfahren für Stahl und bestimmte Eisensorten zur Verbesserung der Zunderbeständigkeit durch eindiffundieren von Aluminium. Das Aluminium wird durch Spritzen oder Tauchen aufgebracht und dann durch Glühen eindiffundiert. Der behandelte Werkstoff wird bis ca. 950 °C zunderbeständig.

Aggregatzustand

Der Aggregatzustand gibt die Zustandsform eines Stoffes an. Dieser kann fest, flüssig oder gasförmig sein.

 

Abziehen

Abziehen ist das Entfernen einer Schlacke von der Badoberfläche. Bei der Entnahme von Gießereihilfsstoffen aus Bunkern mit mechanischen Vorrichtungen spricht man auch vom Abziehen.

Abschlacken

Abschlacken wird in der Regel nach dem Erreichen des Abstichfüllstandes durchgeführt. In den meisten Fällen wird ein Schlackenbinder auf das Bad gebracht und mit Handgeräten oder pneumatischen Schlackenbaggern entfernt.

Die eingesetzten Werkzeuge müssen vorher mit Schlichte behandelt werden, damit später ein besseres Lösen der Schlacke möglich ist. Vor dem Eintauchen in das schmelzflüssige Bad, muss das Werkzeug ausreichend über diesem getrocknet bzw. erwärmt worden sein.

Absaugungen

Absaugungen sind beim Betreiben von Induktionsöfen weitgehendst vorgeschrieben. Bei Tiegelöfen fällt beim Chargieren und dem Herstellen von GGG direkt vor dem Ofen so viel Rauch und Staub an, dass hier eine Absaugung unumgänglich ist. Bei einem 5 t-Ofen wird bei einer integrierten Haubenabsaugung mit Deckel eine Luftmenge von ca. 10.000 Nm3/h erforderlich. Bei einer Abstandshaube, die über den Ofen geschwenkt wird, müssen ca. 15.000 Nm3/h und entsprechende Fließgeschwindigkeitsmaßnahmen getroffen werden.

Abstichtemperatur

Abstichtemperatur ist  die Entnahmetemperatur eines flüssigen Metalls aus dem Ofen.