13.5.1 Rännugnar
I järngjuterier används rännugnar i stor utsträckning som varmhållningsugnar i kombination med elektriska degelugnar eller kupolugnar. Rännugnarna används i det sammanhanget för flera funktioner:
- Buffert mellan smältavdelning, formning och avgjutning.
- Utjämning av temperaturvariationer.
- Utjämning av kemisk sammansättning hos smältan.
Ofta används rännugnen även som avgjutningsugn, eller kombinerad hållugn/avgjutningsugn. I de fall rännugnen används som avgjutningsugn, är den oftast av ”press pour”-typ, vilket innebär att ugnsatmosfären trycksätts med luft eller kvävgas för att pressa ut järnet på ett kontrollerat sätt. Avgjutningen sker sedan med ett stopparsystem alternativt gjutning ”över läpp”.
Rännugnen kan antingen vara av typen liggande cylinder eller utförd som en vertikal degelugn med en eller flera rännor, induktorer, påmonterade. Det absolut vanligaste utförandet är den vertikala ugnen med en induktor som figuren ovan visar.
Värme tillförs på induktiv väg genom rännan, som normalt är belägen under ugnen eller på sidan av ugnens nedre del. Den slutna slingan kan liknas vid en envarvig sekundärlindning i en transformator. Ugnarna kallas därför ibland transformatorugnar. Den flervarviga primärlindningen utgörs av ugnsspolen. Då denna ansluts till en växelspänning (50 hertz), induceras en låg spänning med hög strömstyrka i smältan (sekundärkretsen).
Tack vare metallens resistivitet altstras värme. Smältan i rännan byts kontinuerligt eftersom de elektromagnetiska krafterna samt konvektionen medför ett metallflöde. Det gör att hela ugnsvolymen värms upp. Ugnen kan inte tömmas helt, eftersom den sekundära strömkretsen då bryts. Sumpen utgör 20 till 50 procent av den totala smältvikten. Mellan ugnskroppen och induktorn sitter minst en kylram.
13.5.2 Infodring av elektriska rännugnar
Från smältan ut mot manteln byggs vannan i en elektrisk rännugn upp av slitfoder, bakfoder och isolering.
Uppbyggnaden av ugnsvannan framgår av följande figur.
Slitfodret utgörs oftast av neutrala massor. Halten av aluminiumoxid (Al2O3) ligger mellan 75 och 97 procent i dessa massor.
Bakfodret kan muras med någon typ av eldfast tegel. Det är också vanligt med sprutat bakfoder med massor som innehåller 40 till 50 procent aluminiumoxid. Fördelen med sprutningen är att det arbetssättet är mindre arbetskrävande än murningen. Nackdelen är att den innehåller mer fukt vilket gör att torknings- och sintringstiden kan vara lite längre.
Närmast mantelplåten lägger man normalt ett isolerande skikt av keramisk fiber och/eller isolertegel.
Infodring av rännugnens induktor
Som infodringsmaterial i induktorn används såväl basiska som neutrala massor. Den neutrala innehåller merparten aluminiumoxid (Al2O3), medan de basiska massorna har en större andel magnesiumoxid (MgO). Båda är av torrstampningstyp då man vill undvika fukt i den känsliga induktorn.
Förstahandsvalet under normala förutsättningar är att välja basiskt material då det har en något högre smältpunkt. I ugnar med igensättningstendenser kan dock neutralt material vara det bästa alternativet. Runt 70 procent av antalet induktorer är infodrade med basisk massa.
13.5.3 Regler för god ugnsskötsel
Följande punkter ger exempel på god skötsel av en rännugn:
- Övervaka kontinuerligt induktorinfodringens kondition, exempelvis med hjälp av diagram över kondition (resistans och reaktans), resistans-tid, reaktans-tid och/eller mätningar av kylvattentemperaturen. Här kan man utläsa slitage- eller igensättningstrender.
- Övervaka infodringen i vannan kontinuerligt genom mätning av temperaturen på ugnsmanteln samt genom visuell inspektion i samband med avslaggning. Utlöses ett larm kan det vara tecken på kortslutning till följd av en sliten ugnsinfodring.
- Tillse att smältan som fylls på i ugnen är fri från slagg. Medföljande slagg kan reagera med det eldfasta fodret. En pålagring kan också ske.
- Slagga av påfyllningshålet före påfyllning. Det gör att det tar längre tid innan påfyllningshålet sätts igen och det gör det svårare för slagg att följa med in i ugnen.
- Sträva efter att hålla ugnen så tät som möjligt. Kommer det in syre via luft så reagerar det med smältan och slagg bildas.
- Öppna ej slaggluckan i onödan. Motiveringen är även här att undvika insläpp av syre.
- Slagga av smältan i ugnsvannan med jämna tidsintervall för att hålla nere angreppen på ugnsfodret.
- Håll ej påfyllningstemperaturen onödigt hög. Det minskar det slitage som uppstår av att tappstrålen träffar infodringen.
