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Elektrische Rührvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine elektrische Rührvorrichtung für die Schmelze in metallurgischen Öfen od. dgl., bestehend aus auf gerade, grob lamellierte Eisenjoche geschobenen, mehrphasigen, schraubenförmig gewickelten Spulen, mit einer Anzahl von Schienen hoher magnetischer Permeabilität, die stehend, vorzugsweise im rechten Winkel zu der Schichtebene des Eisenjoches und der Längsachse der Spule
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per eingebettet sind, der dem Ständerblechpaket eines Asynchronmotors gleicht, sind mehr und mehr durch eine Wicklung ersetzt worden, bei der die einzelnen schraubenförmig gewickelten Spulen auf ein im wesentlichen gerades Eisenjoch geschoben sind.
Wenn der Ofenboden nicht eben ist, ist der Abstand des magnetischen Teiles von dem Ofenboden und der Schmelze aus rein geometrischen Gründen grösser, als dies mit Rücksicht auf die Leistungsfähigkeit der Rührvorrichtung wünschenswert ist. Ausserdem vergrössert der für die Rührwicklung benötigte Raum den Abstand zwischen der Rührvorrichtung und der Schmelze. Die Rührkraft wird stark erhöht, wenn der Abstand zwischen dem Eisenkern und der Schmelze verringert wird. Zu diesem Zwecke ist es bekannt (brit. Patentschrift Nr. 499, 437), zwischen die Spulen Schienen hoher magnetischer Permeabilität quer zur Längsrichtung des Eisenkernes anzuordnen, welche eine Länge aufweisen, die etwa gleich der Breite des Eisenkernes ist. Sie schaffen also einen magnetischen Fluss vom Eisenkern zum Ofenboden.
Bei dieser bekannten Ausführung werden die Eisenteile jedoch stark gesättigt, wenn man ihnen nicht eine solche Breite geben will, dass dadurch die Baulänge des Umrührers unliebsam vergrössert wird.
Demgegenüber sind gemäss vorliegender Erfindung die Schienen nur durch ihre Isolierung voneinander getrennt auf der Oberseite der Spulen angeordnet, so dass sie zusammen mit ihrer Isolierung ein polschuhartiges Blechpaket bilden. Hiebei ergeben sich verschiedene konstruktive Möglichkeiten, von denen einige als Beispiele unter Hinweis auf die Zeichnung beschrieben werden sollen.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch den unteren Teil des Ofens und die Rührwicklung. Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1. Fig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie B-B in Fig. 2 und Fig. 4 ein Schnitt längs der Linie C-C in Fig. 2. Diese beiden Figuren zeigen verschiedene Ausführungen in grösserem Massstab. Die Fig. 5 und 6 stellen die Schienen gemäss den beiden Ausführungen in perspektivischer Ansicht dar. Die Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform in Verbindung mit der Anordnung gemäss den Fig. 2 - 6. Die gleichen Teile tragen dieselben Bezugsziffern.
Das Eisenjoch 1, das vertikale Schichtebenen hat und dessen untere Seite sowie die beiden Längsseiten an einer Vorrichtung zur Abschirmung der Kraftlinien 2 anliegen, trägt die aus mehrphasigen schraubenförmig gewickelten Spulen bestehende Rührwicklung 3.
Die obere Seite der Wicklung und die Enden des Joches sind mit einem polschuhartigen Blechpaket bedeckt, dessen obere Fläche sich möglichst an die Bodenfläche des Ofens anschmiegt und aus einer gro- ssen Anzahl Schienen 4 hoher magnetischer Permeabilität und dazwischenliegender Isolation besteht. Die Schienen sind mit Rücksicht auf den Streufluss durch unmagnetische Distanzstücke 5 getrennt und gemäss der linken Seite der Fig. 1 durch isolierte Bolzen 6 zusammengehalten (s. auch Fig. 5). Die Schienen sind stehend und senkrecht zu der Schichtebene und der Längsachse der Wicklung angeordnet. Die Di-
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stanzstücke können entweder aus feuerfesten Ziegeln bestehen oder dadurch hergestellt werden, dass das feuerfeste Material in die Zwischenräume eingestrichen wird. 7 ist eine Schutzhaube.
Auf der rechten Seite der Fig. 1 und in den Fig. 2,3, 4 und 6 ist eine Variante gezeigt, wobei das polschuhartige Blechpaket in einfacher und zuverlässiger Weise am Umrührer befestigt ist und die Bolzen 6 entfallen können. Jede Schiene 4 aus magnetischem Werkstoff ist mit einer Schiene 8 aus unmagnetischem Werkstoff so zusammengeschweisst, dass beide Schienen ein L-Eisen bilden. Die Schienen 4 haben direkt über den Schweissfugen Ausnehmungen 9 von solcher Breite und Höhe, dass sie Halteschienen 10 aus unmagnetischem Werkstoff aufnehmen können, die wie üblich dazu verwendet werden, um die Spule 3 zu fixieren. In Fig. 5 sind diese Ausnehmungen 9 nach unten offen gezeigt. Die Zwischenräume zwischen jeder magnetischen Schiene 4 und der benachbarten unmagnetischen Schiene 8 sind mit Isoliermaterial 11 ausgefüllt.
Auch die Schienen 8 sind gegen die Halteschienen 10 isoliert. Diese letzteren werden gegen die Spulen durch das Eisenjoch durchdringende Bolzen 12 gepresst.
Beim Zusammenbau werden die Halteschienen 10 erst auf die Schienen 4 und 8 geschoben und diese werden in gewünschtem Abstand angeordnet, wobei die Isolierung 11 eingelegt wird. Hierauf werden die durch den Eisenkern 1 gehenden Bolzen 12 in die Halteschienen 10 eingesetzt und festgeschraubt. Hiebei werden sowohl die Spulen 3 untereinander wie auch die Schienen 4 und 8 auf dem Umrührer fixiert.
Schliesslich werden die Zwischenräume zwischen den Schienen 4 mit isolierendem, feuerfestem Werkstoff gefüllt, der die Distanzstücke 5 ersetzt.
Eine weitere Ausführung gemäss der Erfindung ist in den Fig. 7 und 8 dargestellt in Verbindung mit der in den Fig. 2 - 4 und 6 gezeigten Ausführung. Fig. 7 ist ein Querschnitt durch die Rührvorrichtung und Fig. 8 ein Schnitt längs der Linie D-D durch das polschuhartige Blechpaket und den oberen Teil der Wicklung. In diesen Teilen sind an verschiedenen Stellen Schienen 13 aus einem Werkstoff mit hoher magnetischer Permeabilität eingelegt. Dies kann zweckmässigerweise so geschehen, dass der Spulenleiter an verschiedenen Stellen in zwei Teile 14 aufgeteilt ist, denen vorzugsweise U-förmiger Querschnitt solcher Form gegeben wird, dass die zusammengesetzten Teile die Schienen 13 umschliessen, deren Länge L ungefähr gleich der Breite B des Eisenjoches ist.
Die Teile 14 werden zusammengeschweisst oder-gelötet, so dass die Schienen 13 in Röhren zu liegen kommen. Hiedurch werden Wärmespannungen in der Schiene und dem Leiter vermieden, falls sie verschiedene Wärmeausdehnungskoeffizienten haben. Die Schienen 13 werden zweckmässigerweise unter den Schienen 4 angeordnet, in dem gezeigten Beispiel unter jeder zweiten Schiene 4, da der Platz unter den dazwischenliegenden Schienen 4 von einem Kühlkanal 15 in einer Windung eingenommen wird.
Die oberen Flächen der Schienen 4 werden zweckmässigerweise mit Füllmaterial 5 bedeckt, so dass die Schienen gegen Wärmestrahlung vom Ofen geschützt sind.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Rührvorrichtung für die Schmelze in metallurgischen Öfen od. dgl., bestehend aus auf gerade, grob lamellierte Eisenjoche geschobenen, mehrphasigen, schraubenförmig gewickelten Spulen, mit einer Anzahl von Schienen hoher magnetischer Permeabilität, die stehend, vorzugsweise im rechten Winkel zu der Schichtebene des Eisenjoches und der Längsachse der Spule in geringem und gleichmässigem gegenseitigem Abstand angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schienen (4) nur durch ihre Isolierung voneinander getrennt auf der Oberseite der Spulen (3) angeordnet sind, so dass sie zusammen mit ihrer Isolierung ein polschuhartiges Blechpaket bilden.