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Elektrischer Schmelzofen.
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Infolge dieser Ausbildung erzeugt der unmittelbar in die Beschickung durch die Elektroden 4 geleitete Strom ein konzentriertes, rotierendes magnetisches Feld in dem Bereich zwischen den Elektroden. Dieses Feld ist bestrebt, das Metallbad je nach der Polarität des Stromes in der einen oder anderen Richtung in Umdrehung zu setzen. Der Strom, der in den Sammelschienen, welche sich längs der Ofenwand erstrecken, fliesst, sucht ebenso ein rotierendes magnetisches Feld zu erzeugen, welches in dem Bereich zwischen den Sammelschienen konzentriert ist. Die stärkste Wirkung wird erzielt, wenn die Sammelschienen, wie dargestellt, parallel mit den Elektroden und diese gegenüber angeordnet sind, in welchem Falle das erzeugte magnetische Feld in Ebenen rotiert, welche zur Oberflächenebene der Beschickung parallel verlaufen.
Dieses konzentrierte rotierende Sammelschienenfeld übt eine kräftige Drehung auf das Metallbad in dem Raum zwischen den Elektroden und der Ofenwand aus. Wenn die Polarität dieses Feldes eine solche ist, dass seine Richtung entgegengesetzt zu der des inneren rotierenden magnetischen Feldes ist, so wirkt es mit dem äusseren Elektrodenfeld zusammen und beide üben gleichzeitig die Drehungswirkung auf das Metallbad aus. Wenn dagegen die Richtung umgekehrt ist, so wirkt das rotierende, durch die Sammelschienen erzeugte magnetische Feld dem äusseren Elektrodenfeld entgegen, ist aber trotzdem kräftig genug, um das Metallbad gegenüber diesem Widerstand in Umdrehung zu setzen.
Naturgemäss ergibt sich die stärkste Mischwirkung, wenn das äussere Elektrodenfeld und das Sammelschienenfeld die gleiche Richtung haben, weil sich dann beide Felder gegenseitig unterstützen und die Kraft zur Drehung des Metallbades gesteigert wird.
Die Sammelschienenanordnung wirkt auch dadurch vorteilhaft, dass sie Wirbelströme in der Beschickung erzeugt, so dass die Heizwirkung gesteigert wird, insbesondere, wenn Metall von gutem Leitvermögen, wie Kupfer, geschmolzen wird.
Bei der bisher beschriebenen Ausführungsform laufen die Sammelschienen innen an dem Ofenmantel entlang. Bei den meisten Öfen besteht die Aussenwand aus magnetischem Material, beispielsweise aus einem Eisenmantel. Wenn die Sammelschienen auf der Aussenseite des Eisenmantels angeordnet sind, so wirkt dieses magnetische Material als magnetisches Schild und beeinträchtigt infolgedessen bis zu einem gewissen Grade die Wirkung des Feldes, welches durch den Strom in den Sammelschienen erzeugt wird. Wenn die Aussenwandung des Ofens dagegen nicht aus magnetischem Material besteht, so könnten die Sammelschienen auch auf der Aussenseite angeordnet sein. Auch wenn der Mantel aus magnetischem Material besteht, so kann er doch so dünn sein oder sonst so gestaltet, dass dieser Mantel das magnetische Feld nicht merklich beeinträchtigt und es unwirksam macht.
Auch in solchen Fällen könnten die Sammelschienen auf der Aussenseite angeordnet sein, wenn hiedurch kein merklicher Verlust entsteht.
Unter Umständen kann es erwünscht sein, die Wirkung des zusätzlichen magnetischen Feldes, wie es durch einen einfachen Leiter oder eine Sammelschiene gebildet wird, zu vergrössern. Zu diesem Zwecke kann ein Stromverteiler vorgesehen sein, der nach den Fig. 3 und 4 aus einer Mehrzahl von Sammelschienen 7 für jede einzelne Elektrode besteht.
Diese Sammelschienen sind parallel geschaltet. Dieser Verteiler kann auch an die Unterseite der Beschickung verlegt werden, Wenn dies geschieht, so können die den Verteiler'bildenden Leiter, da, wo sie nach der Mitte der Beschickung laufen, verjüngt sein, so dass jeder Schienensatz fächerförmig unter der Beschickung verläuft. Durch Benutzung eines solchen Verteilers wird die Wirkung des zusätzlichen magnetischen Feldes gesteigert und dadurch auch der zusätzliche Heizeffekt und die Mischwirkungen. Dadurch, dass weiter der Verteiler sowohl an den Seiten als auch unterhalb der Beschickung angeordnet ist, entsteht ein weiteres magnetisches Feld. Das durch die unmittelbare Zuführung des Stromes in die Beschickung erzeugte magnetische Feld und das mit ihm zusammenwirkende, durch den Strom der Sammelschienen erregte Feld suchen eine Mischbewegung auf das Metallbad auszuüben.
Das mit ihnen zusammenwirkende, durch den unterhalb der Mischung liegenden Teil der Sammelschienen erzeugte Feld bewirkt eine Mischungsbewegung des Metallbades in einer Richtung, welche von der der anderen Felder verschieden ist. Dies steigert die Mischung und ebenso den Heizeffekt noch weiter.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen werden die zusätzlichen magnetischen Felder dadurch hervorgerufen, dass der Fluss des Heizstromes in den Elektroden ein solcher ist, dass neben dem durch diese erzeugten Feld noch zusätzliche und mitwirkende magnetische Felder entstehen und der gesamte Strom für die Erzeugung dieser Felder benutzt wird. Es ist aber offensichtlich, dass auch nur ein Teil des Heizstromes zu diesem Zwecke nutzbar gemacht werden kann. Beispielsweise könnte ein Nebenschluss angewendet werden, um den gewünschten Teil des Stromes durch die Sammelschienen zu senden. Ferner ist es nicht notwendig, dass der Strom. welcher diese zusätzlichen magnetischen Felder bildet, durch die Elektroden geht.
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Bei der Ausführungsfolm nach Fig. 5 sind die Klemmen der Elektroden mit Leitungen 15 verbunden, welche unmittelbar nach dem Transformator 16 geführt sind.
Leitungswindungen 17, 18 und 19 sind bei dieser Ausführungsform zwischen dem Mantel und dem Mauerwerk eingelegt und unmittelbar durch Drähte 20, 21 und 22 mit dem Generator verbunden. Bei dieser Ausführungsform entsteht ein mitwirkendes magnetisches Feld durch einen Stromfluss, der unabhängig von dem in den Elektroden ist.
PATENT-ANSPRÜCHE : I. Elektrischer Schmelzofen mit durch die Elektroden unmittelbar in die Beschickung geleitetem Mehrphasenstrom unter Anordnung der Elektroden derart, dass in dem Bereich innerhalb der Elektroden ein inneres rotierendes magnetisches Feld und in der Umgebung der Elektroden ein äusseres magnetisches Feld erzeugt wird, gekennzeichnet durch die Erzeugung eines zusätzlichen rotierenden magnetischen Feldes, welches im wesentlichen in Ebenen annähernd parallel zur Oberfläche des Bades rotiert und welches seiner Richtung nach mit dem einen oder anderen Elektrodenfeld zur Steigerung der Wirkung desselben beiträgt und hiedurch die Mischung des Metallbades und die Heizwirkung verbessert.