DE1036423B - Drehstromgespeister Lichtbogenofen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drehstrom-Liehtbogenofen mit drei an beweglichen Tragarmen angebrachten Elektroden, die über Hochstromleitungen gespeist werden.

Bei derartigen Lichtbogenöfen treten Schwierigkeiten infolge ungleicher Belastung der drei Drehstromphasen auf, verursacht durch die gegenseitige elektrische Beeinflussung der Hochstrom-Speiseleitungen zu den Elektroden. Das gleiche Problem tritt auch bei anderen Elektroofen auf und wurde dort beispielsweise durch eine geeignete Leitungsführung gelöst.

So ist es beispielsweise bekannt, bei einer Dreiphasenspannung die Elektroden an den Ecken eines Dreiecks anzuordnen und die Zuführungen paarweise an den Mittelpunkten der Seiten des Dreiecks so anzuschließen, daß je eine Zuführung zu einer Elektrode einer benachbarten Elektrode gelangt. Die Zuführungen selbst sind derart an die drei Niederspannungstransformatoren der Dreiphasenspannung angeschlossen, daß alle drei Wicklungen einen gemeinsamen Stromkreis bilden, d. h. in Dreieckschaltung liegen. Durch die paarweise Leitungsführung kompensieren sich die magnetischen Felder der zusammengefaßten Leitungen.

Es ist bisher jedoch noch kein Vorschlag für die konstruktive Anordnung der drei Elektroden bekanntgeworden, welche alle Anforderungen insbesondere auch bei Lichtbogenstahlöfen erfüllt. Diese Anforderung an die konstruktive Verwirklichung der bekannten Schaltung besteht insbesondere darin, daß die einzelnen Elektroden gemeinsam, paarweise und unabhängig voneinander bezüglich ihrer Höhe verstellbar sein müssen, ohne die Kompensation der magnetischen Felder benachbarter Zuführungsleitungen zu gefährden. Weiterhin ist es ein Erfordernis, daß die Konstruktion den relativ schweren Elektroden Rechnung trägt, im Interesse der vertikalen Verstellvorrichtung leicht auszuführen und leicht zu handhaben ist.

Drehstromgespeister Lichtbogenofen

Anmelder:

Gesellschaft der Ludw. von Roll'sehen Eisenwerke A.-G., Gerlafingen (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. B. Wehr,

Dipl.-Ing. H. Seiler, Berlin-Grunewald, Lynarstr. 1, und Dipl.-Ing. H. Stehmann, Nürnberg, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 22. September 1954

Die Erfindung betrifft somit einen drehstrom-

gespeisten Lichtbogeustahlofen mit drei, an beweglichen Tragarmen angebrachten und über Hochstromleitungen gespeisten Elektroden, wobei die Hochstromleitungen derart angeordnet sind, daß sich die magnetischen Felder je zweier benachbarter Leitungen weitgehend kompensieren. Kennzeichnend ist hierbei, daß vier parallel zueinander und im Betriebszustand in mindestens annähernd der gleichen Horizontalebene verlaufende Tragarme vorhanden sind, von denen die beiden mittleren gleich lang sind und am Ende je eine der Elektroden tragen, während die beiden äußeren Tragarme mit ihren Enden über die mittleren hinausragen und über einen die dritte Elektrode tragenden Querarm miteinander verbunden sind.

Durch diese Maßnahmen werden alle erwähnten Anforderungen erfüllt.

Die Erfindung ist nachstehend in einem Ausführungsbeispiel an Hand der Fig. 1 bis 3 näher erläutert. Hierbei zeigt

Fig. 1 ein elektrisches Schaltbild mit den sich gegenseitig magnetisch kompensierenden benachbarten Hochstromleitungen,

Fig. 2 und 3 einen Aufriß bzw. Grundriß eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Lichtbogenofens.

Das elektrische Schaltbild nach Fig. 1 ist für die Speisung des Drehstrom-Lichtbogenofens über drei Einphasen-Transformatoren la, Ib₁Ic mit den Hochstromwicklungen 2 a, 2b, 2 c und den Netzwicklungen 3a, 3 b, Zc dargestellt. Die drei Hochstromwicklungen sind über je ein Leitungspaar 4a, 4ö, 4c mit den drei Elektroden 5, 6, 7 verbunden und dort je zwei Leitungen an jeder der drei Elektroden miteinander verbunden, so daß die drei Hochstromwicklungen 2a, 2b, 2c in Dreieckschaltung arbeiten. Die Leitungen der drei Leitungspaare4a, 4b, 4c führen gegeneinander jeweils die Phasenspannung und gleich große Ströme unterschiedlicher Richtung, so daß sich die magnetischen Felder außerhalb jedes Leitungspaares weitgehend kompensieren und Beeinflussungen

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der drei Leitungspaare 4α, 4ί>, 4 c untereinander vermieden sind.

Diese für andere elektrische Drehstromöfen bereits bekannte und bewährte Schaltung hat sich jedoch bisher nicht auf die Hochstromleitungen zu den drei an beweglichen Tragarmen befestigten Elektroden von Lichtbogenofen anwenden lassen.

Das in Fig. 2 und 3 wiedergegebene Ausführungsbeispiel eines drehstromgespeisten Lichtbogenofens ermöglicht aber eine solche Leitungsführung. Es sind hier vier Tragarme 8, 9, 10 und 11 vorhanden, von denen die mittleren beiden, also die Tragarme 9 und 10, an ihrem Ende die Elektroden 5 bzw. 6 tragen. Die beiden äußeren Tragarme 8 und 11 ragen mit ihren Enden über die Tragarme 9, 10 hinaus und sind über einen Querarm 12 miteinander starr verbunden, an dem die dritte Elektrode 7 befestigt ist. Sämtliche vier Tragarme 8, 9, 10, 11 und der Querarm 12 befinden sich im Betriebszustand in einer Ebene, wie aus Fig. 2 ersichtlich.

Die Leitungspaare4a, 46, 4c sind im Zwischenraum zwischen den Tragschienen 8 und 9 bzw. 9 und 10 bzw. 10 und 11 angeordnet. Dabei ist die dem Tragarm 8 benachbarte Leitung des Leitungspaars 4a an diesem angebracht, ebenso die dem Tragarm 11 nächstgelegene Leitung des Leitungspaares 4 c dort befestigt. Die beiderseits des Tragarmes 9 verlaufenden Leitungen der Leitungspaare 4 a bzw. 4ö werden von diesem Tragarm 9 getragen. Ebenso sind die beiderseits des Tragarmes 10 verlaufenden Leitungen der Leitungspaare 4ö bzw. 4 c an diesem Tragarm 10 angebracht. Im Betriebszustand verlaufen dann die jedem Leitungspaar 4a bzw. 4i» bzw. 4 c angehörenden Leitungen praktisch parallel und in möglichst geringem Abstand voneinander.

Die Zusammenschaltung der an den äußeren Tragarmen 8 und 11 befindlichen Leitungen erfolgt an der Elektrode 7, während die an den inneren Tragarmen 9 bzw. 10 angebrachten Leitungen an der Elektrode 5 bzw. 6 miteinander verbunden sind. Somit entspricht die Leitungsführung des Lichtbogenofens nach Fig. 3 genau dem Schaltbild nach Fig. 1, und es tritt dementsprechend die erwünschte Kompensation der Magnetfelder außerhalb der einzelnen Leitungspaare 4a, 4 6, 4c auf.

Der in den Fig. 1 bis 3 wiedergegebene Lichtbogenofen wird durch drei Einphasen-Transformatoren la, Ib, Ic gespeist. Es ist natürlich auch möglich, einen gemeinsamen Drehstromtransformator mit drei Hochstrom-Phasenwicklungen zu verwenden, von denen jeweils beide Enden herausgeführt und mit je einem Leitungspaar 4a, 4&, 4c verbunden sind.

Claims (4)

PaTENTANSPRCCHE:

1. Drehstromgespeister Lichtbogenstahlofen mit drei, an beweglichen Tragarmen angebrachten und über Hochstromleitungen gespeisten Elektroden, wobei die Hochstromleitungen derart angeordnet sind, daß sich die magnetischen Felder je zweier benachbarter Leitungen weitgehend kompensieren, dadurch gekennzeichnet, daß vier parallel zueinander und im Betriebszustand in mindestens annähernd der gleichen Horizontalebene verlaufende Tragarme vorhanden sind, von denen die beiden mittleren gleich lang sind und am Ende je eine der Elektroden tragen, während die beiden äußeren Tragarme mit ihren Enden über die mittleren hinausragen und über einen die dritte Elektrode tragenden Querarm miteinander verbunden sind.

2. Lichtbogenofen nach Anspruch 1, bei dem die Speisung über drei Leitungspaare erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die längs der drei Zwischenräume zwischen den vier Tragarmen parallel und dicht benachbart verlaufenden je zwei Leitungen jedes der drei Leitungspaare am jeweils nächstgelegenen Tragarm derart befestigt sind, daß an jeder Innenseite jeder der beiden außenliegenden Tragarme nur je eine Leitung, an den beiden inneren Tragarmen beidseits je eine Leitung eines der Leiterpaare angebracht ist.

3. Lichtbogenofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen jedes Leitungspaares in an sich bekannter Weise mit Anfang bzw. Ende je einer Phasenwicklung eines Transformators verbunden sind, wobei die Leitungen jedes Paares von gleich großen Strömen entgegengesetzter Richtung durchflossen sind.

4. Lichtbogenofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an jedem der zwei inneren Tragarme beidseits angebrachten Leitungen an der am betreffenden Tragarm befestigten Elektrode miteinander verbunden sind, während die an den beiden äußeren Tragarmen angebrachten Leitungen beide an der am Querarm befestigten dritten Elektrode angeschlossen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 571711.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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