DE1143596B

DE1143596B - Einrichtung zum Erwaermen von Walzknueppeln oder aehnlichen Werkstuecken durch elektrische Stroeme

Info

Publication number: DE1143596B
Application number: DEB65484A
Authority: DE
Inventors: Hans Angert
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1962-01-11
Filing date: 1962-01-11
Publication date: 1963-02-14
Also published as: CH397894A

Description

Einrichtung zum Erwärmen von Walzknüppeln oder ähnlichen Werkstücken durch elektrische Ströme Es ist bekannt, Walzknüppel oder ähnliche Werkstücke durch hindurchgeleitete starke elektrische Ströme auf Walztemperatur zu erwärmen. Zur Zu-und Ableitung der Ströme werden dabei gewöhnlich an die Enden der Werkstücke je mehrere parallel geschaltete Kontaktelektroden angepreßt. Bei vierkantigen Knüppeln können z. B. an die Seitenflächen nahe den Knüppelenden und außerdem an die Stirnseiten Kontaktelektroden angepreßt werden.
Die Verteilung des Stromes auf die parallel geschalteten Elektroden kann dabei infolge ungleicher übergangswiderstände und bei der Verwendung von Wechselstrom auch infolge ungleicher Stromverdrängungseffekte sehr unterschiedlich sein. Dadurch kann sich eine unerwünschte Wärmeverteilung in den Werkstücken, insbesondere in den Enden derselben ergeben.
Bei wechselstromgespeisten Erwärmungseinrichtungen ähnlicher Art hat man bereits die der Stromleitung in gleicher Richtung dienenden Elektroden paarweise je aus einer besonderen Transformatorwicklung gespeist.
Damit kann die erwähnte ungleichmäßige Verteilung des Stromes auf die einzelnen Elektroden weitgehend vermieden werden. Aus verschiedenen Gründen ist aber trotzdem die Speisung von Knüppelerwärmungsanlagen der fraglichen Art mit Mängeln behaftet.
Einmal läßt sich eine hinreichend gleichmäßige Stromverteilung über die ganze Länge eines Werkstückes mit den erwähnten Mitteln nur dann erreichen, wenn die Querschnittsform des Werkstückes einem Kreis oder einem regelmäßigen Polygon entspricht. Wollte man z. B. flache und breite Brammen mit Wechselstrom erwärmen, so würde mindestens im mittleren Teil der Länge der Strom auf die am weitesten von der Mittelachse entfernten Teile verdrängt werden, die dadurch wesentlich stärker erwärmt würden als die achsnahen Teile.
Außerdem stellen die Verbindungsleitungen zwischen Transformator und Werkstück merkliche Induktivitäten dar, in denen bei den erforderlichen Stromstärken erhebliche induktive Spannungsabfälle entstehen, wodurch die Anlage mit einem verhältnismäßig schlechten Leistungsfaktor arbeitet.
Zweck der Erfindung ist es, diese Mängel und Nachteile der bisher bekannten Vorrichtungen der fraglichen Art zu beheben. Hierzu kommt die Verwendung von Gleichstrom in Frage, die an sich bei Verfahren zum Stauchen, verstärken, Trennen oder Strecken von Metallstücken bekannt ist. Durch den Wegfall des induktiven Spannungsabfalles wird aber die Gefahr einer sehr ungleichmäßigen Stromverteilung auf parallel geschaltete Kontaktelektroden bei der Verwendung von Gleichstrom besonders groß, so daß zur Vermeidung dieser Gefahr besondere Maßnahmen angewendet werden müssen.
Bei einer Einrichtung zum Erwärmen von Walzknüppeln oder ähnlichen Werkstücken durch elektrische Ströme, die den Werkstücken an ihren Enden je durch mehrere nahe beieinander angeordnete Kontaktelektroden zu- bzw. von ihnen abgeleitet werden, geschieht dies nach der Erfindung dadurch, daß von den der Stromleitung in gleicher Richtung dienenden Kontaktelektroden je zwei an entgegengesetzten Enden anliegende über zwei- oder mehrpulsige Gleichrichter, insbesondere Halbleitergleichrichter, aus einem Drehstromtransformator mit gemeinsamer Primärwicklung gespeist sind. Mit 1 ist darin ein vierkantiger Walzknüppel bezeichnet, an dessen eines Ende die Kontaktelektroden 2, 3, 4, 5, 6 und an dessen anderes Ende die Kontaktelektroden 2', 3', 4', 5', 6' angepreßt sind.
Als Stromquellen zur Speisung je eines Elektrodenpaares 2-2', 3-3' usw. dienen Gleichrichter, die aus Ventilen, vorzugsweise Halbleiterventilen 8 nebst Sekundärwicklungen 9 eines Drehstromtransformators mit gemeinsamer Primärwicklung 10 bestehen. In den einzelnen Gleichstromkreisen sind Stromteilerdrosselspulen 11 vorgesehen, die aber nicht unbedingt nötig sind.
Hierdurch wird eine gleichmäßige Verteilung des Heizstromes auf die einzelnen Kontaktelektroden erreicht. Darüber hinaus bietet die Verwendung von Gleichrichtern in der erwähnten Weise den Vorteil, daß sich in einfacher Weise eine gleichmäßige Verteileng der Heizleistung auf die drei Phasen eines Drehstromnetzes ergibt. Außerdem braucht bei der Anordnung der Gleichstromzuleitungen zu den Kontaktelektroden keine Rücksicht auf gegenseitige Beeinflussung bzw: Stromverdrängung genommen zu werden.
Durch den Wegfall der Stromverdrängung ergibt sich auch im Werkstück eine gleichmäßige Stromverteilung über dessen ganzen Querschnitt. Dieser Umstand ermöglicht es auch; andere Werkstücke als Knüppel, z. B. breite und flache Brammen, ohne Schwierigkeit gleichmäßig zu erwärmen. DieKontaktelektroden können an die beiden Enden bei geeigneter Verteilung angepreßt werden, wie dies in Fig. 3 beispielsweise gezeigt ist: Da die Induktivität der Gleichstromleitungen auch in bezug auf die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung auf der Wechselstromseite der Gleichrichter keine Rolle spielt, läßt sich durch die Einschaltung von Gleichrichtern auch ein besserer Gesamtleistungsfaktor der Anlage erzielen als bei der unmittelbaren Verwendung von Wechselstrom als Heizstrom.
Die Anordnung und Schaltung der Gleichrichter kann in mancherlei Hinsicht anders sein, als in der Fig. 2 dargestellt ist. Zum Beispiel können die Gleichrichter alle dreipulsig oder alle sechspulsig mit oder ohne Stromteilerschaltung arbeiten. Auch die Verwendung zweipulsiger Gleichrichter bei entsprechender Verteilung auf die drei Phasen des Drehstromtransformators ist möglich. Statt der gezeichneten Mittelpunktschaltungen können auch Brückenschaltungen angewendet werden.
Unter Umständen kann es auch ausreichend sein, nur getrennte Ventile für je ein Kontaktelektrodenpaar vorzusehen, die - gegebenenfalls über Drosselspulen - aus einer gemeinsamen Sekund''ärwicklung gespeist werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Einrichtung zum Erwärmen von Walzknüppeln oder ähnlichen Werkstücken durch elektrische Ströme, die den Werkstücken an ihren Enden je durch mehrere nahe beineinand'er angeordnete Kontaktelektroden zu- bzw. von ihnen abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß von den der Stromleitung in gleicher Richtung dienenden Kontaktelektroden je zwei an entgegengesetzten Enden anliegende über zwei- oder mehrpulsige Gleichrichter, insbesondere Halbleitergleichrichter, aus einem Drehstromtransformator mit gemeinsamer Primärwicklung gespeist sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 50 388; deutsche Auslegeschrift C 9047 VIII d/21 h (bekanntgemacht am 23. B. 1956).