Elektromagnetischer Umrührer für metallurgische Zwecke Elektromagnetische
Umrührer, wie sie vorzugsweise zum Umrühren der Schmelze in einem Schmelzofen verwendet
werden, bestehen aus einer mehrphasigen Wicklung und einem Eisenkern. Da die Wicklungen
mit Wechselspannungen sehr niedriger Frequenz gespeist werden, kann der Eisenkern
aus Eisenschienen aufgebaut werden, die sich längs des Ofenbodens erstrecken. Es
ist bekannt, genutete Eisenschienen zu verwenden und die Wicklungen in den Nuten
des Kernes unterzubringen. Der Umrührer hat dann das Aussehen eines aufgeschnittenen
und gestreckten Stators einer Wechselstrommaschine.Electromagnetic agitator for metallurgical purposes. Electromagnetic
Agitators, such as are preferably used for agitating the melt in a melting furnace
consist of a multi-phase winding and an iron core. Because the windings
can be fed with alternating voltages of very low frequency, the iron core
be constructed from iron rails that extend along the furnace floor. It
is known to use grooved iron rails and the windings in the grooves
of the core. The stirrer then has the appearance of a sliced one
and elongated stator of an alternating current machine.
Die Herstellung der Nuten in den Schienen ist zeitraubend, und die
Unterbringung der Wicklung in den Nuten erfordert verhältnismäßig viel Raum für
die Nutenisolation, beides verteuert die Herstellung des Umrührers. Man ist aus
diesem Grund dazu übergegangen, auf einen nicht genuteten und aus Schienen zusammengesetzten
Eisenkern mehrere Zylinderspulen nebeneinander anzuordnen, die die einzelnen Phasen
der Wicklung bilden. Bei einer solchen Anordnung erhält man einen verhältnismäßig
großen Abstand zwischen Ofenboden und Eisenkern, der der Dicke der Wicklung, ihrer
Schutzschicht und dem erforderlichen Luftabstand zwischen Schutzschicht und Ofenboden
entspricht. Um die Größe des Abstandes in magnetischer Hinsicht zu verringern, ist
es bekannt, auf die Zylinderspulen Eisenstäbe aufzusetzen und diese ganz oder teilweise
in die Schutzschicht einzubetten. Es hat sich aber gezeigt, daß mit Zylinderspulen
in der beschriebenen Anordnung doch mit größeren Erregerströmen gerechnet werden
muß als bei Verwendung genuteter Eisenkerne, da die Feldausbildung ungünstiger wird
als bei genuteten Eisenkernen und verteilter Wicklung.The production of the grooves in the rails is time consuming and the
Housing the winding in the grooves requires a relatively large amount of space for
the groove insulation, both of which make the production of the agitator more expensive. One is out
for this reason switched to a non-grooved and composed of rails
Iron core to arrange several solenoids side by side, representing the individual phases
of the winding. With such an arrangement one obtains a proportionate one
large distance between furnace bottom and iron core, the thickness of the winding, their
Protective layer and the required air gap between protective layer and furnace floor
is equivalent to. In order to reduce the size of the gap in magnetic terms, is
it is known to put iron rods on the solenoid coils and these completely or partially
embedded in the protective layer. But it has been shown that with solenoid coils
In the arrangement described, however, larger excitation currents can be expected
must than when using grooved iron cores, since the field formation is less favorable
than with grooved iron cores and distributed winding.
Um die Nachteile der genuteten Eisenkerne und der der Zylinderspulen
zu vermeiden und gleichzeitig die gewünschte Umrührung mit einem hohen Wirkungsgrad
zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Eisenkern in bekannter Weise
aus einfachen, d. h. nicht genuteten Eisenschienen zusammengesetzt ist und auf den
Eisenkern einmal die in Form einer Stabwicklung ausgebildete Erregerwicklung und
zum anderen zwischen den Spulenseiten der einzelnen Spulen oder eines Teils dieser
Spulen liegende, über die Wicklung vorragende Eisenstäbe aufgesetzt sind. Auf diese
Weise wird der Abstand zwischen Spulenoberfläche und Ofenboden magnetisch weitgehend
überbrückt, und man vermeidet die Nachteile der genuteten Eisenkerne, d. h. den
großen Platzbedarf und den Aufwand für die Herstellung der Nuten. Durch die Verwendung
einer Spulenwicklung erreicht man weiter eine bessere Ausbildung des magnetischen
Feldes als bei Verwendung von Zylinderspulen und durch die Anordnung der auf den
Eisenkern aufgesetzten und zwischen den Spulenseiten liegenden Stäbe eine erhebliche
Verminderung der für die Erzeugung des magnetischen Feldes sonst notwendigen Amp@rewindungen.About the disadvantages of the grooved iron cores and that of the solenoid
to avoid and at the same time the desired agitation with a high degree of efficiency
to achieve, it is provided according to the invention that the iron core in a known manner
from simple, d. H. is composed of non-grooved iron rails and on the
Iron core once the excitation winding in the form of a rod winding and
on the other hand between the coil sides of the individual coils or part of them
Coils lying, over the winding protruding iron rods are placed. To this
The distance between the coil surface and the furnace floor is largely magnetic
bridged, and one avoids the disadvantages of the grooved iron cores, i. H. the
large space requirements and the effort for producing the grooves. By using
a coil winding one achieves further a better design of the magnetic
Field than when using solenoids and by the arrangement of the on the
Iron core placed on and between the coil sides lying rods a considerable
Reduction of the ampere turns otherwise necessary for the generation of the magnetic field.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der
Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt F i g. 1 in schematischer Darstellung eine
Seitenansicht des unteren Teils eines Ofenbodens mit einem darunter angeordneten
Umrührer gemäß der Erfindung, F i g. 2 ebenfalls in schematischer Darstellung eine
Aufsicht auf die Wickelkopfseite der Umrührwicklung, F i g. 3 einen Schnitt entsprechend
der Linie A -A
in F i g. 4 durch zwei benachbarte Spulenseiten der Rührwicklung
mit zwischen den Spulen angebrachten magnetisch leitenden Stäben und F i g. 4 einen
Schnitt quer zum Eisenkern entsprechend der Linie B-B in F i g. 1.An embodiment of the invention is described below with reference to the drawing; in this FIG. 1 is a schematic representation of a side view of the lower part of a furnace floor with a stirrer according to the invention arranged underneath, FIG. 2, likewise in a schematic representation, a plan view of the end winding side of the stirring winding, FIG. 3 shows a section along line A -A in FIG. 4 through two adjacent coil sides of the stirring winding with magnetically conductive rods attached between the coils and FIG. 4 shows a section across the iron core according to line BB in FIG. 1.
In F i g. 1 ist der untere Teil eines Schmelzofens dargestellt und
mit 11 bezeichnet. Unter diesem ist
der Umrührer angeordnet, der
im ganzen mit 12 bezeichnet ist. Der Umrührer hat einen aus Eisenschienen 18 zusammengesetzten
Eisenkern, die in F i g.1 gestrichelt dargestellt sind. Sie haben die Form eines
stumpfen V, meist ist der Scheitelwinkel nur wenig kleiner als 180°. Der aus den
Eisenschienen 18 zusammengesetzte Eisenkern ist in F i g. 4 nach der Linie B -B
in F i g. 1 geschnitten. Der Deutlichkeit halber sind die einzelnen Schienenquerschnitte
nicht schraffiert. Der Eisenkern ist in bekannter Weise durch Spannplatten zusammengehalten,
von denen in F i g. 4 eine im Schnitt dargestellt und mit 13 bezeichnet ist.In Fig. 1 shows the lower part of a melting furnace and
denoted by 11. Below this is
the agitator arranged the
is designated as a whole with 12. The agitator has a composed of iron rails 18
Iron core, which are shown in Fig. 1 dashed. They are in the form of a
obtuse V, usually the vertex angle is only slightly less than 180 °. The one from the
Iron core composed of iron rails 18 is shown in FIG. 4 after the line B -B
in Fig. 1 cut. For the sake of clarity, the individual rail cross-sections are shown
not hatched. The iron core is held together in a known way by clamping plates,
of those in FIG. 4 is shown in section and denoted by 13.
Die Oberfläche des Eisenkerns ist mit einem elektrisch isolierenden
Material 10 bedeckt. Hierauf ist die Umrührwicklung aufgelegt, die aus einzelnen
stabgewickelten Spulen 14 zusammengesetzt ist. Die die Spulen 14 bildenden Spulenstäbe
sind wiederum mit 17 bezeichnet (F i g. 3). Die benachbarten Stäbe einer Spulenseite
sind durch Isolierstücke 9 voneinander getrennt und von einer gemeinsamen Isolation
8 umgeben. Im Ausführungsbeispiel haben die Spulenstäbe 17 einen Kanal 23, alle
Kanäle werden von einem Kühlmittel durchflossen, das den einzelnen Spulen in bekannter
Weise durch Rohrleitungen 7 und 24 zugeführt wird.The surface of the iron core is covered with an electrically insulating material 10 . The stirring winding, which is composed of individual rod-wound coils 14, is placed on this. The coil bars forming the coils 14 are again denoted by 17 (FIG. 3). The adjacent bars on one side of the coil are separated from one another by insulating pieces 9 and surrounded by a common insulation 8. In the exemplary embodiment, the coil bars 17 have a channel 23, and a coolant flows through all the channels, which coolant is fed to the individual coils in a known manner through pipes 7 and 24.
Die einzelnen Spulen 14 der Wicklung sind so auf der Isolation 10
des Eisenkerns verteilt, daß zwischen den Spulenseiten ein Abstand verbleibt. In
diesem Abstand sind magnetisch leitende Eisenstäbe 20 und 21 angeordnet. Die vorzugsweise
isolierten, beispielsweise emaillierten Stäbe 20 liegen zu beiden Seiten der wesentlich
höheren - in der Zeichnung aus zwei Teilen zusammengesetzt dargestellten -Stäbe
21, die die Wicklung beträchtlich überragen. Die Stäbe 20 sind durchgehend, d. h.,
sie reichen von einer Seite des Eisenkerns bis zur anderen. Die Stäbe 21 bestehen,
wie F i g. 4 zeigt, aus mehreren Abschnitten, die einen Abstand voneinander haben.
In diesen Abständen liegen Befestigungsschienen 15, die vorzugsweise auch aus magnetischem
Material bestehen. Diese von den Stäben 20 isolierten Schienen 15 verlaufen senkrecht
zu den Spulen und dienen zu ihrer Befestigung. Sie sind durch Schraubenbolzen 19
gehalten, die Abstände zwischen den Eisenschienen 18 durchsetzen. Die Spulenköpfe
sind in F i g. 4 mit 16 bezeichnet und im Schnitt dargestellt. Sie sind vorteilhaft
in eine unmagnetische Masse 6 eingegossen, wie z. B. Beton oder Zement, also in,
eine Masse, deren Permeabilität etwa gleich der Luft ist. Mit 22 ist eine keramische
Abdeckschicht bezeichnet, die die Oberfläche des Umrührers bedeckt und verhindert,
daß etwa durch den Ofenboden durchbrechende Schmelze in Berührung mit der Wicklung
kommt.The individual coils 14 of the winding are thus on the insulation 10
of the iron core so that a gap remains between the coil sides. In
Magnetically conductive iron rods 20 and 21 are arranged at this distance. The preferably
isolated, for example enamelled rods 20 are on both sides of the essential
higher rods - shown composed of two parts in the drawing
21, which protrude considerably beyond the winding. The bars 20 are continuous; H.,
they extend from one side of the iron core to the other. The bars 21 are made
like F i g. 4 shows a plurality of sections which are spaced apart from one another.
In these distances there are fastening rails 15, which are preferably also made of magnetic
Material. These rails 15, which are insulated from the bars 20, run vertically
to the coils and are used to attach them. They are by bolt 19
held, enforce the distances between the iron rails 18. The coil heads
are in Fig. 4 denoted by 16 and shown in section. You are beneficial
cast in a non-magnetic mass 6, such as. B. concrete or cement, i.e. in,
a mass whose permeability is roughly equal to that of air. At 22 there is a ceramic
Denotes a covering layer that covers the surface of the agitator and prevents
that about through the furnace bottom breaking melt in contact with the winding
comes.