DE1285640B

DE1285640B - Electric furnace with movable electrodes

Info

Publication number: DE1285640B
Application number: DE1965D0046377
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hermann; Luenig
Original assignee: Demag Elektrometallurgie GmbH
Current assignee: Demag Elektrometallurgie GmbH
Priority date: 1965-01-28
Filing date: 1965-01-28
Publication date: 1968-12-19

Description

Bei elektrischen Öfen mit beweglichen Elektroden ist es eine bekannte Erscheinung, daß in den verschiedenen Phasen bzw. den diesen Phasen zugeordneten Leitern Ströme von unterschiedlicher Größe (sogenannte scharfe und tote Phase) auftreten können. Eine ebenso bekannte Erscheinung kann zudem darin bestehen, daß in den einer Phase zugeordneten parallelgeschalteten Leitern, also beispielsweise auch bei einphasigen Ofen, unterschiedliche Ströme auftreten.It is a well-known one in electric ovens with movable electrodes Appearance that in the various phases or those assigned to these phases Conductors currents of different sizes (so-called sharp and dead phase) occur can. An equally well-known phenomenon can also be that in one Phase associated parallel-connected conductors, so for example also with single-phase Furnace, different currents occur.

Die Erfindung betrifft einen elektrischen Ofen mit beweglichen Elektroden, denen über mehrere, jeweils zum Teil flexible Leitungen der Strom zugeführt wird, und mit Drosselelementen in Form von die Leitungen umgebenden Eisenkernen zum Abgleich der Induktivitäten derart, daß die Ströme in den Leitungen in ein bestimmtes Verhältnis zueinander, vorzugsweise auf den gleichen Wert, gebracht werden. Bei einem bekannten derartigen Ofen wird die Gegeninduktion zwischen den zu schwach gekoppelten Außenleitern durch auf die Leiter gesetzte Eisenkerne mit Luftspalt und mit Sekundärwicklungen, die passend zusammengeschaltet werden, künstlich erhöht. Da durch diese Maßnahme auch die Selbstinduktion erhöht wird, erwies es sich als erforderlich, zugleich die Selbstinduktion des Mittelleiters durch Aufsetzen eines unbewickelten Eisenkernes zu erhöhen, so daß auch in bezug auf die Scheinwiderstände der Phasen Symmetrie herrscht.The invention relates to an electric furnace with movable electrodes, to which the power is supplied via several, partly flexible cables, and with throttle elements in the form of iron cores surrounding the lines for balancing purposes the inductances in such a way that the currents in the lines are in a certain ratio to each other, preferably to the same value. With a well-known Such a furnace is the mutual induction between the weakly coupled outer conductors through iron cores placed on the ladder with air gap and secondary windings, which are appropriately interconnected, artificially increased. Because by this measure Even the self-induction is increased, it was found necessary at the same time the self-induction of the center conductor by placing an unwound iron core to increase, so that symmetry also with regard to the apparent resistances of the phases prevails.

Bei Kontaktumformern ist es bekannt, als Schaltdrosseln auf die Stromschienen gesetzte einzelne Eisenkerne in der erforderlichen Anzahl vorzusehen.With contact converters it is known as switching chokes on the busbars to provide the required number of set individual iron cores.

Bei Elektroöfen ist es bekannt, die flexiblen Stromzuführungen zu den beweglichen Elektroden mittels aufgesetzter, aneinandergereihter, längsgeteilter Isolierstoffrohrabschnitte vor gegenseitiger Berührung zu schützen.In electric furnaces, it is known to use flexible power supplies the movable electrodes by means of attached, strung together, longitudinally divided To protect insulating pipe sections from mutual contact.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einfacher und platzsparender Weise Drosselelemente zur Stromsymmetrierung bei isolierten Stromzuführungsleitungen anzubringen.The invention is based on the object in a simpler and more space-saving manner Way throttling elements for current balancing in isolated power supply lines to attach.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß erfindungsgemäß der flexible Teil der Leitungen eine aus einzelnen aneinandergereihten Elementen bestehende Isolierung aufweist und daß die Drosselelemente an Stelle einer entsprechenden Anzahl der Isolierelemente vorgesehen sind.This object is achieved in that according to the invention the flexible Part of the lines consists of an insulation consisting of individual strung together elements and that the throttle elements in place of a corresponding number of the insulating elements are provided.

Die Erfindung erlaubt es ohne Schwierigkeiten, sowohl die Phasenunterschiede als auch die Unterschiede in den durchgeleiteten Stromstärken der einzelnen Leiter einer Phase wirksam zu bekämpfen.The invention allows without difficulty both the phase differences as well as the differences in the currents passed through the individual conductors one phase to combat effectively.

Umgekehrt erlaubt es die Erfindung aber auch, eine im Bedarfsfalle erwünschte Asymmetrie der Ströme in den einzelnen Phasen so zu wählen, daß entsprechend den vorhandenen thermischen Verhältnissen im Ofen ein gleichmäßiger Verschleiß der feuerfesten Auskleidung ermöglicht wird.Conversely, however, the invention also allows one if necessary to choose desired asymmetry of the currents in the individual phases so that accordingly the existing thermal conditions in the furnace an even wear of the refractory lining is made possible.

Bei der Aufstellung des Ofens kann zunächst die nach der auch bisher angewendeten mehr überschläglichen Berechnung einzusetzende Anzahl von Elementen an den Leitern angebracht werden. Stellt sich dann beim Betrieb heraus, daß unerwünschte Stromdifferenzen vorhanden sind oder einzelne Leiter sich zu stark erwärmen, so kann man durch einfaches Hinzufügen oder Abnehmen von Drosselelementen den gewünschten Zustand herstellen und damit eine weitgehende Gleichmäßigkeit der Stromverteilung in den einzelnen Phasen und einzelnen Leitern herstellen.When setting up the furnace, the following can also be used up to now applied more approximate calculation of the number of elements to be used attached to the ladders. It then turns out during operation that undesirable There are current differences or individual conductors heat up too much, see above you can simply add or remove throttle elements to achieve the desired Establish state and thus an extensive uniformity of the current distribution in the individual phases and individual ladders.

Auch wenn sich im Laufe des Betriebes irgendwelche Änderungen ergeben, die nachträgliche Differenzen herbeiführen, ist die Anpassung durch Abnahme oder Hinzufügung einzelner Elemente besonders einfach, da kein Umbau an der Anlage selbst erforderlich ist.Even if there are any changes in the course of operation, which cause subsequent differences is the adjustment by acceptance or The addition of individual elements is particularly easy as there is no need to modify the system itself is required.

Besonders angenehm ist dabei der Umstand, daß man die Drosselelemente in der äußeren Form und in den Abmessungen etwa gleich den Isolierelementen ausbilden kann, so daß ein Austauch dieser beiden Arten von Elementen auch nachträglich möglich ist. Dabei wird für die Drosselelemente nicht mehr Platz benötigt als für die Isolierung ohnehin erforderlich ist.The fact that you have the throttle elements is particularly pleasant in the outer shape and dimensions of the insulating elements can, so that an exchange of these two types of elements is also possible at a later date is. No more space is required for the throttle elements than for the insulation is required anyway.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Drosselelemente in einer Kühlmittelführung aufgereiht sind. Von besonderem Vorteil hat es sich bei dieser Weiterbildung der Erfindung gezeigt, die Drosselelemente in einem biegsamen Schlauch unter Zwischenschaltung von elastischen Distanzringen aufzureihen.A further development of the invention is that the throttle elements are lined up in a coolant duct. It has been particularly advantageous for This development of the invention shown the throttle elements in a flexible Line up the hose with the interposition of elastic spacer rings.

Jedes Element besteht aus einem Ringkern, der etwa aus gewickelten Lagen von Dynamoblech oder aber aus gestanzten Ringblechen oder aus ferritischen Kernen mit geringen Eisenverlusten bestehen kann. Der Kern ist in einer Ebene oder mehrfach längsgeteilt, so daß zwei oder mehrere Schalen gebildet werden, die beispielsweise durch einfaches Verschrauben, Verkeilen, Verklemmen od. dgl. zusammengehalten werden.Each element consists of a toroidal core that is roughly made up of coiled Layers of dynamo sheet or of stamped ring sheets or of ferritic Cores with low iron losses can exist. The core is in a plane or divided longitudinally several times so that two or more shells are formed, for example be held together by simply screwing, wedging, jamming or the like.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing.

F i g. 1 zeigt schematisch einen Elektro-Ofen mit Ofentransformator und Stromzuführung; F i g. 2 gibt in Ansicht ein ungekühltes Drosselelement wieder; F i g. 3 zeigt eine Draufsicht nach F i g. 2; F i g. 4 zeigt ein durch Wasser oder Gase gekühltes Drosselelement; F i g. 5 zeigt eine Draufsicht nach F i g. 4.F i g. 1 shows schematically an electric furnace with a furnace transformer and power supply; F i g. 2 shows a view of an uncooled throttle element; F i g. 3 shows a plan view according to FIG. 2; F i g. 4 shows a through water or Gas-cooled throttle element; F i g. 5 shows a plan view according to FIG. 4th

Der Strom wird dem Ofen über den Transformator 1 zugeführt, an dessen Stromschiene 2 die biegsamen Stromleitungen, insbesondere Seile 3, bei 4 angeschlossen sind. Die Elektroden 5 sind an einem Ausleger 6 befestigt, der mit der Säule 7 auf- und abbeweglich ist.The current is fed to the furnace via the transformer 1 , to whose busbar 2 the flexible power lines, in particular cables 3, are connected at 4. The electrodes 5 are attached to an arm 6 which can be moved up and down with the column 7.

Einzelne oder alle Seile 3 einer Phase sind von einem oder mehreren Drosselelementen 10 umschlossen, die in ihren Abmessungen den bekannten Isolierelementen 11 soweit gleichen, daß beiden gegeneinander ausgetauscht werden können. Bei der Montage kann rein empirisch vorgegangen werden. Durch Messung wird zunächst festgestellt, welche Phasen und welche Leiter zu hoch belastet sind. Danach werden Drosselelemente 10 in geeigneter Zahl auf den Leitern angebracht, bis der gewünschte Betriebszustand erreicht ist. Die Drosseleinrichtung ist also nicht durch eine vorherige Berechnung ein für alle Mal festgelegt, sie kann vielmehr weitgehend den tatsächlich vorhandenen Verhältnissen angepaßt werden.Individual or all ropes 3 of a phase are enclosed by one or more throttle elements 10 , the dimensions of which are similar to the known insulating elements 11 to such an extent that the two can be interchanged with one another. The assembly can be done purely empirically. First of all, measurements are made to determine which phases and which conductors are too heavily loaded. Thereafter, a suitable number of throttle elements 10 are attached to the conductors until the desired operating state is reached. The throttle device is therefore not determined once and for all by a previous calculation; rather, it can largely be adapted to the actual existing conditions.

Auch wenn während des Betriebes Korrekturen oder Änderungen wünschenswert sein sollten, kann man sich diesen Umständen weitgehend durch Hinzufügen oder Abnehmen von Drosselelementen anpassen, wobei dann Drosselelemente 10 und Isolierelemente 11 gegeneinander ausgetauscht werden.Even if corrections or changes should be desirable during operation, one can largely adapt to these circumstances by adding or removing throttle elements, in which case throttle elements 10 and insulating elements 11 are exchanged for one another.

Die Aufhängung der Drosselelemente kann durch besondere Seile erfolgen, beispielsweise durch ein Seilpaar, das seitlich neben dem Leiter hergeht und an dem die Elemente festgeklemmt sind. Man kann aber auch Seilstücke nehmen, welche jeweils zwei Elemente miteinander verbinden, so daß eine Art Seilkette entsteht. Die einzelnen, getrennt aufgehängten Drosselelemente können auch durch Laschen, Zugstäbe od. dgl. miteinander zusammenhängen.The suspension of the throttle elements can be done by special ropes, for example, by a pair of ropes that goes along the side of the ladder and on to which the elements are clamped. But you can also take pieces of rope, which Connect two elements together so that a kind of rope chain is created. The individual, separately suspended throttle elements can also be Tension rods or the like. Interrelate.

Werden hochbelastete Leiter mit Kühlung verwendet, so ist auch in diesem Fall die Anwendung der erfindungsgemäßen Drosselelemente möglich, wie die F i g. 4 zeigt. In diesem Falle werden in einem Schlauch 15 die Drosselelemente 10 so eingesetzt, daß zwischen ihnen und dem Leiter ausreichender Raum zum Durchfluß des Kühlmittels verbleibt, welches flüssig oder gasförmig sein kann. Die Drosselelemente 10 müssen durch Distanzringe 12 auseinandergehalten werden. Beide sind im Schlauch 15 befestigt bzw. aneinandergereiht. Dem Schlauch wird in bekannter Weise das Kühlmittel durch entsprechend ausgebildete Kabelschuhe zugeführt. In F i g. 4 ist angedeutet, daß die den Spulenkern bildenden Bleche sowohl in Umfangsrichtung als auch querachsig aufeinanderliegen können.If highly stressed conductors with cooling are used, then in In this case, the use of the throttle elements according to the invention is possible, such as the F i g. 4 shows. In this case, the throttle elements are in a hose 15 10 inserted so that there is sufficient space for flow between them and the conductor of the coolant remains, which can be liquid or gaseous. The throttle elements 10 must be kept apart by spacer rings 12. Both are in the hose 15 attached or strung together. The coolant is supplied to the hose in a known manner supplied by appropriately designed cable lugs. In Fig. 4 is indicated, that the sheets forming the coil core both in the circumferential direction and transversely can lie on top of each other.

Die Distanzringe 12 müssen beweglich oder elastisch sein oder eine solche Form haben, daß sie die Beweglichkeit des Schlauches nicht hindern. Zu diesem Zweck können die Distanzringe mit balligen Anlageflächen versehen werden, oder man versieht sie mit einzelnen Auflagenocken.The spacer rings 12 must be movable or elastic or a have such a shape that they do not hinder the mobility of the hose. To this For this purpose, the spacer rings can be provided with spherical contact surfaces, or one provides them with individual pad cams.

Claims

Claims: 1. Electric furnace with movable electrodes, to which the power is supplied via several, partly flexible cables, and with throttle elements in the form of iron cores surrounding the lines for balancing purposes the inductances in such a way that the currents in the lines are in a certain ratio are brought to one another, preferably to the same value, characterized in that that the flexible part (3) of the lines consists of individual strung together elements (11) has existing insulation and that the throttle elements (10) in place of a corresponding number of insulating elements (11) are provided.

2. Electric furnace according to claim 1, characterized in that the iron cores (10) are formed in two or more parts by longitudinal division.

3. Electric oven according to claim 1 or 2, characterized in that the throttle elements (10) in a coolant duct are lined up.

4. Electric furnace according to claim 3, characterized in that the throttle elements (10) are lined up in a flexible hose (15) with the interposition of elastic spacer rings (12).

5. Electric oven according to claim 1, characterized in that the iron cores (10) are wound or layered from sheet metal are.

6. Electric furnace according to claim 1, characterized in that the annular iron cores (10) consist of ferritic materials.