DE1565406A1

DE1565406A1 - Dreiphasiger Lichtbogenofen

Info

Publication number: DE1565406A1
Application number: DE19661565406
Authority: DE
Inventors: Goeran Carlsson; Jan Marchner; Thor Thelemarck
Original assignee: ASEA AB; Allmanna Svenska Elektriska AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1965-11-30
Filing date: 1966-11-16
Publication date: 1970-05-27
Also published as: DE1565406C3; SE307996B; DE1565406B2; NO115031B; FR1502277A; GB1158419A

Description

Dreiphasiger Lichtbogenofen

Die Erfindung "bezieht sich auf einen dreiphasigen lichtbogenofen und betrifft die führung der Zuleitungen zum Ofen.

Für die Stromzuführung vom Ofentransformator zum Ofen bzw. zu den Elektrodenarmen des Ofens werden üblicherweise lange Hängekabel verwendet, deren Länge grosser sein muss als dem Abstand zwischen Transformator und Ofen entspricht. Sie müssen zumindest um soviel länger sein, wie es das Heben und Senken der Elektrodenarme erfordert. Diese Länge genügt aber nicht, denn beim Beschicken des Ofens wird die Brücke mit den Elektrödenarmen zur Seite geschwenkt, beim Schlackenziehen wird der Ofen zusätzlich um etwa 8° und beim Chargenentleeren sogar um 45° gekippt. Die Länge der Hängekabel zwischen ihren Anschlussstellen an den Elektrodenarmen und den festen Schienen an der Sekundärseite des Ofentransformators wird also ausser vom Abstand beider von der maximalen Verschiebung der Anschlusspunkte der Zabel an den Elektrodenarmen bestimmt. Die Kabel sind deshalb bedeutend langer, als es der Abstand und die Vertikalbewegungen der Elektroden erforderlich machen.

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Die Dreieckschaltung der Sekundärwicklung des Transformators wird dabei gewöhnlich am Transformator selbst vorgenommen, die Zuleitungen zu den Elektroden haben hohe Reaktanzen, die in den verschiedenen Phasen auch niigMch sind. Die daraus folgenden ungleichmässigen Phasenströme verschlechtern den Wirkungsgrad. Auch ist eine höhere Leerlaufspannung des Transformators erforderlich, um bei Belastung eine ausreichende Arbeitsspannung am Ofen zu haben. Die Leerlaufspannung kann dabei gefährlich hoch werden. Man hat zwar bereits versucht, die Dreieckschaltung an einer näher den Elektroden gelegenen Stelle vorzunehmen, die bekannten Schaltungen haben aber verschiedene Nachteile, entweder führen sie zu mechanisch unstabilen oder komplizierten Konstruktionen oder der Ausgleich der Reaktanzen in den drei Phasen wird nur durch eine Erhöhung der Gesamtreaktanz erreicht. Es ist in diesem fall nicht möglich, dem Lichtbogenofen bei massiger Leerlaufspannung eine grosse aktive Leistung zuzuführen, was eine niedrige Reaktanz im Ofenkreis voraussetzt.

Die Erfindung betrifft eine Führung und Halterung der Stromzuführungen, die auch für sehr grosse Öfen kurze Zuleitungen bei geringer G-esamtreaktanz und annähernd gleicher Reaktanz für alle Phasen ergibt. Die Erfindung geht von einem dreiphasigen Ofen mit einem Tragrahmen und mit einer schwenkbaren, den Ofendeckel tragenden Brücke,aus, an der verschiebbar die Elektrodenarme befestigt sind. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass an der Schwenkbrücke oder am Tragrahmen eine oder mehrere zur Abstützung der Zuleitungen dienende Stützen

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sind
angebracht/und die Dreieckschaltung der vom Ofentransformator kommenden Zuleitungen am oberen Ende der Stützen vorgenommen ist. Uach einem weiteren Vorschlag der Erfindung sind die Zuleitungen vom Ofentransformator längs der Stützen geführt.

Mit der Führung der Zuleitungen gemäss der Erfindung lässt sich eine niedrige und symmetrische Reaktanz fast über die ganze Länge der Zuleitungen erreichen. Die Hängekabel brauchen nicht langer gemacht zu werden als für die Auf- und Abwärtsbewegungen der Elektrodenarme erforderlich ist. Auf die Bewegungen der Schwenkbrücke und die Kippbewegungen des Ofens braucht praktisch keine Rücksicht genommen zu werden. Die Verlegung der Zuleitungen wird kurzschlussfest, die Symmetrierung kann leicht durchgeführt werden, und zwar sowohl an den Stützen wie auch an ihren Verbindungen zum Ofentransformator. Eine Kompensation für die verhältnismässig kurzen Hängekabel zwischen Stütze und Elektrodenarmen ist nicht unbedingt erforderlich. Massnahmen für die Symmetrierung können aber auch hier vorgenommen werden.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im folgenden an Hand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigen : Fig. i die Führung der Zuleitungen, Fig. 2 einen Ofentransformator gemäss der Erfindung in .

schematischer Darstellung,
Fig. 3 bis 6 verschiedene Möglichkeiten der Symmetrierung

des Leitersystems nach Fig. 1 und 2±gxx¥ Fig. 7 eine Abänderung des Ofens nach Fig. ?.

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In Fig. 1 sind mit 11 die Sekundärwicklungen und mit 12 die Klemmen eines Ofentransformators "bezeichnet. Von den Klemmen 12 gehen kurze Hängekabel 13 zu festen Schienen H, die an Stützen 22 "befestigt sind. Diese sitzen an einer Schwenkbrücke 15, die in der Horizontalebene drehbar auf dem Tragrahmen 16 des Ofens gelagert ist. Der Tragrahmen sitzt auf Stützen 20 und 21 und ist um die Achse C-D schwenkbar, die in Höhe der Leiter 13 liegt.

Die Hängekabel 13 können miteinander verschachtelt werden (Fig. 4), um die Ofenreaktanz herabzusetzen,, Eine nennenswerte Bewegung der Hängekabel 13 in vertikaler Richtung findet nicht statt, so dass die verschachtelte Anordnung gut durchführbar ist.

Längs der Stützen 22 werden die Leiter, zwei für jede Phase, zu dem oberen Teil der Stütze gezogen, wo die Dreieckschaltung bei 17 vorgenommen wird. Diese Leiter können nach Fig. 5, Schnitt 5-5, aus zwei konzentrischen Phasenleitern 18 und 19 bestehen. An der Dreieckschaltung 17 und an den Stromleitern in den Elektrodenarmen 27 sind feste Hängekabel (Einzelleiter) 26 aufgehängt. Die Elektrodenarme sind mit den Elektroden 28 im Verhältnis zur Schwenkbrücke 15 heb- und senkbar. Wie ersichtlich, braucht die Länge der Hängekabel nur mit Rücksicht auf diese Vertikalbewegungen berechnet zu werden, unabhängig von den Kipp- und Schwenkbewegungen des Ofens bzw. der Elektroden.

Nach Fig. 6 (Schnitt 6-6 in Fig. 1) können zur Symmetrierung die Aussenphasenleiter in mehrere parallele Leiter aufgeteilt werden,

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aber dies ist nur eins von vielen "bekannten Mitteln zum Erreichen der Symmetrie· Nach Pig, 3 kann dasselbe Ziel dadurch erreicht werden, dass man die flüssigkeitsgeMihlten leiter an den Elektrodenarmen (Schnitt 3-3 in Fig. 1) als zwei parallele Leiter für jede Phase mit grösserem Abstand untereinander und grösseren Durchmessern der Aussenphasen (I, II) als der Mittelphase (II) anordnet.

Beim Heben der Elektrodenarme und Elektroden 28 (Mg. 2) in die strichpunktierte Lage folgen die Hängekabel mit, während die übrigen Stromleiter (13, 14) nicht berührt werden. Beim Schwenken der Schwenkbrücke werden die Kabel 26 nicht weiter beeinflusst, und die Kabel 13 bleiben in der Hauptsache unbeeinflusst, für das Kippen des Ofens brauchen Kabeln 26 nicht langer zu werden, die Bewegung der Hängekabel 13 ist dabei im wesentlichen eine horisontale_o

Bei der Ausführungsform nach Hg, 7 sind die Stützen 22 am Tragrahmen 16 des Schmelzofens befestigt, nicht an der Brücke 15. Weiter ist der Tragrahmen 16 über eine weitere Stütze 29 abgestützt. Bei dieser Ausführungsform folgen die Stützen 22 nicht der Drehbewegung der Brücke, was für manche Öfen von Vorteil ist.

Bei der Ausführungsform nach Mg. 7 können die Klemmen 12 des Ofentransformators bei entsprechender Lage des Transformators durch Hängekabel 24 unmittelbar mit dem Punkt' 17, d.h. mit der Dreieckschaltung verbunden sein. Diese Ausführungsform ist in Pig. 7 gestrichelt angedeutet· Auch in diesem Fall ist die Leiterlänge verhältnismäBsig begrenzt, da sie nicht den Bewegungen der Schwenkbrücke zu folgen braucht_e

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Die niedrige Ofenreaktanz dank der Symmetrierungsmöglichkeit bewirkt, dass auch "bei sehr grossen Öfen eine niedrige Leitungsspannung und ein guter Wirkungsgrad erreicht werden kann_o

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Claims

Patentansprüche ;

1. Dreiphasiger Lichtbogenofen mit einem Tragrahmen und mit einer hierzu schwenkbaren, den Ofendeckel tragenden Brücke, an der verschiebbar die Elektrodenarme befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass an der Schwenkbrücke (15) oder am Tragrahmen (16) eine oder mehrere, zur Abstützung der Zuleitungen (13, H, 24, 26) dienende Stützen (22) angebracht sind und die Dreieckschaltung der vom Ofentransformator kommenden Zuleitungen (15) am oberen Ende der Stützen vorgenommen ist.

2ο Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuleitungen (H) vom Ofentransformator längs der Stützen (H) geführt sind.

3. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Stützen befestigten Stromleiter (H) durch Hängekabel (13) mit den Klemmen (12) des Ofentransformators befestigt sind.

4. Ofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse (A-B) der Schwenkbrücke (15) nahe den Stützen (22) angeordnet ist.

5. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützen (H) nahe der Drehachse (A-B) der Schwenkbrücke (15) und die Zuleitungen (13) in Höhe der Ofenkippachse (O-D) angebracht sind.

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