DE2055143C - Elektro Schlacke Umschmelzofen - Google Patents

Description

und zusätzlicher elektrischer Energiespeicher (11) sehen.

jeweils mit unterschiedlicher Polarität an den 15 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch geOfen geschiftet sind. löst, daß der Ofen abwechselnd an eine mit Gleich-

2. Elektro-Schlacke-Umschmelzofen nach An- richten) aufgebaute Gleichstromquelle und einen zu spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu- sätzlichen elektrischen Energiespeicher anschließbar sätzliche Energiespeicher im Primärkreis (8a) ist und daß dabei Gleichstromquelle und zusätzlicher eines Transformators (8) liegt, dessen Sekundär- 20 elektrischer Energiespeicher jewei'. mit unterschiedwicklung(8Ä) an den Ofen (1) angeschlossen ist, licher Polarität an den Ofen geschaltet sind. Auf und daß im Sekundär-und Primärkreis des Trans- diese Weise können die langen Stromzuführungen formators Schalter(9,10), insbesondere Thyristor- vom Gleichrichte·.· zum Ofen mit Gleichstrom gespeist schalter, angeordnet sind. werden, da die benötigten relativ kurzzeitigen Ströme

3. Elektro-Schlacke-Umschmelzofen nach An- as entgegengesetzter Richtung von dem in der Nähe des spruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Ofens angeordneten zusätzlichen Energiespeicher, zusätzlicher elektrischer Energiespeicher ein z. B. in Form einer Kondensatorbatterie, aufgebracht fremdaufladbarer Kordensa' >x (11) dient. werden.

4. Elektro-Schlacke-Umschmelzofen nach An- Der zusätzliche Energiespeicher kann dabei im spruch 1, dadurch gekennzeid '.et, daß als zusatz- 30 Primärkreis eines Transformators liegen, dessen licher Energiespeicher eine Batterie dient, die Sekundärwicklung an den Ofen angeschlossen ist, direkt an den Ofen anschaltbar ist. wobei zur Übertragung der Energie im Sekundär- und

Primärkreis synchron betätigbare Schalter angeordnet sein müssen. Als zusätzlicher Energiespeicher kann

35 — wie bereits erwähnt — eine Kondensatorbatterie

vorgesehen werden; es kann aber auch die magnetische Energie de«; an Gleichspannung liegenden

Die Erfindung betrifft einen Elektro-Schlacke-Um- Transformators selber benutzt werden,
schmelzofen, bei dem der jeweils in der Schlacke lie- Ferner kann es unter Umständen von Vorteil sein,

gende Elektrodenteil durch Ströme unterschiedlicher 40 von diesen zusätzlichen Transformatoren abzusehen Polarität abschmelzbar ist, welche zwischen dem und als zusätzlichen Energiespeicher direkt eine Elektrodenteil und der Ofenwandung fließen. Batterie heranzuziehen.

Zur Erzeugung hochreiner und hochwertiger An Hand einer Zeichnung sei die Erfindung näher

Stähle werden heute in immer größerem Umfange erläutert; es zeigt

Umschmelzverfahren mit selbstverzehrenden Elek- 45 F i g. 1 den schematischen Aufbau der Spannungstroden, wie z. B. das Elektro-Schlacke-Umschmelz- Versorgung und

verfahren, benutzt. Bedingt durch die geforderten F i g. 2 den Verlauf des Stromes / im Ofen zwi-

Werkstückabmessungen werden dabei häufig auch sehen Elektroden und Ofenwandung,
die Abmessungen der Umschmeb:öfen beträchtlich, In den über dem umgeschmolzenen Werkstoff 4a

z. B. ergeben sich oft Höhen bis über 15 Meter. 50 befindlichen Schmelzsumpf &b des Elektroum-

Durch diese Abmessungen werden auch die Induk- Schmelzofens 1 taucht eine selbst verzehrende Elektivitäten der Zuleitung von der Slromquelle zu den trode 3 ein. Durch den zwischen Elektrode 3 und Ofenanschiüssen verhältnismäßig groß. Messungen Ofenwandung 2 fließenden elektrischen Strom / bei einem Ofen samt Zuleitungen haben z.B. Induk- schmilzt das in dem Schmelzsumpf4 eintauchende tivitäten von 40 μΗ bei 1 mi.) Wirkwiderstand ergeben. 55 Elektrodenstück ab. Durch geeigneten Vorschub der Verwendet man netzfrequente Wechselspannung Elektrode 3 kann somit das in dieser Elektrode voivon 50 Hz, so sind die Blindwiderstände etwa zehn- handene Material, ζ. B. Stahl, vollständig umgemal so groß wie die Wirkwiderstände, die die eigent- schmolzen werden. Der Strom / zur Elektrode 3 und liehe Ofenleistung erbringen. Dies bedeutet bei den Ofenwandung 2 fließt durch Leitungen 6 und 7, norgeforderten Leistungen in der Größenordnung von 60 malerweise Kupferschienen erheblicher Dimensionieeinigen MVA und bei Strömen von z. B. 20 kA außer- rung, die mit den Gleichspannungsausgängen eines ordentlich umfangreiche Dimensionierungen der steuerbaren Gleichrichters 5 verbunden sind, der Transformatoren und Zuleitungskabel und erfordert seinerseits an einem Drehstromnetz RST liegt. Wie außerdem die Bereitstellung einer erheblichen Blind- F i g. 2 erkenen läßt, fließt der Strom / während einer leistung durch das Netz. 65 gewissen Zeitdauern in Richtung der gezeigten

Es ist daher bereits vorgeschlagen worden, den Polarität. Nach Ablauf dieser Zeit wird der Thyristor-Of.-n mit einer weit unterhalb der Netzfrequenz üp- gleichrichter 5 durch das Steuerteil 14 gesperrt und senden Freau^nz von z.B. 5 bis 10 Hz zu speisen. die Thyristoren 9 und 10 gezündet. Damit kann sich

der über den Widerstands aus einem Gleichrichter 13 aufgeladene Kondensator 11 über die Primärwicklung 8a des Transformators 8 entladen. Die hierdurch in dessen Sekundärwicklung 8 b erzeugte Spannung ist dabei von umgekehrter Polarität wie die Spannung an den Ausgängen des Thyristorgleichrichters 5 und erzeugt während der Zeitdauern einen Strom / entgegengesetzter Polarität im Ofen 1. Nach Ablauf der Zeitdauern werden durch das Steuerteil 14 die Thyristoren 9 und 10 wieder gesperrt und der Thyristorgleichrichter 5 gezündet, so daß sich erneut die Stromrichtung/ im Ofen umkehrt. Die Form und der Verlauf der vom Energiespeicher in Form eines Kondensators 11 am Ofen erzeugten Spannung kann bei bestimmter Induktivität in den Zuleitungen, durch Wahl des Transformators 8 und durch Wahl des Kondensators 11 in beliebiger Form gestaltet werden, es ist sogar eine oszillierende Spannung möglich. Wie aus dem vorliegenden Prinzip ersichtlich, ist es dabei nicht unbedingt erforderlich, als Energiespeicher einen Kondensator vorzusehen, sondern es könnte genau so gut an die Stelle von Thyristor 10 und Kondensator 11 ein geschlossener Schalter 15 treten, durch dessen öffnen sich die im Transformator 8 gespeicherte Energie über den Ofen 1 entladen würde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Dies verringert zwar die induktiven Verluste und da- Patentansprüche: mit den Blindstrombedari der Anlage ganz erheb lich, erfordert aber andererseits unter normalen Um-

1. Elektro-Schlacke-Umschmelzofen, bei dem ständen eine aufwendige Umricbterschaltung.

der jeweils unter der Elektroschlacke liegende 5 Aus diesen vorgenannten Gründen ware die Ver-

Elektrodenteil durch Ströme unterschiedlicher wendung von Gleichstrom ideal; Gleichstrom ist je-

Polarität abschmelzbar ist, welche zwischen dem doch aus technologischen Gründen — z. H. Polansa-

Elektrodenteil und der Ofenwandung fließen, tionseffekte usw. — oft nicht einsetzbar,

dadurch gekennzeichnet, daß der Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht

Ofen (1) abwechselnd an eine mit Gleichrichtern io darin, hinsichtlich der Zuführungen die Vorteile einer

aufgebaute Gleichstromquelle (S) und einen zu- Gleichstromspeisung zu wahren, jedoch gleichzeitig

sätzlichen elektrischen Energiespeicher (11) an- selbst für den Ofen zur Vermeidung von Polansaüons-

schließbar ist und daß dabei Gleichstromquelle (5) erscheinungen Ströme wechselnder Polarität vorzu-