DE2123368B2 - Speisestromzufuhrvorrichtung fuer einen elektroschlackenofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Speisestromzufuhrvorrichtung für einen Elektroschlackenofen, welcher einen Schmelztiegel, ein Schmelztiegelbasisteil, sowie Vorrichtungen zur Halterung und Verstellung einer aufbrauchbaren Elektrode aufweist, mit Zufuhrleitungen von der SpeisestromqueUe zu der Elektrode und dem Schmelztiegelbasisteil.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine solche Stromverteilung in dem Elektroschlackenofen erzielt werden, daß durch das Magnetfeld auf die Schmelze ausgeübte Umrühreffekte weitgehend ausgeschaltet werden.

Einer der Hauptvorteile des Schmelzens mit Aufbrauchelektrode, d.h. mit sich selbst während des Schmelzvorgangs aufzehrender Elektrode, beruht in der stetig fortschreitenden Erstarrung des Blocks. Bei einem typischen Ofen mit Aufbrauchelektrode wird so zunächst ein Schmelzenbad aus Metallschmelze gebildet, dessen Volumen sich bis auf einen vorgegebenen Wert vergrößert und sodann ziemlich konstant bleibt, während an der Unterseite des Schmelzenbads eine fortschreitende Erstarrung vor sich geht.

Es ist bekannt, daß die Form der Grenzfläche zwischen dem festen und dem flüssigen Metall an der Oberseite des sich bildenden Blocks eine sehr bedeutsame Rolle für die metallurgische Qualität des Blocks selbst spielt Bei dem Elektroschlackenverfahren werden die Betriebsbedingungen so gewählt, daß die sich ausbildende Erstarrungsfront so eben oder horizontal wie möglich ist, um auf diese Weise die Erzeugung eines Blocks hoher Qualität zu gewährleisten.

Em weiterer Faktor, welcher die Qualität des erschmolzenen Blocks erheblich beeinflußt, ist das Ausmaß von Umrührbewegungen in der Metallschmelze. Es wurde festgestellt, daß für viele Stoffe, insbesondere solche mit hohen Legierungsgehalten, welche zur Legierungstrennung neigen, die höchste Gleichmäßigkeit der Gefügestruktur des Blocks und insgesamt die höchste Blockqualität erzielbar sind, wenn die Metallschmelze sich vollständig oder fast vollständig in Ruhe befindet

Bei den herkömmlichen Elektroschlackenofen bekannter Bauart war ein vollständig in Ruhe befindliches Metallschmelzenbad infolge der mit der Wirkungsweise des Elektroofens verbundenen magnetischen Umrührwirkung nicht erzielbar. Dieser magnetische Umrühreffekt rührt von der Wechselwirkung zwischen der radial auswärts in Richtung auf die Seitenwandung de;

Schmelztiegels fließenden horizontalen Komponenten des Hauptverfahrensstroms und den Vertikal-Komponenten von durch die verschiedenen für de Stromzufuhr und -abfuhr zu bzw. von der Anlage verwendeten Leiter erzeugten Streumagnetfeldern her. Dieser Umrühreffekt tritt sowohl bei Wechselstromöfen wie auch bei Gleichstromöfen auf, da bei Wechselstromspeisung der Strom und die Streumagnetfelder jeweils ihre Richtung gleichzeitig umkehren, derart daß die auf die geschmolzene Schlacke und die Metallschmelze ausgeübten Bewegungskräfte ihre Richtung unverändert beibehalten.

Versuche, diese Effekte der Magnetfelder in Elektroschlackenöfen zu eliminieren, wurden bisher nicht unternommen, und zwar vor allem deswegen, weil bisher nicht angenommen wurde, daß die magnetischen Umrühreffekte ein Problem bei den Elelitroschlackenschmelzverfahren darsteilen. Selbst unter Inkaufnahme der bei den herkömmlichen öfen notwendigerweise auftretenden Umrühreffekte ist die Qualität der erschmolzenen Blöcke außerordentlich hoch, vorausgesetzt, daß die richtigen Betriebsbedingungen gewählt wurden. Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, daß sich eine noch höhere Qualität des erschmolzenen Blocks erzielen läßt, bzw. eine größere Produktionsgeschwindigkeit bei gleicher Qualität, falls es gelingt, die erwähnten, mit der Wirkungsweise der bekannten Elektroschlackenöfen notwendigerweise verbundenen, durch Magnetfelder bedingten Umrühreffekte zu vermeiden.

Zu diesem Zweck ist bei einer Stromzufuhrvorrichtung für einen Elektroschlackenöfen der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung vorgesehen, daß eine mit dem Schmelztiegelbasisteil elektrisch verbundene Stromrückleitung koaxial um den Schmelztiegel herum angeordnet ist, derart, daß sie mit der Stromzuleitung zu der Elektrode, der Elektrode, dem Schlackenbad, der Metallschmelze und dem in Bildung befindlichen Block eine Koaxialanordnung bildet, die sich bis zu einer genügend oberhalb der Schlackenschmelze und dem Schmelzbad gelegenen Stelle erstreckt, derart, daß die Vertikal-Komponenten des von einer zur Verbindung zwischen der Koaxialanordnung und der Stromquelle dienenden Leuerschleife im Bereich der Schmelzzone erzeugten Magnetfeldes vernachlässigbar klein gehalten werden.

Der Erfindung liegt die grundlegende Erkenntnis zugrunde, daß sich die oben erwähnte Aufgabenstellung durch die Ausbildung der Stromzufuhr zu dem Elektroschlackenöfen als Koaxialleitung bzw. äquivalent zu einer solchen Koaxialleitung lösen läßt. Sinn und Zweck der Verwendung einer Koaxialleiteranordnung im vorliegenden Zusammenhang läßt sich am besten anhand einer Analyse der in einem typischen Elektroschlackenöfen auftretenden Magnetkräfte verstehen. Die Elektrode, die in einem derartigen Verfahren aufgeschmolzen werden soll, muß einen kleineren Durchmesser besitzen als der Schmelztiegel, welcher den sukzessive entstehenden Schmelzblock sowie die zugehörigen Schlacken- und Metallschmelzenbäder enthält Bei der Durchleitung des Stroms von der Elektrode zu dem Block führt dieser Unterschied des Durchmessers unvermeidlich zu horizontalen Stromkomponenten, die radial auswärts in Richtung auf den Umfang der Schmelzform oder radial einwärts in Richtung auf die Elektrode zu fließen, je nach der Polarität der angelegten Spannung. Außerdem ist (bei Retrieb mit Wechselstrom) der Skineffekt wegen der unterschiedlichen elektrischen Widerstandswerte von Schlacke und Metallschmelze in der Metallschmelze wesentlich ausgeprägter als in dem Schlackenbad. Das bedeutet, daß die Tendenz des Wechselstroms, mög-

S liehst weit außen zu fließen, in der flüssigen Metallschmelze wesentlich stärker ausgeprägt ist, als in der flüssigen Schlacke. Auch hier treten beim Obergang des Stromflusses von der Schlacke zu der Schmelze oder umgekehrt horizontale Stromkomponenten auf. Bei

ίο einem herkömmlichen Elektroschlackenöfen bilden die Stromzuleitungen zu der Oberseite der Elektrode und zur Unterseite des Blocks eine große Induktionsschleife mit einer Windung, welche erhebliche Magnetfelder erzeugt. Diese Felder besitzen allgemein eine ausge-

iS prägte Vertikalkomponente im Bereich der Schmelzzone. Diese Vertikalkomponente des Magnetfelds tritt in Wechselwirkung mit der Radialkomponente des Elektrodenstroms, was nach der klassischen Dreifingerregel das Auftreten einer Zirkulationskraft zur Folge hat.

Aus der vorhergehenden Überlegung ergibt sich, daß eine Verringerung der Vertikalkomponente des Magnetfelds eine Verringerung der schädlichen Umrühreffekte zur Folge hat Dies wird nach dem Grundgedanken der Erfindung dadurch erreicht, daß die Stromzufuhr zur Oberseite der Elektrode und die Stromrückleitung von der Unterseite des Schme'.zblocks so angeordnet werden, daß sie miteinander eine vertikal verlaufende Koaxialleiteranordnung bilden.

In diesem Zusammenhang ist daran zu erinnern, daß in einem Leitersystem in Form einer vertikal verlaufenden Koaxialleitung das Magnetfeld vollständig auf den Raum zwischen dem Innen- und dem Außenleiter begrenzt ist, und daß außerdem das Magnetfeld ausschließlich horizontal gerichtet ist. In einem derartigen Leitersystem gibt es keine vertikalen Magnetfeldkomponenten, weiche in einem Elektroschlackenverfahren die unerwünschten magnetisch bedingten Umrühreffekte hervorrufen könnten.

In der Praxis ist die Verwirklichung einer derartigen idealen Koaxialanordnung schwierig, da die Elektrode in dem Maße wie sie aufgebraucht wird, abwärts zugeführt werden muß. und weil ferner die Notwendigkeit des Zugangs zu dem Ofen die Verwendung einer kontinuierlichen äußeren Rückleitung, wie sie normalerweise bei einem Koaxialanschluß vorgesehen ist. unmöglich macht.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Verschieblichkeit der Elektrode durch die Verwendung eines Gleitkontaktsystems gewährleistet.

Vorzugsweise werden mehrere diskrete Leiter (vorzugsweise wenigstens 3) verwendet, um die Wirkung einer Koaxial-Rückleitung zu erhalten. In der Praxis hat sich ergeben, daß vorzugsweise vier oder mehrere Leiter benötigt werden, um die gleiche Wirkung wie ein kontinuierlicher, zusammenhängender Rückführleiter zu ergeben; jedoch erbringt die Verwendung von drei oder sogar nur zwei Leitern schon eine wesentliche Verbesserung gegenüber dem herkömmlichen System.

Die oben erwähnte Begrenzung des Magnetfelds ergibt ein Leitersystem mit einer wesentlich geringeren Induktanz als bei einem herkömmlichen Elektroschlakkenofen. Das bedeutet, daß bei mit Wechselstrom betriebenen öfen der Blindspannungsabfall zwischen Stromquelle und Schlackenbad verhältnismäßig klein ist und der Ofen einen verhältnismäßig hohen Betriebsleistungsfaktor besitzt. Ein weiterer Vorteil, der bei Verwendung von Gleitkontakten erzielt wird, besteht darin, daß die Länge der Koaxial-Leiteranordnung

unverändert bleibt, auch wenn sich die Elektrode im Betrieb verbraucht, d. h. aufgeschmolzen wird. Das bedeutet, daß der Blindspannungsabfall für jeden gegebenen Strompegel konstant bleibt Demgegenüber verringert sich bei einem herkömmlichen Elektroschlakkenofen die Abmessung der durch die Stromzuführung gebildeten einzigen großen Induktionsschleife mit zunehmendem Abschmelzen der Elektrode. Dies hat eine Abnahme des Blindspannungsabfalls bei fortschreitendem Schmelzprozeß zur Folge, was eine entsprechende Verringerung der Ausgangsspannung der Stromquelle durch entsprechend gesteuerte Kompensation erforderlich macht, um das thermische und elektrische Gleichgewicht in der Schmelzzone aufrecht zu erhalten. Die Erübrigung dieser durch die Notwendigkeit einer Regelung der Speisespannung im Verlauf des Betriebs bedingten Komplikation stellt einen weiteren Vorteil der Erfindung dar. Ein weiterer Vorteil der Begrenzung des Magnetfeldes auf den Raum zwischen dem Innen- und dem Außenleiter der im wesentlichen einem Koaxialleitersystem äquivalenten Koaxialanordnung besteht darin, daß die Wirbelstromaufheizung des Stahlgerüsts des Ofens oder benachbarter außerhalb der begrenzten Zufuhrschleife befindlicher Anlageteile weitgehend ausgeschaltet wird.

Durch die Erfindung wird somit ein mit Wechselstrom oder Gleichstrom betreibbarer Elektroschlackenofen geschaffen, dessen Stromzufuhrsystem im wesentlichen einem Koaxialleitersystem äquivalent ist und auf diese Weise die schädlichen, magnetisch verursachten Effekte von Umrührbewegungen in der geschmolzenen Schlakke bzw. der Metallschmelze vermieden werden. Das einem Koaxialleitersystem äquivalente erfindungsgemäße Stromzufuhrsystem erbringt ferner bei Betrieb mit Wechselstrom einen hohen Betriebs-Leistungsfaktor. Die erfindungsgemäße Stromzufuhrvorrichtung stellt das Äquivalent einer Koaxialleiteranordnung gleichbleibender Länge über den gesamten Prozeßverlauf dar, was bei Wechselstrombetrieb den Vorteil hat, daß der Blindspannungsabfall im Verlauf des Aufbrauchs der Elektrode im wesentlichen unverändert bleibt und eine Nachstellung der Speisespannung auf niedrigere Spannungswerte entbehrlich macht Die Aufheizung von Stahlgerüsten und anderweitigen benachbarten Anlageteilen durch Wirbelströme bei Wechselstrombetrieb wird bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Stromzufuhrvorrichtung weitgehend vermieden.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Rückleitung aus mehreren diskreten Einzelleitern, vorzugsweise wenig stens drei in gleichen Umfangsabständen um den Umfang des Schmelztiegels verteilten Einzelleitern besteht, die im Effekt äquivalent dem Außenleiter einer Koaxialleitung wirken. Alternativ kann die Rückleitung unmittelbar durch die Schmelztiegelwandung gebildet werden, wobei in diesem Falle somit ein kontinuierlicher Außenletter an strengen Sinne vorliegt

im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert; in dieser zeigt:

F i g. 1 in Seitenansicht einen Ofen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei der Kopfteil des Ofens aus der koaxial bezüglich dem Schmelztiegel ausgerichteten Stellung verschwenkt ist,

Fig.2 in teilweise geschnittener Seitenansicht den Ofen mit Elektrode und mit einem in dem Ofen teilweise gebildeten Block,

F i g. 3 eine Draufsicht auf den Ofen aus F i g. 1.
In den Figuren der Zeichnung sind entsprechende Teile jeweils mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Der in der Zeichnung dargestellte Elektroschlacken-

5 ofen vom Typ mit Aufbrauchelektrode, d. h. mit sich verzehrender Elektrode, ist als ganzes mit 10 bezeichnet. Die Darstellung des Ofens in der Zeichnung ist für die Zwecke der Beschreibung der der vorliegenden Erfindung stark vereinfacht. Teile, wie beispielsweise die

ίο Kontrollkonsole, die Schlackenzuführung sowie die Vorrichtungsteile für die Ingangsetzung des Verfahrens sind nicht dargestellt, da sie nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind. Dargestellt ist im wesentlichen der Elektroschlackenofen mit einem Schmelztiegel 12, der auf einer Basis bzw. einem Fundament 14 ruht. Im Bereich seiner Oberseite ist der Schmelztiegel mittels eines Stahlgerüstrahmens 16 fixiert Der Schmelztiegel 12 weist, wie am besten aus Fig.2 ersichtlich, einen äußeren Wasserkühlmantel 18 zur

ίο Kühlung der Schmelztiegelwandung auf. Des weiteren weist der Schmelztiegel an seiner Unterseite einen geeigneten wassergekühlten Untersatz bzw. ein Gespann 20 auf, wie dies bei derartigen Schmelztiegeln üblich ist Wie bereits erwähnt, sind geeignete (nicht dargestellte) Vorrichtungen zur Einbringung von Schlacke in den Schmelztiegel vorgesehen.

Oberhalb dem Schmelztiegel 12 ist ein Ofenkopfteil 22 hin und her verschieblich sowie verschwenkbar angeordnet und zwar mittels eines großen Lagerzapfens 24, welcher sich durch das Kopfteil hindurch erstreckt und in einem geeigneten Lager 26, das an einem Block 28 befestigt ist gelagert ist Der Zapfen 24 erstreckt sich auch durch eine Gleitbuchse 30, welche zur zusätzlichen Abstützung und Halterung für das Ofenkopfteil 22 dient Der Lagerblock 28 und die Gleitbuchse 30 sind an einer Säule 32 angebracht Der Zapfen 24 kann mittels Hydraulikzylinder 97 angehoben werden, derart daß das Ofenkopfteil 22 sowohl eine hin- und hergehende Gleitverschiebung in vertikaler Richtung wie auch eine Schwenkbewegung ausführen kann.

An dem Kopfteil 22 ist mittels Hydraulikzylindern 36, welche an einer Platte 38 befestigt sind, ein wassergekühlter Leiter 34 angeordnet Die Hydraulikzylinder 36 dienen zur Herstellung eines elektrischen Kontakts zwischen dem Leiter 34 und dem oberen Ende der Elektrode 50.

Die Platte 38 ist über dem Ofenkopfteil 22 mittels zwei Kolbenstößeln 40 und 42 genähert, welche mittels Druckbeaufschlagung von an den Enden der Stößel 40, 42 angebrachten Kolben in Hydraulikzylindern 44 und 46 hin und her verschiebbar sind. Der wassergekühlte Leiter 34 kann somit durch geeignete Steuerung der Stellung der Stößel 40 und 42 in Längsrichtung bezüglich dem Kopfteil 22 und damit auch dem

Schmelztiegel 12 hin und her versteilt werden.

Der wassergekühlte Leiter 34 dient der Stromzufuhr von dem einen Anschluß einer Stromquelle 200 zu der in dem Ofen aufzuschmelzenden Elektrode 50. Die Elektrode ihrerseits ist am Ende des wassergekühlten

to Leiters 34 mittels einer Elektrodenklemmvorrichtung 48 gehaltert Dies ist am besten aus F i g. 2 ersichtlich, wo die Elektrode 50 in ihrer in der Klemmvorrichtung 48 fixierten Lage gezeigt ist Die elektrische Energiezufuhr zu dem wassergekühlten Leiter 34 erfolgt über ein

innerhalb des Kopfteils 22 angeordnetes Gleitkontaktaggregat 52 Dieses Gleitkontaktaggregat ist mh der Stromquelle 200 über zwei wassergekühlte Leiter 54 verbunden.

Der elektrische Stromkreis von der Speisestromquelle über den Leiter 54, das Gleitkontaktaggregat 52, den wassergekühlten Leiter 34 und die Elektrode 50 wird über die flüssige Schlacke 98, die Metallschmelze 56, den Block 53, den Untersatz 20 sowie über Rückleitungen 58,60,62 und 64 geschlossen. In F i g. 2 ist unterhalb des Schmelzenbads 56 der teilweise gebildete Block 53 gezeigt. Jede der Rückleitungen 58 bis 64 ist in zwei Abschnitte unterteilt. Der erste Abschnitt ist jeweils der

Metallschmelzenbad 56 und der Block 53 ebenfalls Teile des Innenleiters. Die Rückleiter 58 bis 64 erzeugen ein Magnetfeld, das gleich groß und entgegengesetzt gerichtet dem von dem Leiter 34, der Klemmvorrichtung 48, der Elektrode 50, der Schlacke 98, der Schmelze 56 und dem Block 53 erzeugten Magnetfeld ist.

Die Magnetfelder außerhalb des Ofens heben sich auf diese Weise auf. Außerdem werden durch die Koaxialanordnung der Rückleiter 58 bis 64 bezüglich

untere oder Schmelztiegelabschnitt 66, 68, 70 bzw. 72. io des konzentrischen Innenleiters (34, 48, 50, 98, 56, 53) Diese Schmelztiegelabschnitte der Rückleiter sind sämtliche Vertikalkomponenenten des Magnetflusses jeweils mittels geeigneter Anschlußblöcke 74,76 und 78 und damit jegliche Urnrührkräfte eliminiert, mit dem Untersatz bzw. Gespann 20 verbunden. Der In dem gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel

obere Teil der einzelnen Rückleiter 58 bis 64 wird sind vier Rückleiter vorgesehen. Es sei jedoch betont, jeweils durch Kopfabschnitte 82,84,86 bzw. 88 gebildet. 15 daß drei Leiter genügen können. Umgekehrt kann die

Verwendung von mehr als vier Rückleitern vorzuziehen sein. Es hat sich jedoch ergeben, daß vier Rückleiter eine ausreichende Kontrolle des Magnetfeldes gewährleisten, derart, daß sie für alle praktischen Zwecke als

Koaxialanordnung

einer

Diese oberen oder Kopfabschnitte der Rückleiter sind in dem Kopfteil 22 des Ofens befestigt und über zwei wassergekühlte Leiter 90 ihrerseits mit der Speisestromquelle 200 verbunden.

In Fig. 1 sind die oberen oder Kopfabschnitte der 20 ausreichendes Äquivalent Rückleitungen außer Eingriff mit den unteren oder angesehen werden können. Schmelztiegelabschnitten dargestellt, derart daß das Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, erstreckt sich

Ofenkopfteil 22 aus der mit dem Schmelztiegel 12 der Koaxialeffekt bis weit über die Schmelzzone 56 bis ausgerichteten Stellung verschwenkt werden kann. In hinauf in das Kopfteil 22. Erst an der Oberseite des dieser Stellung ist der Kopfteil 22 des Ofens auch in 25 Kopfteils verlaufen die Leiter 54 und 90 in horizontaler F i g. 3 dargestellt. Die Verschwenkung des Ofenkopf- Richtung bezüglich dem Ofen. Da die Leiter 54 und 90

nahe beieinander geführt, d. h. gewissermaßen »gebündelt« verlaufen, heben sich die von ihnen erzeugten Magnetfelder im Bereich der Schmelzzone gegenseitig

und ausgewechselt werden. Nach der Entnahme des 30 auf. Das hat zur Folge, daß bei Verwendung von Blocks wird eine neue Elektrode in den Schmelztiegel Wechselstrom als Schmelzenergie der Blindspannungsabfall in dem Stromkreis äußerst gering ist. Tatsächlich zeigt ein gemäß der Erfindung aufgebauter Ofen einen »vesentlich besseren Leistungsfaktor als andere öfen. 35 Wie erwähnt, dienen der wassergekühlte Leiter 34 und die Elekirodenklemmvorrichtung 48 als elektrische Zuleitung zu der Elektrode 50. Die Stromzufuhr zu dem Leiter 34 erfolgt über den Gleitkontakt 52. Im Betrieb des Ofens wird die zunehmende Verkürzung der

der Rückleiter Ξ8 bis 64 mit dem entsprechenden 40 Elektrode 50 durch die Abwärtsverschiebung des Schmelztiegel oder Unterabschnitt dieser Rückleitun- Leiters 34 nach unten in den Schmelztiegel 12 hinein

ausgeglichen. Infolgedessen nimmt die Länge des stromführenden Innenleiters der Koaxialanordnung mit dem zunehmenden Abschmelzen der Elektrode 50 nicht Anschlußteil 92 in ein an der oberen Stirnseite der 45 ab. Da die Länge der Koaxialanordnung trotz des Unter- bzw. Schmelztiegelabschnitte 66 bis 72 der Aufbrauchs der Elektrode einen festen Wert behält, Rückleitungen vorgesehenes napfförmiges Anschlußteil behält auch der Blindspannungsabfall in dem gesamten 94 im Paß-Sitz eingreift. Mittels geeigneter Verriegelun- Stromkreis für einen gegebenen Strompegel einen gen 96 werden die zusammengehörigen Verbindungs- festen Wen. Es ist daher keine Nachstellung oder stücke in Eingriff gehalten und so ein guter elektrischer 50 Kompensation der Speisespannung erforderlich, um das Kontakt gewährleistet In dieser Eingriffstellung bilden thermische und elektrische Gleichgewicht in dei die Abschnitte der Leiter 58 bis 64 die Rückleitung für Schmeizzone aufrechtzuerhalten, den elektrischen Strom, derart daß der elektrische Bei der vorstehend beschriebenen bevorzugter

Stromkreis des Ofens 10 geschlossen ist Ausführungsform der Erfindung sind Rückleiter 58 bij

Die Rückleiter 58 bis 64 sind in gleichen Umfangsab- 55 64 vorgesehea Es sei jedoch betont daß auch dei ständen um den Umfang des Schmelztiegels 12 herum Schmelztiegel selbst als Rückleiter verwendet werdet verteilt Außerdem verlaufen sie parallel zur Achse des kann. In diesem Fall müßte der Schmelztiegel 12 Schmelztiegels 12 nach oben urd sind vorzugsweise so elektrisch mit der Basis 20 wie auch mit dem Kopfteil 23 nahe wie möglich an dem Schmelztiegel nach oben verbunden sein. Das Kopfteil 22 seinerseits müßte mi geführt Aufgrund dieser Anordnung bilden sie ein 60 einem elektrischen Leiter versehen sein, oder selbs Äquivalent für den Außenleiter eines Koaxialkabels. leitend ausgebildet sein, um den Anschluß über dii Der wassergekühlte Leiter 34 und die Klemmvorrieh- Leiter 90 zur Speisestromquelle herzustellen. Die Leite tung 48 können als der konzentrische Innenleiter des 54 und der Gleitkontakt 52 sind selbstverständhcl Koaxialkabels aufgefaßt werden. Im Betriebszustand elektrisch gegenüber dem Ofenkopfteil 22 isoliert, des Ofens bilden die geschmolzene Schlacke 98. das 65

teils 22 in diese Stellung dient zur Herausnahme eines fertigen Blocks aus dem Schmelztiegel 12. Ferner kann in dieser Stellung auch der Schmelztiegel 12 entnommen

eingebracht und sodann der Ofenkopfteil 22 wieder in die Stellung über dem Schmelztiegel 12 zurückverschwenkt.

Sodann wird die Elektrode 50 in der Elektrodenklemmvorrichtung 48 fixiert, derart, daß sie in der richtigen Weise mit dem Schmelztiegel ausgerichtet ist. Sodann wird der Ofenkopfteil 22 herabgelassen, derart, daß die einzelnen Ober- bzw. Kopfabschnitte 82 bis 88

gen in Eingriff gelangen. Diese Stellung ist in F i g. 2 gezeigt, wo jeweils ein an den Ober- bzw. Kopfabschnitten 82 bis 88 der Rückleitungen vorstehendes

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

709 509/1«

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Speisestromzufuhrvorrichtung für einen Elektroschlackenofen, welcher einen Schmelztiegel, ein Schmelztiegelbasisteil, sowie Vorrichtungen zur Halterung und Verstellung einer aufbrauchbaren Elektrode aufweist, mit Zufuhrleitungen von der Speisestromquelle zu der Elektrode und dem Schmelztiegelbasisteil, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit dem Schmelztiegelbasisteil (20) elektrisch verbundene Stromrückleitung(58, 60, 62 und 64) koaxial um den Schmelztiegel (12) herum angeordnet ist, derart, daß sie mit der Stromzuleitung (34) zu der Elektrode (50), der Elektrode (50), dem Schlackenoad (98), der Metallschmelze (56) und dem in Bildung befindlichen Block (53) eine Koaxialanordnung bildet, die sich bis zu einer genügend oberhalb der Schlackenschmelze und dem Schmelzbad gelegenen Stelle erstreckt derart daß die Vertikal-Komponenten des von einer zur Verbindung zwischen der Koaxialanordnung und der Stromquelle dienenden Leiterschleife im Bereich der Schmelzzone (56, 98) erzeugten Magnetfeldes vernachläßigbar klein gehalten werden.

2. Stromzufuhrvorrichtung nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Rückleitung aus mehreren Einzelleitern (58,60,62,64) besteht.

3. Stromzufuhrvorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Stromrückleitung wenigstens drei in gleichen Umfangsabständen um den Schmelztiegelumfang verteilte Einzelleiter aufweist.

4. Stromzufuhrvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gleitkontakt (52) zur Stromzufuhr zu der Elektrode (50), derart daß die Länge der stromführenden Koaxialanordnung im Verlauf des Abschmelzen der Elektrode unverändert bleibt.

5. Stromzufuhrvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleiter (54, 90) von der Koaxialanordnung zu der Speisestromquelle (200) miteinander eng gebündelt angeordnet sind.

6. Stromzufuhrvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach den Ansprüchen 3 und 4, in Verbindung mit einem Schmelzofen, welcher ein gegenüber dem Schmelztiegel verstellbares Kopfteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromrückleitung bzw. die sie bildenden Einzelleiter (58, 60, 62, 64) jeweils mit dem Schmelztiegelbasisteil (20) verbundene erste oder untere Leiterabschnitte (66, 68, 70, 72), welche von dem Schmelztiegelbasisteil (20) vertikal aufwärts verlaufen, sowie an dem verstellbaren Ofenkopfteil (22) befestigte entsprechende obere oder Kopfabschnitte (82, 84, 86, 88) zur Fortsetzung der unteren Abschnitte der Rückleitung vertikal nach oben aufweist, sowie Mittel (92,94,96) tür lösbaren elektrischen Verbindung der unteren lind oberen Abschnitte der Rückleiter, derart daß das Ofenkopfteil (22) zur Beschickung bzw. Entleerung des Schmelztiegels verstellbar ist.

7. Stromzufuhrvorrichtung nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Abschnitte (82,84,86,88) der Rückleiter (58, 60,62,64) leitend mit einer ersten Anschlußstelle an dem verstellbaren Ofenkopfteil (22) verbunden sind.

daß der Gleitkontakt (52) zur Stromzuleitung zu der Elektrode (50) an dem Ofeokopfteil (22) angeordnet und elektrisch mit einer zweiten Anschlußstelle an dem Ofenkopfteil (22) verbunden ist, welche gegenüber der ersten Anschlußstelle elektrisch isoliert ist, und daß die beiden Anschlußstellen mittels eng miteinander gebündelter, flexibler Stromkabel (54,90) mit der SpeisestromqueUe (200) verbunden sind

8. Stromzufuhrvorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1,4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Schmelztiegelbasisteil (20) vertikal nach oben verlaufende Schmelztiegelwandung ein Teil der Rückleitung bildet