DE2608310C2

DE2608310C2 - Kanalschmelzofen für Metalle und Legierungen

Info

Publication number: DE2608310C2
Application number: DE2608310A
Authority: DE
Inventors: Jean Montmorency Delassus
Original assignee: Bbc AG Brown Boveri & Cie 5401 Baden Aargau; BBC Brown Boveri AG Switzerland
Current assignee: BBC Brown Boveri AG Switzerland
Priority date: 1975-03-07
Filing date: 1976-02-28
Publication date: 1983-05-26
Also published as: FR2303439A1; IT1056870B; DE7606071U1; ATA164176A; BE839232A; SE413575B; FR2303439B1; AT350801B; DE2608310A1; GB1539763A; CH604460A5; US4021602A; JPS5840839B2; JPS51113230A; SE7602688L

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kanalschmelzofen für Metalle und Legierungen, der einen Schmelzbehälter, mindestens eine thermisch isolierte Führung, die unter dem Schmelzbehälter eine in der vertikalen Ebene oder schräg angeordnete Schlinge bildet und deren innerer Kanal mindestens zwei verschiedene Bereiche des Bodens des Schmelzbehälters verbindet, eine Induktionsvorrichtung zur Heizung und zum Zwangsumlauf des geschmolzenen Metalls im Kanal in einer Richtung, wobei die Indukiionsvorrichtung durch einen Transformator mit einem quer durch die Kanalschlinge durchgehenden Eisenkern gebildet ist, und zwei Wechselstromquellen enthält, von denen eine Quelle eine Mehrphasenquelle ist, und die zur Speisung der Induktionsvorrichtung dienen.

Kanalschmelzöfeii der anfangs genannten Art sind bereits bekannt. Um den Eisenkern des Transformators ist eine Erregungsspule angeordnet, die die Primärseite des Transformators bildet. Die mit nur einer Windung versehene Sekundärseite ist durch eine Schlinge des geschmolzenen Metalls gebildet, das im Kanal enthalten ist, und schließt sich im oberhalb des Kanals angeordneten Behälter.

Der Wechselstrom in der Primärwicklung erzeugt infolge der Induktion in der Schlinge des Kanals einen Sekundärwechselstrom, der infolge des Joule-Effektes die Wärmeentwicklung verursacht.

Diese bekannte Anordnung des ;»;nalofens ist jedoch in zweierlei Hinsicht zu verbessern. Der elektrische Widerstand des Sekundärstromes 1st hauptsächlich im langen und schmalen Kanal konzentriert, während das geschmolzene Metall im Behälter einen sehr breiten Weg dem Stromdurchgang bietet. Die elektrische Heizleistung wird demgemäß hauptsächlich im Kanal und nicht im Behälter abgegeben, was eine Überhitzung des im Kanal enthaltenen Metalls verursacht. Des weiteren ist bekannt, daß die elektrodynamischen Beanspruchungen während des Durchganges des Heizstromes senkrecht zur Richtung des Heizstromes und quer zur Längsrichtung des Kanals entstehen, wobei die Beanspruchungen Wirbelbewegungen erzeugen, die unerwünscht sind, weil sie einen Verschleiß der feuerfesten Wandungen des Kanals verursachen.

Zur Verbesserung wurde bereits vorgeschlagen, im äußeren oder Inneren Teil der Schlinge des Kanals zusätzlich einen Induktor anzuordnen, der durch eine Mehrphasenspule gebildet Ist, die ein eigenes Drehfeld zum Zwangsumlauf des geschmolzenen Metalls Im Inneren des Kanals erzeugt, Schon mit einer Induktionsheizspule wurde ein bestimmter Umlauf des geschmolzenen Metalls Im Inneren des Kanals beobachtet. Es wurde allgemein angenommen, daß die sehr langsame Zirkulation durch die unvermeidliche Asymmetrie der Kanalkonstruktion und durch sekundäre Wirkungen der elektrodynamischen Beanspruchungen während des Durchganges des Heizstromes verursacht Ist. Dies sehr lang-

same Zirkulation reichte allerdings nicht zur Beseitigung der zwei obengenannten Probleme, und es wurde darum for nötig gehalten, einen zusätzlichen mehrphasigen Induktor zur Erzeugung eines relativ schnellen Zwangsumlaufes des geschmolzenen Metalls Im Inneren des Kanals anzuordnen.

Wenn der zusätzliche mehrphasige Induktor mit dem Heizinduktoj zwischen dem Kern des Transformators und der Schiinge des Kanals angeordnet ist, wie das allgemein üblich ist, zeigt sich, daß der zwischen dem anderen Induktor und dem Kanal angeordnete weitere Induktor eine elektromagnetische Abschirmung bildet, die die magnetische Kupplung des zweiten Induktors mit dem Kanal vermindert. Das vermehrt elektrische Verluste und vermindert den Wirkungsgrad des Ofens. Unter der Voraussetzung, daß der Piaiz zur Unterbringung eines oder beider Induktoren im Innern der Schlinge des Kanals relativ klein ist, bedeutet die Anordnung eines zusätzlichen Induktors eine Verminderung der zur Heizung verfügbaren Leistung und damit auch eine Verminderung der Leistung des Ofens oder wenigstens eine Vergrößerung der Gesamiabmessungen des Ofens.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung besieht insbesondere darin, einen Ofen der eingangs genann.cn Art zu verbessern und einen Kanalschmelzofen zu schiffen, bei dem die Induktionsvorrichtung eine Spule enthält, die gleichzeitig die Heizung und den Zwangsumlauf des geschmolzenen Metalls in einer Richtung im Kanal sichert. Es ist ebenfalls Aufgabe der Erfindung, eine induktionsvorrichtung zu schaffen, die zur Heizung und zum Zwangsumlauf dient und eine einzige Spule mit kleinem Rauminhalt enthält, deren Leiter leicht kühlbar sind, um einen Ofen mit einer großen Leistung und relativ kleinen Abmessungen realisieren zu können.

Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Induktionsvorrichtung für eine schlingenförmige Führung nur eine einzige Spule enthält, die durch zwei Schichten von Leitern gebildet lsi, die gemäß Schraubenlinien gewickelt sind, deren Axialschritt der axialen Länge der Spule in bezug auf einen halben Umlauf der Bewicklung gleicht, wobei die schraubenllnienförmigen Leiter, die in zwei Schichten angeordnet sind, zwei überkreuzte Gruppen von Leitern bilden und miteinander so verbunden sind, daß sie eine Serienwellenwlcklung bilden, die Spule in /; Paare in > 3) von Stromkreisen geteilt ist, von denen jeder m Windungen enthält, die regelmäßig um den Umfang der Spule verteilt sind, die beiden Stromkreise von jedem Paar einer von dem anderen durch Rotation um 180° um die Achse der Spule hergeleitet und miteinander in Serie additiv vom Gesichtspunkt der axialen Komponente des entstehenden magnetischen Flusses verbunden sind, wobei die obengenannten Paare im Kreis um 2 v./n um die Achse der Spule so versetzt sind, daß sie /; Phasen bilden, die um 2 n/n versetzt sind und jede von ihnen einen Eintritt, einen Austritt und einen Mittelpunkt aufweist, die η Eintritte gemeinsam mit einer ersten Klemme und die η Austritte gemeinsam mit einer zweiten Klemme verbunden sind, und daß die zwei Stromquellen eine Quelle eine einphasigen Heizstromes, die mit obengenannten zwei Klemmen verbunden Ist, und eine Quelle eines n-phasigen Stromes zur Zirkulation umfassen, dessen η Phasen bzw. mit /ι Mittelpunkten der /; Phasen der Spule verbunden sind.

Dank dieser Anordnung erzeugt die einzige Spule gleichzeitig einphasige Drehströme zur Heizung und mehrphasige Ströme, die den Zwangsumlauf des eeschmolzenen Metalls im Kanal sichern.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht dargestellt, Es zeigt

Fig, I eine erste beispielsweise Ausführungsfarm der Erfindung, teilweise im vertikalen Schnitt,
Fig. 2 eine vertikalen Schnitt durch den Inneren Teil des Kanalofens gemSß Fig. 1, mit dem schlingenförmigen Kanal und mit der eine einzige Spule enthaltenden Indukiionsvorrichtung,
Fig. 3 den Schnitt III-III aus Fig. 2,

ίο Fig.4 eine Induktionsspule gemäß der Erfindung in perspektiver Ansicht,

Fig. 5 die Induktionsspule gemäß Fig.4 in einer ebenen Abwicklung,
Fig.6 eine schematische, Perspektive Ansicht, mit einer Darstellung der Verbindungen der Stromkreise gemäß Fig. 4 und 5,

Fig. 7 ein elektrisches Schema, das die Schaltanordnung der Spule gemäß Fig.4 und 5 an eine einphasige Stromquelle und an eine mehrphasige Stromquelle zeigt, wobei die einphasige Stromquelle der Heizung und die dreiphasige dem Zwangsumlauf des geschmolzenen Metalls dienen,

Fi g. 8 eine Konfiguration der dre!phisi"en Ströme am Umfang der induktionsspule gemäß Erfindung,

Fig. 9 eine schematische Teilansicht auf den inneren Teil des Kanalofens mit einer Darstellung des magnetischen D'ehfeldes. das den Zwangsumlauf des geschmolzenen Metalls im Kanal verursach!.,
Fig. 10 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung, wobei jedoch dieses Beispiel zwei schlingenförmige Kanäle und für jeden Kanal eine Indukiionsvorrichtung zeigt und

Fig. 11 zeigt eine der Fig. 9 entsprechende Darstellung des magnetischen Drehfeldes, das von den zwei in Fig. 10 dargestellten Induktionsvorrichtungen erzeugt wird.

Der Kanalofen gemäß Erfindung ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Er enthält in an sich bekannter Weise einen Schmelzbehälter 1, dessen sehr dicke Wandungen aus einem feuerfesten Material bestehen, und der einen ebenen, horizontal angeordneten Boden la enthält. Unter dem Schmclzbehälter 1 ist eine aus feuerfesten Wandungen bestehende Führung 2 angeordnet, die eine Schlinge in der vertikalen Ebene bildet. Die Enden des inneren, durch die Führung 2 gebildeten Kanals la münden in zwei verschiedenen Bereichen des Bodens Io des Schmelzbehälters 1, insbesondere in diametral entgegengesetzten Bereichen des Bodens Ia. falls der Schmelzbehälter 1 zylindrisch ausgebildet ist. Die feuerfesten Wandüngen der Führung 2 sind z. B. in einer an sich bekannten Weise so ausgebildet, daß sie aus einem Komplex 3 von Betonringen bestehen, wobei die Steifheit des Komplexes 3 durch ein außen metallisches und innen mit Ofensteinen 5 bedecktes Gehäuse 4 gesichert ist. Ein magne'.iycher Kern 6 tritt quer durch die Mittelöffnung der durch die Führung 2 gebildeten Schlinge durch. Wie in Flg. 2 und 3 dargestellt, ist in dieser beispielsweise Ausführungsform der magnetische Kern 6 durch radiale Bleche 6a, vorzugsweise durch in Form einer Evolvente ausgebildete Bleche gebildet, die auf dem Mittelkern 7 angeordnet sind. In Fi g. 2 ist nur eine kleine Anzahl von Blechen da gezeigt, damit die Zeichnung nicht überfüllt wird, es 1st jedoch selbstverständlich, daß die Anzahl der Bleche sehr wichtig ist und daß jedes B'iech mit seinen beiden Flächen die anliegenden Bleche berührt.

Der maanetlsche Kern 6 ist mit zwei Jochen 8 ereSnzt, die aus einem platte,förmlgen magnetischen Material bestehen und senkrecht zum Kern 6 angeordnet sind.

Liiul isl weiter mil zwei Balken 9 versehen, die ebenfalls ius einem plattenförmigen magnetischen Material hergestellt sind. I'm den magnetischen Kern ft ist eine Induktionsicklung 10 gewickelt Im dargestellten Heispiel besteht die Induktlonswicklung IO aus zwei Mänteln oder Schichten, die durch sich überdeckende Leiter Iftu und 10Λ gebildet und mit isolierenden Schut/münteln 17« und Mh gesehüt/t sind, wobei die Schutzmantel bzw. als ein innerer und ein äußerer ausgebildet sind, die konzentrisch auf den zv%ei sich überdeckenden Schichten Kit/ in und 10Λ angeordnet sind, /wischen dem aus Betonringen bestehenden Komplex .1 und der Induktionswicklung 10 ist ein unmaunctisclur Metallkranz 15 eingelegt, der durch umlaufendes Wasser gekühlt wird. Im dargestellten Beispiel sind die ti ie Induklinnswicklung II) bilden- ü den Leiter durch hohle Leiter gebildet, die untereinander aiii zwei Luden der Wicklung mittels ebenfalls hohler Anschlüsse verbunden sind. Das Schema der Spule wird spater beschrieben. Die durch die hohlen Leiter gebildete Wicklung 10 ist mit einer Flüssigkeit gekühlt Zu diesem 2» Zweck sind wenigst, ns bestimmte hohle Anschlüsse 14 mit Verbintlungsstui/en versehen, die das Verbinden der h-ihlen Leiter der Wicklung 10 mittels Isolationsrohre 18 mit zwei Kollektoren 151/ und 15/' erlauben, wobei die Kollektoren /. B an Randern des Metallkranzes 15 hefe- 2ί «ligt lind Der Kollektor 15i/ ist z. B. als ein Verteiler ausgebildet, der die Speisung der leiter der Spule mit einer Kühlflüssigkeit erlaubt, die aus einer nicht dargestellten Quelle stammt, ζ Ii. aus einer Quelle des KaItwassers, wobei der Kollektor \?h r B einen Austritt der )" Kühlflüssigkeit bilden kann Der unmagnetische Metallkranz 15 wird durch Wasserrohre 16 gekühlt, die an der inneren Seite des Metallkranzes 15 angeordnet und mit Kühlwasser z. B. mittels des Kollektors 15n gespeist werden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung erlaubt eine einzige Induktionsjpule 10 gleichzeitig ^ne Versorgung tier Heizung und ties /wangsumlaufes des geschmolzenen Metalls im Innern des Kanals 2s. was mit der in Fig. 4 bis Λ dargestellten Schaltanordnung ermöglicht ist. In ^4r> Fig. 4 ist die Induktionsspule in perspektiver Ansicht gezeigt, wobei Fig. 5 eine ebene Abwicklung gemäß der Linie A-A' aus F i g 4 veranschaulicht. In F i g. 5 sind die Leiter, die die äußere Schicht 10./ (s. Fig 2 und 1) bilden, mit voüen linien gezeichnet und die die innere SJii-.ht lOft bildenden Leiter mit unterbrochenen Linien.

Fi g 4 unH 5 /eigen, daii die in beiden Schichten angeordneien Leiter gemäß Schraubenlinien gewickelt sind, deren Axialschritt der ganzen Länge der Spule in bezug auf einen halben Umlauf der Bewicklung gleicht, wobei die schraubenlinienförmigen Leiter, tue in zwei Schichten ange*-idnet sind, zwei überkreuzte Gruppen von Leitern bilden und so miteinander verbunden sind, daß sie eine Serienwellenwicklung bilden. In dem betrachteten Beispiel (s insbesondere Fig. 5 und 7) ist die Spule 10 in drei Paare von Stromkreisen mit je vier Windungen geteilt. Jeder Stromkreis enthält einen Eintritt und einen Austritt. Der erste Stromkreis des ersten Paares hat einen Eintritt E,. und einen Austritt S_]a und der zweite Stromkreis des ersten Paares einen Eintritt E_Xb und einen Austritt Sj,,. Sinngemäß sind die Eintritte des ersten und zweiten Stromkreises des zweiten Paares mit £_2a und E_lh benannt und die Austritte derselben Stromkreise mit S₂,, und S₂₁... Die Eintritte des ersten und des zweiten Strom kreises des dritten Paares sind durch E₃₀ und E_ib gekennzeichnet und die Austritte derselben Stromkreise durch S₃,j und S₃!,. Fig. 4. 5 und 6 zeigen die verschiedenen obengenannten Stromkreise, die regelmäßig um den Unilang der Spule verteilt sind Die beiden Stromkreise von jedem Paar sind einer von dem alitieren durch Rotation um ΙΚΠ um die Achse tier Spule hergeleitet. Sie Sinti miteinander in Serie additiv vom Gesichtspunkt der axialen Komponente ties entstehenden magnetischen Flusses verbunden. Das ist klar in Fig. fi sichtbar, in der nur tier erste und der zweite Stromkreis ties ersten Paares veranschaulicht sintl. wobei jeder dieser zwei Stromkreise wegen tier Vereinfachung nur eine Windung enthalt. Fig.ii zeigt weiter, daß in einem gegebenen Augenblick der Strom in ilen zwei Stromkreisen In der mit den Pfeilen tiargestellten Richtung strömt. Die Flüsse Φ|,, und Φ; . die von den zwei Stromkreisen erzeugt werden, zählen sich so /usair jii, daß die Resultante Φ,,. dieser zwei (■'Hisse in tier Richtung tier Spulenachse· gerichtet ist.

Zurückkommend auf Fig. 4 und 5 sieht man. tlaß die l'aare der Stromkreise im Kreis um 2 rt/.i um die Achse tier Spule so versetzt sind, tlaß sie tlrei Phasen bilden, die um 2τ'3 versetzt sind, wobei ietle Phase einen Fintritt, ζ B /■.■ . /:- otler /.'■... einen Austritt, z. B. .V- -V;- oder .V>. und einen Mittelpunkt, ι U. /'Ui. I'M- oder PM-, aufweist. Die Fintritte /:,,. /... und /:\,. der drei Phasen sind gemeinsam mit einer gemeinsamen Klemme W, und die Austritte .V,,. S_:. und .S'u mit einer anderen Klemme li_: verbunden. Bei der Verbindung der obengenannten Fintritte oder Austritte muß man darauf achten, daß der zu diesem Zweck verwendete Verbindungsleiter keine ganze Umdrehung macht, um keine Kurzschlußwinilun« zu schaffen.

Gemaii Fig. 7 ist eine Quelle 21 des einphasigen Wechselstromes mit den Klemmen B\ und B₂ verbunden Diese Quelle 21 kann z. B. durch eine Phase des Versorgungsnetzes gebildet sein. Wie später beschrieben wird, zirkuliert der Strom aus dieser Quelle durch verschiedene Stromkreise der Spule 10 und sichert die Heizung des geschmolzenen Metalls im Kanal mittels der Induktion des einphasigen Heizstromes in der metallischen Schlinge, die durch das geschmolzene, im Kanal 2« sich befindende Metall gebildet ist. Eine weitere Quelle is; die Quelle 22 des dreiphasigen Wechselstromes, deren drei Phasen bzw. mit den Mittelpunkten PM₁. PM-. und PM-. der drei Phasen der Spule 10 verbunden sind. Die dreiphasige Quelle 22 kann z. B. durch einen dreiphasigen Wechselstromgenerator gebildet sein, der mit einem Motor angetrieben wird, dessen Umdrehungszahl steuerbar ist. Auf diese Weise kann man die Frequenz des durch den Wechselstromgenerator erzeugten dreiphasigen Wechselstromes ändern. Dieser dreiphasige Strom ist zur Erzeugung eines eigenen Drehfeldes bestimmt, das den Zwangsumlauf des geschmolzenen Metalls im Kanal la des Ofens verursacht. Die beiden Quellen 21 und 22 liefern gegenseitig keinen Strom. Unter der Voraussetzung, daß die sechs Stromkreise identisch sind, bilden diese eine ausgeglichene Brücke mit sechs Zweigen. Die Punkte S₁ und B₂ bilden Nullpunkte, in denen sich die Ströme, die von der Quelle 22 in die drei Phasen geliefert werden, in jedem Augenblick annullieren, so daß kein Strom aus der Quelle 22 die Quelle 21 durchströmt. Die Mittelpunkte PM₁, PM₂ und PAf₃ sind gegenübher dem aus der Quelle 21 stammenden Strom äquipotentiel. Infolgedessen strömt kein aus der Quelle 21 stammender Strom durch die Quelle 22. Die zwei Quellen 21 und 22 sind also ganz unabhängig.

Die Haupteigenschaft der Induktionsspule 10 gemäß der Erfindung (s. Fig. 4 bis 7) liegt darin, daß der alle Leiter durchgehende Strom gleichzeitig eine kreisförmige und eine axiale Komponente aufweist, die z. B. Projektionen der Vektoren in die berücksichtigten Richtungen

sind Der resultierende Strom, der durch die TiUijikeH der zwei übereinanderliegenden Schichten entsieht, wird als eine Vektorsumme der Stromkomponenten erhal'cn. Wenn die sich summierenden Ströme In denselben Stromkreis gehören, erhall man den Absolutwert; ein l'mlauf In Klchtung der Schraubenlinie ist jedoch aufsteigend (s. Flg. 6) und der andere wieder gemäß der Schraubenlinie absteigend, so daß sich die kreisförmigen Komponenten zusammenzählen und die axialen annulliereti. Wenn die Ströme In den sechs Stromkreisen gleich sind, wirken Im ganzen nur die kreisförmigen Ströme, deren Anzahl der Anzahl der Windungen der Spule entspricht, und es entstehen keine .Schwingungen der Spule. I)Io gesamte .Summe der axialen Komponenten des magnetischen Flusses, die durch die Windungen ties kreisförmigen Stromes erzeugt werden. Induziert in tier aus dem geschmolzenen, sich im Kanal la des Ofens befindlichen Metall bestehenden Schlinge des einphasigen llei/weehselstrom. Die Anzahl der felter der Spule ist se gewühlt, daß der Induzierte Heizstrom das geschmolzene Metall an einer lemperatur halt, die wenigstens der Schmelztemperatur des genannten Metalls oder der metallischen Legierungen entspricht, die im Schmelzbchälter enthalten sind.

Wenn jedoch in einem Punkt des iiußeren Umfangs tier Spule die sich zusammensetzenden Ströme verschieden sind, well die sich kreuzenden Leiter in zwei verschiedenen Phasen der Spule gehören, ändert sich die Richtung und die Amplitude oder die Intensität des resultierenden Vektors in jedem Augenblick als eine Funktion der Schwankungen der sich zusammensetzenden Ströme, und dieser Vektor bildet einen Drehvektor, der uie Frequenz des zirkulierenden Stromes quer durch die Spule aufweist.

Man kann die einzelnen lokalen Vektoren verbinden und somit die gesamte Gestaltung der resultierenden Ströme der Spule erreichen. Man erhält einen Komplex von geschlossenen Linien, die diametral um zwei Punkte angeordnet sind, wobei die Punkte zwei Pole (Nord und Süd) auf der Oberfläche der Spule darstellen. Auf diese Weise entsteht ein Fluß des zweipoligen seitlichen Feldes, also radial orientiert, der senkrecht zum axialen Fluß steht und dessen Änderungen den Fleizstrom induzieren. D;.. Kraftlinien des zweipoligen seitlichen Feldes sind in Fig. 9 veranschaulicht. Da sich der Fluß z. B. in Riehtung des Pfeiles F in bezug auf den Kern 6 dreht (Fig. 9). soll man diesen Kern, wie oben beschrieben, aus magnetischen radialen Blechen, z. B. aus Blechen in Form einer Evolvente herstellen.

Fig. 10 zeigt eine weitere Variante des Schmelzofens. die an sich bekannt ist, und bei der die vorliegende Erfindung ebenfalls Verwendung finden kann. Diese Ausführungsform enthält dieselben Bestandteile mit derselben Funktion, wie die schon beschriebene erste Ausführungsform. Die oben beschriebenen Bezugszahlen gelten für gleiche Teile auch in Fig. 10. Unter dem Schmelzbehälter 1 sind zwei schlingenförmige Führungen angeordnet. Innere Kanäle la und Ib sind in einer vertikalen Ebene situiert und weisen einen gemeinsamen Teil Ic auf. Diese Ausführungsvariante enthält zwei magnetische Kerne 6, die aus radialen oder in Form einer Evolvente ausgeführten Blechen bestehen. Jeder Kern 6 tritt quer durch eine Kanalschlinge la oder lh und beide Kerne 6 Sinti mittels tier Joche 8 so verbunden, daß diese ilen magnetischem Kreis schliefton. Jeder Kern 6 ist mit einer Induktlonswicklung 10 versehen, deren Spule eine Struktur aufweist, wie es In Flg. 2 bis " gezeigt Ist. Bettle Spulen sind gegenüber sich so angeordnet, daß die Zwangsumläufe des geschmolzenen Metalls in den Kanälen la und lh in dem gemeinsamen Teil 2c dieselbe Richtung aufweisen.

in Das in Fig. Il gezeigte Drehfeld, tlas von der zum Kanal la zugeteilten Spule II) erzeugt Ist. dreht sich in der der thr/eigerrlchtung entgegengesetzten Richtung und das Prehfeltl im /weiten Teil in der I hrzeigerrlchlung. l'nter diesen Bedingungen wird das geschmolzene Metall in

υ den Kanälen la und lh in der durch die Pfeile gezeigten Richtung untl in dem gemeinsamen Teil Ii ties Kanals in Richtung nach oben zirkulieren. Ls ist ebenfalls möglich die Anordnung der zwei Spulen 10 so zu ändern, daß das geschmolzene Metall Im gemeinsamen Teil 2c des Kanals

2n \on oben noch unten fließt.

Der Lrllndungsgegenstand lsi aul das In der Zeichnung Dargestellte selbstverständlich nicht beschränkt. So könnte jede Spule 10 in mehr als drei Paare der Stromkreise geteilt sein und jeder Stromkreis kann mehr oder

-i weniger als vier Windungen enthalten. Nach der allgemeinen Formulierung kann die Spule K) in /j Paare (n s* 3) von Stromkreisen geteilt sein, von denen jeder m Windungen (in I) enthält. Man kann ζ. Β. η = 6 wählen; In diesem Fall trägt die Spule 10 sechs Phasen

i" untl die Quelle 22 wird als eine sechsphasige Wechsel-Stromquelle ausgeführt.

	Be/C'i	hnungsliste
35	1	■■ Schmclzbehälter
	Ii/ =	: Boden des Schmelzbehälters I
	2 =	: Führung
	2(7 =	: Kanal
•to	lh =	: Kanal
	3 =	■■ Komplex der Betonringe
	4 =	: Gehäuse
	5 =	Ofensteine
	6 =	magnetischer Kern
	7 =	Mittelkern
	8 =	Joch
	9 =	Balken
	10 =	Induktionswicklung
50	14 =	Anschluß
	15 =	Metallkranz
	15^7 =	Kollektor
	156 =	Kollektor
55	17a =	Schutzmantel
	176 =	Schutzmantel
	16 =	Wasserrohr
	18 =	Isolationsrohr
60	21 =	einphasige Wechselstromquelle
	22 =	dreiphasige Wechselstromquelle

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

I. Kanalschmelzofen Für Metalle und Legierungen, der einen Schmelzbehaiter, mindestens eine thermisch isolierte Führung, die unter dem Schmelzbebälier eine in der vertikalen Ebene oder schräg angeordnete Schlinge bildet und deren innerer Kanal mindestens zwei verschiedene Bereiche des Bodens des Schmelzbehalters verbindet, eine Induktionsvorrichtung zur ι ο Heizung und zum Zwangsumlauf des geschmolzenen Metalls im Kanal in einer Richtung, wobei die Induktionsvorrichtung durch einen Transformator mit einem quer durch die Kanalschlinge durchgehenden Eisenkern gebildet ist, und zwei Wechselstromquellen ΐί enthält, von denen eine Quelle eine Mehrphasenquelle ist und die zur Speisung der Induktionsvorrichtung dienen, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsvorrichtung für eine schllngenförmige Führung nur eine einzige Spule enthält, die durch zwei Schichten von Leitern gebildet ist, die gemäß Schraubenlinien gewickelt sind, deren Axiaischritt der axialen Länge der Spule in bezug auf einen halben Umlauf der Bewicklung gleicht, wobei die schraubenlinienförmigen Leiter, die in zwei Schichten angeordnet sind, zwei überkreuzte Gruppen von Leitern bilden und miteinander so verbunden sind, daß sie eine Serienwellenwicklung bilden, die Spule in η Paare (n > 3,) von Stromkreisen geteilt ist, von denen jeder m Windungen enthält, die regelmäßig um den Umfang der Spule verteilt sind, die beiden Stromkreise von jedem Paar einer vGm dem anderen durch Rotation um 180° um die Achse der Spu's hergr';itet und miteinander in Serie additiv vom Ges'chtspunkt der axialen Korn-" ponente des entstehenden inagn-tischen Flusses verbunden sind, wobei die obengenannten Paare im Kreis um 2 κ/η um die Achse der Spule so versetzt sind, daß sie η Phasen bilden, die um 2 κ/π versetzt sind und jede von ihnen einen Eintritt, einen Austritt und einen Mittelpunkt aufweist, die η Eintritte gemeinsam ♦<> mit einer ersten Klemme und die /; Austritte gemeinsam mit einer zweiten Klemme verbunden sind, und daß die zwei Stromquellen eine Quelle eines einphasigen Heizstromes, die mit obengenannten zwei Klemmen verbunden sind, und eine Quelle eine »-phasigen Stromes zur Zirkulation umfassen, dessen ;; Phasen bzw. mit η Mittelpunkten der /; Phasen der Spule.
2. Kanalschmelzofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsvorrichtung einen an sich bekannten, aus radial oder in Evolventenform angeordneten Blechen bestehenden magnetischen Kern enthält.
3. Kanalschmelzofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule der Induktionsvorrichtung drei Paare der Stromkreise enthält und daß die Quelle des mehrphasigen Stromes eine Quelle des dreiphasigen Stromes Ist.
4. Kanalschmelzofen nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle des dreiphasigen Stromes ein dreiphasiger Wechselstromgenerator mit steu- ^m erbarer Umdrehungszahl Ist.
5. Kanalschmclzofen nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter der Spule in an sich bekannter Welse hohl und mit einer Kuhlungsflüsslgkelt durchflossen sind.
6. Kanalschmelzofen nach einem der Ansprüche 1 his 5, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei schlingenförmlge Führungen enthält, die in einer Ebene angeordnet sind und deren Kanüle einen gemeinsamen Teil bilden, und daß die Induktionsvorrichtungen in an sich bekannter Weise zwei Spulen enthält, von denen jede in einer Schlinge der gemeinsamen Führung angeordnet ist, wobei die zwei Spulen so angeordnet sind, daß die entstehenden Zwangsumläufe in dem gemeinsamen Teil der zwei KanSle in gleicher Richtung verlaufen.