DE263615C

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Publication number: DE263615C
Application number: DENDAT263615D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 18 h. GRUPPECLASS 18 h. GROUP

in BERLIN.in Berlin.

Die Erfindung bezieht sich auf .einen elektrischen Ofen zum Schmelzen von Metallen und zum Raffinieren von solchen, insbesondere von Stahl. Bei demselben sollen an derThe invention relates to an electric furnace for melting metals and for refining such, especially steel. With the same should at the

5 Oberfläche des Ofens Lichtbogen elektroden, am Herde Herdelektroden so angeordnet sein, daß zwischen sämtlichen Elektroden Potentialdifferenz besteht.5 surface of the furnace arc electrodes, be arranged on the stove hearth electrodes so that there is a potential difference between all electrodes.

Die Folge hiervon ist, daß beim BetriebeThe consequence of this is that in operations

ίο des Ofens die Beheizung großenteils durch die. zwischen den oberen Elektroden und der Schlackendecke sich bildenden Lichtbögen erfolgt ; zum Teil ist sie eine Widerstandsheizung, indem die Umwandlung der elektrischen in die Wärmeenergie durch den Widerstand zustande kommt, welcher dem Durchgange des elektrischen Stromes teils durch die Schlackendecke und teils durch das Metallbad entgegengesetzt wird.ίο the oven largely through the heating the. Arcing occurs between the upper electrodes and the slag cover ; in part it is resistance heating by converting the electrical in the thermal energy comes about through the resistance, which the passage of the electric current partly through the slag cover and partly through the metal bath will.

Bei dem Betriebe derartiger Öfen unterscheidet man nun verschiedene Perioden und und je nach diesen wird die Haupt wärme entweder in der Schlackendecke, z. B. während der Frischperiode, oder aber hauptsächlich im eigentlichen Metalle, z. B. während der Desoxydations- und Rückkohlungsperiode, benötigt. Da nun die Widerstände, welche in solchen öfen zwischen den Elektroden auftreten, je nach Größe des Herdes bzw. der Badhöhe und je nach der Entfernung der Elektroden voneinander verschieden sind, so hat man es bei der bisherigen Stromführung nicht in der Hand gehabt, den elektrischen, dem Bade an mehreren Stellen zugeführten Strom in ganz bestimmten, gewünschten Mengen auf den gewollten Weg zu zwingen, um je nach dem jeweiligen Stande der Behandlung und dem Bedürfnis, seine Wärmewirkung dort zur Geltung kommen zu lassen, wo dies gerade erforderlich ist.When operating such ovens, a distinction is made between different periods and and depending on these, the main heat is either in the slag cover, z. B. during the fresh period, or mainly in the actual metals, z. B. during the Deoxidation and recarburization period is required. Since the resistances, which are in such ovens occur between the electrodes, depending on the size of the stove or the Bath height and depending on the distance between the electrodes are different, so with the previous power supply, if you didn't have it in your hand, the electrical, Electricity fed to the bath at several points in very specific, desired quantities To force on the wanted way, depending on the respective state of the treatment and the need to let its warmth come into its own where it is needed.

Nach vorliegender Erfindung bedient man sich nun der an sich bekannten Regelung der Stromzufuhr zu einzelnen Elektroden durch Anordnung von Widerständen oder vollständiges Ausschalten einzelner Elektroden, um je nach Wunsch und Erfordernis bestimmte Teile des Schmelzgutes mehr oder weniger zu beheizen. -According to the present invention, the known regulation of the Power supply to individual electrodes by arrangement of resistors or complete Switching off individual electrodes in order to increase or decrease certain parts of the melting material as desired and required heat. -

Die natürlichen Widerstände, mit denen im vorliegenden Falle gerechnet werden muß, sind hauptsächlich die der Schlackendecke und des Metallbades zwischen je zwei Oberflächenelektroden und zwischen einer Oberflächen- und einer Bodenelektrode. Mit Rücksicht darauf, daß der Widerstand der Schlacke sowohl, als auch derjenige des Metallbades, von den geringen, durch die Änderung der Temperatur hervorgerufenen Schwankungen abgesehen, bei gleichbleibender Beschickung und gleichem Querschnitte des Herdes derselbe bleibt, kann man zur Erzielung der gewünschten Wirkung in den Weg des Stromes je nach Bedürfnis vor seinem Eintritt in jene Elektroden, welche mit den betreffenden Badstellen in Verbindung stehen, in bekannter Weise größere oder geringere Widerstände oder einzelne Elektroden ein- bzw. ausschalten.The natural resistances that must be expected in the present case, are mainly those of the slag cover and the metal bath between two surface electrodes and between a surface and a bottom electrode. With regard to the fact that the resistance of the slag as well as that of the metal bath, of the small ones, due to the change in temperature Apart from the fluctuations caused, the same with constant loading and the same cross-section of the cooker remains, one can achieve the desired effect in the way of the current depending on Need before its entry into those electrodes, which are connected to the bath in question are connected, in a known manner larger or smaller resistances or individual Switch electrodes on or off.

Für die praktische Durchführung diesesFor the practical implementation of this

Verfahrens seien einige Beispiele angeführt, und zur näheren Erläuterung werden die in der beiliegenden Zeichnung im senkrechten Schnitt veranschaulichten Öfen herangezogen. In der Fig. ι der beiliegenden Zeichnung ist die Verwendung des Edison-Hopkinsonschen Dreileitersystems veranschaulicht. Hiernach werden die beiden oberen Elektroden ι und 2 mit den Außenleitern 9 und 10 der beiden Stromquellen 3 verbunden, während die Bodenelektroden 4 und 5, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung je eines Widerstandes 6 bzw. 6' und je eines Ausschalters 7 bzw. 7', mit der Kompensationsleitung 11 verbunden werden.Some examples are given, and for a more detailed explanation the in The ovens illustrated in the enclosed drawing in vertical section are used. In Fig. Ι the accompanying drawing is the use of Edison-Hopkinson Three-wire system illustrated. The two upper electrodes ι and 2 connected to the outer conductors 9 and 10 of the two power sources 3, while the bottom electrodes 4 and 5, if necessary with the interposition of a resistor 6 or 6 'and a switch 7 or 7', be connected to the compensation line 11.

Es sind dann folgende Schaltungen möglich:The following circuits are then possible:

Die beiden Ausschalter seien geöffnet. EsThe two off switches are open. It

findet dann der Stromausgleich zwischen den Elektroden 1 und 2 nur über die Badoberfläche in der Strombahn 8 statt. Anderseits seien die beiden Ausschalter 7 und 7' geschlossen. Dann verläuft der Strom auch oder ausschließlich von der Elektrode 1 bzw. 2 über die Elektrode 4 bzw. 5, die Widerstände 6 bzw. 6' nach der neutralen Leitung 11.the current balance between electrodes 1 and 2 then takes place only via the bath surface in the current path 8 instead. On the other hand, the two off switches 7 and 7 'are closed. Then the current runs also or exclusively from the electrode 1 or 2 via the Electrode 4 or 5, the resistors 6 or 6 'after the neutral line 11.

Wird der Ausschalter 7 geöffnet, der andere Ausschalter 7' geschlossen, so verläuft der Strom außer auf der Bahn 8 auch von den beiden Elektroden 1 und 2 nach der eingeschalteten Bodenelektrode auf dem Wege 12' und 13' oder ausschließlich über 8 oder 12' und 13'. Schaltet man hingegen die Elektrode 4 ein, so wird der Strom über 12 und 13 fließen.If the off switch 7 is opened and the other off switch 7 'is closed, the process proceeds the current except on the track 8 also from the two electrodes 1 and 2 after the switched on Bottom electrode on the way 12 'and 13' or exclusively via 8 or 12 'and 13'. On the other hand, if you switch the electrode 4 on, the current will flow through 12 and 13.

Die Bodenelektroden können dem Bedürfnis und der Form des Ofens entsprechend beliebig vermehrt werden unter Beibehaltung der vorgeschriebenen Schaltweise, so daß tatsächlich im Wechsel auf jeden beliebigen Punkt des Bades der Strom und dessen Wirkung konzentriert werden kann.The bottom electrodes can be used in any way according to the needs and the shape of the furnace are increased while maintaining the prescribed switching mode, so that actually The current and its effect can be concentrated alternately at any point in the bath.

Fig. 2 zeigt die Anordnung bei Anwendung von Mehrphasen-, speziell Dreiphasenstrom.
Es sind hierbei die oberen Elektroden 1, 2 und 3 an die drei Phasen der Stromquelle angeschlossen und die Bodenelektroden gegebenenfalls unter Zwischenschaltung je eines regelbaren Widerstandes und Ausschalters, wie schon unter Fig. 1 beschrieben, mit der neutralen Leitung 11 der Stromquelle verbunden.Fig. 2 shows the arrangement when using multi-phase, especially three-phase, current.
The top electrodes 1, 2 and 3 are connected to the three phases of the power source and the bottom electrodes are connected to the neutral line 11 of the power source, if necessary with an interposed adjustable resistor and switch, as already described under FIG. 1.

Die Betriebsweise bei dieser Schaltung und die Möglichkeit, den Strom und dessen Wirkungen auf verschiedene Teile des Bades verteilen bzw. konzentrieren zu können, ist dieselbe, wie unter Fig. 1 beschrieben; jedoch ist die Anzahl der möglichen Kombinationen infolge der größeren Anzahl der oberen Elektroden eine entsprechend größere. Auch hierbei, wie bei Fig. 1, braucht natürlich die Zahl der unteren Elektroden mit der der oberen nicht übereinzustimmen.The mode of operation with this circuit and the possibility of the current and its effects To be able to distribute or concentrate on different parts of the bathroom is the same, as described under FIG. 1; however, is the number of possible combinations due to the larger number of upper electrodes, a correspondingly larger one. Here too, As in Fig. 1, of course, the number of lower electrodes needs to be equal to that of the upper one do not match.

Selbstverständlich könnten auch Öfen mit mehrfacher Wiederholung der obigen Schaltungen in gruppenweiser Anordnung der letzteren an ein und demselben Ofen ausgeführt werden.Of course, ovens with multiple repetitions of the above circuits could also be used the latter can be carried out in groups on one and the same furnace.

Bei Verwendung von Wechsel- oder besonderen D.rehströmen treten als Nebenerscheinungen infolge der motorischen Wirkung dieser Ströme Drehbewegungen des Bades ein, was eine gründliche Durchmischung desselben herbeiführt. When using alternating currents or special three-phase currents, there are side effects As a result of the motor action of these currents, the bath rotates, which results in thorough mixing of the bath.

Claims

Patent claim:

Furnace for the electrical smelting and refining of metals, especially of Steel, characterized by the arrangement of arc electrodes on the surface of the weld pool and bottom electrodes at the periphery of the melting point, between which there is all potential difference, so that the heating of the material to be treated is mainly caused by arcing between the upper electrodes and the Form a slag cover, but partly also through currents from the lower electrodes pass through the metal bath and through the slag roof, adding more current to individual electrodes and to be able to heat certain parts of the melting material in a known manner in front of the electrodes Adjustable series resistors attached or the individual electrodes in the circuit designed to be switched on and off or both arrangements are combined.

1 sheet of drawings.