DE3225514C1

DE3225514C1 - Hochstromzufuehrung fuer einen Lichtbogen-Doppelherdofen

Info

Publication number: DE3225514C1
Application number: DE3225514A
Authority: DE
Inventors: Gerd Dipl.-Ing. 4155 Grefrath Dikta
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1982-07-08
Filing date: 1982-07-08
Publication date: 1984-03-22
Also published as: IT1164314B; SE8303870L; JPS5914295A; SE8303870D0; US4490827A; IT8321979A0; ES523947A0; ES8404131A1

Abstract

Hochstromzuführung vom Transformator (1) zu den im Dreieck angeordneten Elektroden (2) eines Lichtbogen-Doppelherdofens mit einem schwenkbaren Deckel (4), der für die beiden Ofenherde (2) gemeinsam ist. Der Deckel (4) kann alternativ auf einen der beiden Herde (3) aufgesetzt werden. Die torsionsfähigen Phasenleiter (7) verlaufen zwischen Transformator (1) und Elektrodentragvorrichtung (6) in triangulierter Anordnung. Die den drei Elektroden (2) zugeordneten Phasenleiter sind jeweils in zwei Abschnitte aufgeteilt, nämlich einen transformatorseitigen, im wesentlichen senkrecht verlaufenden ersten Abschnitt (71) und einen zweiten Abschnitt (72), der durch die im losen Durchhang geführten Teile der Phasenleiter (7) gebildet ist. Der erste Abschnitt erstreckt sich zwischen der Befestigungsstelle (8) der Phasenleiter am Transformator und einem Punkt des senkrechten Phasenleiterabschnitts (71), durch welchen eine Ebene verläuft, in welcher die Phasenleiter (7) in einer Dreieckanordnung fixiert sind. Der zweite Phasenleiterabschnitt erstreckt sich zwischen der Fixierebene und der Befestigungsstelle (9) der Phasenleiter (7) an den Elektrodenarmen (6). Während der Schwenkbewegung des Deckels (4) erfolgt die Verdrehung der Phasenleiter (7) zueinander - bezogen auf quer zu dem senkrechten Abschnitt (71) der Phasenleiter (7) verlaufende Ebenen - lediglich in diesen senkrechten Abschnitt (71). In dem zweiten Phasenleiterabschnitt (72) kommt es zu keinen relativen Bewegungen der ...........

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochstromzuführung vom Transformator zu den im Dreieck angeordneten Elektroden eines Lichtbogen-Doppelherdofens mit einem für die beiden Ofenherde gemeinsamen schwenkbaren Deckel, der alternativ auf einen der beiden Herde aufsetzbar ist, mit einem Schwenkportal für den Deckel sowie für eine aus drei Elektrodenarmen bestehende Elektrodentragvorrichtung und mit drei torsionsfähigen, flexiblen Phasenleitern, die am Ausgang des Transformators und jeweils am Eingang eines Elektrodenarms befestigt sind und zwischen Transformator und Elektrodentragvorrichtung ohne Unterbrechung in triangulierter Anordnung verlaufen.

Bei elektrischen Verhüttungsöfen, insbesondere bei Lichtbogenofen, werden die Phasenleiter vom Transformator zu den Elektrodenfassungen in einem losen Durchhang geführt. Dies ist erforderlich, um die Beweglichkeit der Elektroden, die während des Betriebes infolge der durch dauernde Spannungsänderungen bedingten Regeltätigkeit gehoben oder gesenkt werden müssen, zu erhalten.

Es ist bekannt, daß infolge ungleicher bzw. unsymmetrischer Anordnung bei Dreiphasenleitern technische Schwierigkeiten auftreten. Bedingt sind diese Schwierigkeiten durch die gegenseitige elektromagnetische Beeinflussung der zu den Elektroden führenden Hochstromleitungen.

Bei den Bewegungen der Phasenleiter, insbesondere

bei der Regelung der Höheneinstellung der Elektroden, ändert sich die gegenseitige Lage der Phasenleiter zueinander. Dadurch entstehen in den Leitern zusätzliehe induktive Kräfte, die die Induktivität des Leitersvstems und folglich die Blindleistungen vergrößern. Die Verluste infolge von Blindleistungen müssen durch erhöhte Zufuhr von Energie gedeckt werden.

Um die unterschiedliche Induktivität in den einzelnen

ίο Phasenleitern einigermaßen anzugleichen, werden die Phasenleiter in der sogenannten triangulierten Anordnung geführt, wobei sie in möglichst gleichen gegenseitigen Abständen voneinander verbleiben.
Aus der DE-AS 15 65 406 ist ein Lichtbogenofen mit einem Schwenkdeckel bekannt. Der Ofen weist einen schwenkbaren Teil auf, an dem kompensierte Stromschienen mit sechs kompensierten Hängekabeln befestigt sind. Diese Kabel erstrecken sich zwischen der im offenen Dreieck geschalteten Niederspannungswicklung des Ofentransformators und den Stromschienen. Die flexiblen, sich zwischen den Stromschienen und den Elektroden erstreckenden Leitungen sind nicht kompensiert.
Zur Verminderung der Reaktanz sind sechs kompensierte Stromschienen an dem schwenkbaren, an der Höhenbewegung der Elektroden nicht teilnehmenden Teil der Schwenkvorrichtung befestigt. Die Elektrodenarme bzw. die daran befestigten Stromschienen sind nicht kompensiert und über drei nicht kompensierte Hängekabel mit den kompensierten Stromschienen verbunden. Der Schließungspunkt der Dreiecksschaltung ist gleichzeitig der Anschlußpunkt der drei Hängekabel an den kompensierten Stromschienen. Die Phasenleiter sind jeweils in zwei Abschnitte unterteilt, von denen der erste Abschnitt die Schwenkbewegung des Deckels aufnimmt, während der zweite Abschnitt die Höhenbewegung der Elektroden bei der Lichtbogenregelung aufnimmt.
Für Stahlschmelzanlagen mit mehreren Ofenherden, für die ein gemeinsamer schwenkbarer Deckel vorgesehen ist (DE-OS 31 02 499), ergeben sich hinsichtlich der Symmetrierung besondere Probleme. Die Phasenleiter ändern ihre gegenseitige Lage nicht nur in Abhängigkeit von der Höhenverstellung der Elektroden sondern zusätzlich auch von den Schwenkbewegungen der Elektrodenarme.

Die Verwendung eines bekannten, starren Leitersystems wäre bei den öfen dieser Art nicht zweckmäßig. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine

so Hochstromzuführung für einen Lichtbogen-Doppelherdofen der eingangs genannten Art zu finden, die die Änderung der gegenseitigen Lage der im losen Durchhang geführten Phasenleiter während der Schwenkbewegung der Elektrodentragvorrichtungen und damit eine Vergrößerung der Ohm'schen und induktiven Verluste beim Ofenbetrieb verhindert. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.

Bei den Schwenkbewegungen der erfindungsgemäßen Elektrodentragvorrichtungen spielen sich die Änderungen der relativen Lage der Phasenleiter zueinander lediglich in dem im wesentlichen senkrecht verlaufenden Abschnitt der Phasenleiter ab. In diesem Abschnitt, der sich zwischen der Befestigungsstelle der Phasenleiter am Transformator und der Führungsvor-

richtung erstreckt, bilden die Phasenleiterabschnitteein gleichseitiges· Prisma, wobei die erforderlichen Schwenkbewegungen der Seilbündel als Tordierung dieses gedachten Prismas ablaufen.

Die Phasenleiter in dem sich zwischen der Führungsvorrichtung und der Befestigungsstelle der Phasenleiter an den Elektrodenarmen erstreckenden Bereich führen dabei keine relativen Bewegungen zueinander aus. Damit bleibt die Triangulierung der Seile in diesem Abschnitt in jeder Schwenkposition erhalten. Durch diese definierte Schwenk-Geometrie der Phasenleiter werden dann beim Betrieb des Ofens erhöhte Impedanz-Un,symmetrien vermieden.

Aber auch in dem im wesentlichen senkrecht verlaufenden Abschnitt sind die Relativbewegungen gering, insbesondere wenn das Schwenkportal so angeordnet ist, daß dessen Schwenkachse durch den Schwerkpunkt des gedachten Phasenleiter-Dreiecks am Transformator-Ausgang geht.

Als Führungsvorrichtung wird eine in der Fixierebene angeordnete, mit der Tragsäule des Schwenkportals fest verbundene Platte oder ein Gitter verwendet.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen schematisch dargestellten Beispiels eines Lichtbogen-Doppelherdofens mit der erfindungsgemäßen Hbchstromzuführung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Lichtbogen-Doppelherdofen mit vom Transformator zu Elektroden führenden Phasenleitern in Draufsicht,

F i g. 2 eine Ansicht der Einrichtung nach Fig. 1,

Fig.3 die Führung der Phasenleiter zwischen Transformator und der Elektrodentragyorrichtung, und

Fig.4 einen Teil eines Schwenkportals mit einer Fixiervorrichtung für die Phasenleiter.

Die in F i g. I schematisch in Draufsicht gezeigte Stahlschmelzanlage besteht aus zwei nebeneinander auf der Ofenbühne angeordneten Ofengefäßen 3, 3'. Für beide Ofengefäße 3,3' ist ein gemeinsamer Deckel 4 und eine gemeinsame elektrische Versorgungseinrichtung, bestehend aus Elektrodenarmen 6 vorgesehen. Die Schwenkvorrichtung weist ein Schwenkportal 5 auf, dessen Arme aus F i g. 1 ersichtlich sind. Der Schwenkarm ist mit einer senkrechten Tragsäule 12 fest verbunden, die auf einer um eine Achse S schwenkbare Grundplatte 15 fest angeordnet ist. 1.6 sind Rollen, die auf der Ofenbühne 17 verfahren. Die Schwenkachse S befindet sich im Mittelpunkt eines durch die Mittelpunkte der Ofengefäße 3,3' gehenden Kreisbogens.

In dem dargestellten Beispiel sind die Ofengefäße 3,3' feststehend angeordnet, wobei der Abstich durch den Boden des Gefäßes erfolgt.

Die Elektrodenarme 6 sind ebenfalls mit der Grundplatte 15 verbunden und führen die Schwenkbe- > wegungen gemeinsam mit dem Schwenkportal aus.

Wie Fig.2 zeigt, sind die flexiblen Phasenleiter 7 einenends mit dem Transformator und anderenends mit den Stromschienen 18, die an den Elektrodenarmen 6 angeschlossen sind, verbunden. Die Phasenleiter 7

ι ο verlaufen in triangulierter Anordnung.

Aus F i g. 3 ist ersichtlich, wie die drei den Elektroden zugeordneten Phasenleiter 7 in zwei gedachte Abschnitte, nämlich 71 und 72, aufgeteilt sind. In dem ersten, transformatorseitigen Abschnitt 71 verlaufen die Phasenleiter 7 im wesentlichen senkrecht. Der Abschnitt 71 erstreckt sich zwischen zwei Horizontalebenen I und II. Die erste Ebene I geht durch die Befestigungsstelle 8 der Phasenleiter 7 am Trafo, während die zweite Horizontalebene II durch einen Punkt des senkrechten Phasenab- Schnitts 71 verläuft. In dieser zweiten Ebene Il sind die Phasenleiter in einer Dreieckanordnung fixiert.

Der zweite Abschnitt 72 wird durch die im losen Durchhang geführten Teile der Phasenleiter 7 gebildet und erstreckt sich zwischen der Fixierebene Il und einer durch die Befestigungsstelle 9 der Phasenleiter 7 an den Elektrodenarmen 5 gelegten dritten Horizontalebene III. ' '

Während der Schwenkbewegung der Grundplatte 15 mit den Schwenkarmen 5 und Elektrodenarmen 6 verdrehen sich die Phasenleiter 7 lediglich im Abschnitt 71, während in dem im losen Durchhang geführten Abschnitt 72 die relative Lage der Phasenleiter zueinander — bezogen jeweils auf den Querschnitt durch die drei Leiter — von der Schwenkbewegung unabhängig ist.

Die in F i g. 4 dargestellte Grundplatte 15 ist um einen Bolzen 13 in einem Winkelbereich von 60° schwenkbar. Die Schwenkachse geht durch den Schwerpunkt eines gedachten Dreiecks, dessen Enden in den Durchdringungspunkten der Leiter 7 im Abschnitt 71 mit der Horizontalebene I liegen.

In der Horizontalebene II ist an der Tragsäule 12 des Schwenkportals eine Platte 10 befestigt, die im Dreieck angeordnete Öffnungen aufweist, in welchen die phasenleiter geführt werden. Bei dieser Anordnung ist der Ausschlag der Platte 10 sehr klein, so daß die Leiter 7 gegenüber der Platte nur eine geringfügige. Bewegung ausführen. Auch die Verdrehung der Leiter 7 im Abschnitt 71 ist gering. -

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Hochstromzuführung vom Transformator (1) zu den im Dreieck angeordneten Elektroden (2) eines Lichtbogen-Doppelherdofens mit einem für die beiden Ofenherde (3) gemeinsamen schwenkbaren Deckel (4), der alternativ auf einen der beiden Herde (3) aufsetzbar ist, mit einem Schwenkportal (5) für den Deckel sowie für eine aus drei Elektrodenarmen bestehende Elektrodentragvorrichtung (6) und mit drei torsionsfähigen, flexiblen Phasenleitern (7), die am Ausgang des Transformators und jeweils am Eingang eines Elektrodenarms befestigt sind und zwischen Transformator (1) und Elektrodentragvorrichtung (6) ohne Unterbrechung in triangulierter Anordnung verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schwenkportal (5) eine Führungsvorrichtung (10) fest verbunden ist, die die flexiblen Phasenleiter (7) in je einem Punkt eines in einer Horizontalebene (II) liegenden gleichseitigen Dreiecks führt, und daß die Horizontalebene (II) vom Transformatorausgang (8) so weit entfernt ist, daß die Schwenkbewegung des Schwenkportals (5) zu einer zulässigen mechanischen Beanspruchung der Phasenleiter (7) führt.

2. Hochstromzuführung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des Schwenkportals (5) durch den Schwerpunkt des gleichseitigen Dreiecks geht, dessen Ecken in den Durchdringungspunkten der Phasenleiter (7) mit einer unmittelbar unterhalb des Transformatorausgangs (8) liegenden Horizontalebene (I) liegen.

3. Hochstromzuführung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung (10) als mit der Tragsäule (12) des Schwenkportals (5) fest verbundene Platte oder Gitter ausgebildet ist.