DE3516940A1

DE3516940A1 - Lichtbogenofen mit reaktanzschleife im hochstromleiter

Info

Publication number: DE3516940A1
Application number: DE19853516940
Authority: DE
Inventors: Heinfried Dipl.-Ing. 2811 Asendorf Ahlers; Joachim Dipl.-Ing. 7606 Lautenbach Ehle; Klaus Prof. Dr.-Ing. 2057 Wentdorf Timm
Original assignee: Fuchs Systemtechnik GmbH
Current assignee: Primetals Technologies Germany GmbH
Priority date: 1985-05-10
Filing date: 1985-05-10
Publication date: 1986-11-13
Anticipated expiration: 2005-05-11
Also published as: DE3516940C2; DE3516940C3

Description

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft einen Lichtbogenofen mit einem Transformator, drei etwa parallel zueinander in etwa einer Ebene angeordneten Elektrodentragarmen, die mindestens auf einem Teil ihrer Länge für die Stromzufuhr zu der jeweiligen Elektrode an der Außenseite eine Schicht aus elektrisch gut leitendem Material aufweisen, und Hochstromleitern, die den Transformator mit den Elektrodentragarmen elektrisch verbinden.

Lichtbogenofen mit in einer Ebene angeordneten Elektrodentragarmen oberhalb des Ofengefäßes sind in verschiedenen Ausfuhrungsformen bekannt. Bei bestimmten Ausführungsformen erfolgt die Stromzufuhr zu den Elektroden über an einem Transformator angeschlossene Hochstromkabel und - auf dem Elektrodentragarm - jeweils über Hochstromrohre bzw. Stromschienen. Um die Hochstromrohre bzw. Stromschienen zum Zwecke einer vereinfachten Konstruktion entbehrlich zu machen,wurde bereits vorgeschlagen, auf mindestens einem Teil der Länge jeweils eines Elektrodentragarms an dessen Außenseite eine Schicht aus elektrisch gut leitendem Material vorzusehen. Diese z.B. aus Kupfer bestehende Schicht auf dem Elektrodentragarm dient dann zum Zuführen des Stroms zu der jeweiligen Elektrode.

Bei einem mit einem Dreiphasen-Wechselstrom betriebenen Lichtbogenofen mit drei etwa parallel zueinander und in einer Ebene angeordneten Elektrodentragarmen, die die oben erläuterte, elektrisch gut leitende Schicht auf mindestens einem Teilabschnitt ihrer Außenseite aufweisen, ist gemäß dem älteren Vorschlag zur Beseitigung der Reaktanzasymmetrie vorgeschlagen, beim mittleren Elektrodentragarm zusätzlich ein Stromrohr vorzusehen, welches etwa im mittleren Bereich des Tragarms an diesen angeschlossen ist. Erst von diesem Anschlußpunkt an erfolgt die Stromzufuhr zu der Elektrode

über die am Elektrodentragarm vorgesehene Außenschicht. Zur Beseitigung der Reaktanzasymmetrie bilden die beiden äußeren Elektrodentragarme und die Stromschiene am mittleren Elektrodentragarm im Querschnitt die Eckpunkte eines gleichseitigen Dreiecks.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Lichtbogenofen der eingangs genannten Art durch eine vergleichsweise einfache Maßnahme eine Reaktanzasymmetrie der stromführenden Teile zu vermeiden, d.h., den Scheinwiderstand der Stromführung für die drei Elektroden aneinander anzupassen.

Diese Aufgabe wird bei dem Lichtbogenofen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Hochstromleiter mindestens einer Phase mit mindestens einer Schleife ausgebildet ist. Die Schleife befindet sich also zwischen dem Transformator und dem betreffenden Elektrodentragarm, insbesondere dem mittleren Elektrodentragarm. Durch die erfindungsgemäße Maßnahme kann auf die zusätzliche Stromschiene des mittleren Elektrodentragarms und die im Sinne eines gleichseitigen Dreiecks erfolgende Anordnung dieser Stromschiene in Bezug auf die beiden anderen Elektrodentragarme verzichtet werden.

Die Schleife befindet sich vorzugsweise zwischen Ausgang Transformator und Beginn des durchhängenden Hochstromkabels in einem Bereich, in dem die Mittelachse des Hochstromleiters horizontal verläuft.

Um die optimale Anpassung der Scheinwiderstände der Stromführungen für die drei Elektroden zu ermöglichen, ist die Schleifengröße der erfindungsgemäßen Reaktanzschleife vorzugsweise veränderbar. In einer bevorzugten Ausführungsform

der Erfindung wird dies dadurch ermöglicht, daß von dem Endstück eines an den Transformator angeschlossenen Hochstromleiterabschnitts und von dem Endstück eines an den Elektrodentragarm angeschlossenen Hochstromleiterabschnitts jeweils ein Teil der Schleife gebildet wird, und daß die Endstücke mittels lösbarer Klemmverbindungen über eine Quertraverse mechanisch und elektrisch verbunden sind. Die beiden Hochstromleiterabschnitte sind vorzugsweise elektrisch und mechanisch nur über die z.B. aus Kupfer bestehende Quertraverse verbunden, können jedoch auch zusätzlich direkt miteinander in Verbindung stehen, d.h. in einem durchgehenden Hochstromkabel zwischen Transformator und Elektrodentragarm ist dann die Schleife gebildet, von der ein Teilabschnitt durch die Quertraverse überbrückt wird. Durch die lösbaren Klemmverbindungen läßt sich die Lage der Quertraverse in Bezug auf die Schleife ohne großen Aufwand variieren, um eine optimale Anpassung der Scheinwiderstände zu erzielen.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer Reaktanzschleife für die Stromführung eines Lichtbogenofens, wobei die Darstellungsebene senkrecht zur Längsachse der Hochstromleiterabschnitte zwischen Transformator und Elektrodenarm des Lichtbogenofens verläuft, Fig. 2 eine Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Schleife von rechts und

Fig. 3 eine Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Schleife von oben.

Ein mit Dreiphasen-Wechselstrom betriebener Lichtbogenofen an sich bekannter Bauart besitzt drei Elektroden mit jeweils einem dazugehörigen Elektrodentragarm. Die drei Elektrodentragarme sind parallel zueinander in einer Ebene oberhalb des Ofengefäßes angeordnet. Für die Zufuhr von Strom zu den

einzelnen Elektroden besitzen die Elektrodentragarme auf ihrer Außenseite eine Schicht aus elektrisch gut leitendem ' Material, z.B. Kupfer. An die Elektrodentragarme sind Hochstromkabel angeschlossen, über die von einem Transformator Wechselstrom in die Elektrodentragarme und die von diesen gehaltenen Elektroden eingespeist wird. Zur Vermeidung von Reaktanzverlusten ist es geboten, den Scheinwiderstand in den Stromwegen der drei Phasen aneinander anzupassen. Hierzu dient die im folgenden näher beschriebene Schleife (Reaktanzschleife). Im vorliegenden speziellen Ausführungsbeispiel ist eine einzige Schleife in demjenigen Hochstromleiter ausgebildet, der an dem mittleren Elektro-

dentraqarm angeschlossen ist.

Die in den Figuren dargestellte Schleife 1 befindet sich z.B. an einer Stelle des dem mittleren Elektrodentragarm zugeordneten Hochstromleiters, wo dieser etwa horizontal verläuft. Die Schleife liegt in einer Ebene senkrecht zur Mittelachse des Hochstromleiters, verläuft also etwa verti^kal·

Ein an den Transformator angeschlossener Hochstromleiterabschnitt 2 besitzt ein Endstück, welches derart geformt ist, daß es zwei gerade Abschnitte 2a und 2b bildet, die zueinander und zu dem ankommenden Hochstromleiterabschnitt 2 in rechtem Winkel verlaufen. Im Endbereich des Abschnitts 2b ist mittels Schrauben 7 eine z.B. aus Kupfer bestehende Klemmverbindung 5 festgemacht. Die Klemmverbindung 5 ist Teil einer ebenfalls z.B. aus Kupfer oder einem ähnlich 9^ut leitendem Material bestehenden Quertraverse 4, an deren anderem Ende eine Klemmverbindung 6 ausgebildet ist, die der Klemmverbindung 5 ähnelt.

Die Schrauben 7 sind in Fig. 3 dargestellt und in den Fig.1 und 2 lediglich durch strich-punktierte Linien angedeutet. Die Klemmverbindung 6 hält einen Endabschnitt 3b eines zum

Ofen führenden Hochstromleiterabschnitts 3. Der Hochstromleiterabschnitt 3 ist mit seinem der Schleife 1 abgewandten Ende an dem mittleren Elektrodentragarm des Lichtbogenofens festgemacht. Im Bereich der Schleife ist der Hochstromleiterabschnitt 3 so geformt, daß er zwei Endabschnitte 3a und 3b bildet, die zueinander und in Bezug auf den Hochstromleiterabschnitt 3 einen rechten Winkel bilden.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, befindet sich die Schleife 1 in einer Ebene, die senkrecht zu der Mittelachse L1, L2 der beiden Hochstromleiterabschnitte 2 und 3 verläuft. Die Stromrichtung vom Transformator zum Ofen ist in den Fig. 1 und 3 angedeutet.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die beiden Hochstromleiterabschnitte 2 und 3 einzelne Kabelabschnitte, d.h. die Kabelabschnitte weisen jeweils ein offenes Ende auf, wie in Fig. 1 gezeigt ist. Abweichend von dieser Ausführungsform ist es grundsätzlich auch möglich, ein durchgehendes Hochstromkabel vorzusehen. Gemäß Fig. 1 wären dann die beiden Enden miteinander verbunden.

Zur Einstellung der durch die Schleife 1 gebildeten Reaktanz zum Zwecke der Abstimmung der Scheinwiderstände in den drei Stromführungen wird die Lage der Quertraverse 4 in Bezug auf die übrigen Teile der Reaktanzschleife verändert. Durch Lösen der Schrauben 7 läßt sich die Traverse in Richtung des in Fig. 1 gezeigten Pfeils P nach oben und nach unten verändern, wodurch der Schleifenumfang vergrößert, bzw. verkleinert werden kann.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist nur eine einzige Reaktanzschleife 1 in dem an den mittleren Elektrodentragarm angeschlossenen Hochstromkabel vorgesehen. Grundsätzlich können zur Erzielung einer Reaktanzsymmetrie in jeden Hochstromleiter zwischen Transformator und Elektroden-

1 arm ein oder mehrere Reaktanzschleifen vorgesehen sein.

Die Reaktanzschleife wird ebenso wie die Hochstromkabel mit Kühlwasser gekühlt. 5

Claims

Lichtbogenofen mit Reaktanzschleife im Hochstromleiter

Patentansprüche

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Lichtbogenofen, mit einem Transformator, drei etwa parallel zueinander in etwa einer Ebene angeordneten Elektrodentragarmen, die mindestens auf einem Teil ihrer Länge für die Stromzufuhr der jeweiligen Elektrode an der Außenseite eine Schicht aus elektrisch gut leitendem Material aufweisen, und Hochstromleitern, die den Transformator mit den Elektrodentragarmen elektrisch verbinden, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochstromleiter (2, 3) mindestens einer Phase mit mindestens einer Schleife (1) ausgebildet ist.

Lichtbogenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleife (1) in einer Ebene liegt, die senkrecht zur Mittelachse (L1, L2) des Hochstromleiterabschnitts (2, 3) vor und nach der Schleife (1) verläuft.

Lichtbogenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifengröße veränderbar ist.

4. Lichtbogenofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Endstück (2a, 2b) eines an den Transformator angeschlossenen Hochstromleiterabschnitts (2) und von dem End-

Radeckestraße 43 SOOO München 60 Telefon (089) 883603/88360* Telex ΕΠ2313 Telegramme Psieniconsult Sonnenberger Straöe 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/561998 Telex 4136237 Telegramme Patentconsult

stück (3a, 3b) eines an den Elektrodentragarm angeschlossenen Hochstromleiterabschnitts jeweils ein Teil der Schleife (1) gebildet wird, daß die Endstücke mittels lösbarer Klemmverbindungen (5, 6) über eine Quertraverse (4) mechanisch und elektrisch verbunden sind.