DE3539628C2 - Elektrischer Lichtbogenofen und Verfahren zu seinem Betrieb - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen elektrischen Licht­ bogenofen der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art und auf ein Verfahren zu dessen Betrieb.

Ein derartiger Lichtbogenofen ist aus der DE-AS 10 93 926 bekannt. Der bekannte Lichtbogenofen arbeitet bevor­ zugt mit Einzelspulen, die gleichmäßig um den Umfang des Tiegels angeordnet sind und derart betrieben werden, daß das sogenannte Festbrennen des Lichtbogens, d. h. ein längeres Verweilen des Lichtbogens an einer Stelle und somit die Gefahr, daß an anderer Stelle die Schmelze zu sehr abkühlt, vermieden wird. Im Gegensatz zu anderen Lichtbogenöfen, die ebenfalls den Lichtbogen durch um­ laufende Magnetfelder bewegen lassen, sollen die Magnet­ felder durch die Spulen dieser Druckschrift so schnell bzw. in unterschiedlichen Richtungen erfolgen, daß die Schmelze durch die Rotation des Lichtbogens nicht bewegt wird. Ein Rühren der Schmelze findet somit nicht statt. Dem gleichen Zweck dienen die in einem Ausführungsbei­ spiel beschriebenen Spulenpaare. Diese Spulenpaare, in Form üblicher mit einem Eisenjoch miteinander verbunde­ ner Einzelspulen sind jedoch genauso wie die in den Fig. dargestellten Einzelspulen angeordnet, d. h. die Spulen jedes Spulenpaares liegen übereinander auf der gleichen Seite des Tiegels. Mit einer derartigen Anordnung von Einzelspulen bzw. Spulenpaaren kann jedoch kein sich über die gesamte Weite des Tiegels erstreckendes Magnet­ feld erzeugt werden.

Die DE-OS 17 58 726 beschreibt einen Lichtbogenofen mit einem Tiegel, bei dem zwei rechteckförmige Einzelspulen nebeneinanderliegend um den Umfang des Tiegels angeord­ net sind. Es sind weiterhin drei Elektroden vorgesehen, wobei jeder Elektrode jeweils eine Spule zugeordnet ist. Die Spulen werden als Blasspulen betrieben, die den Lichtbogen der jeweils zugeordneten Elektrode von der Tiegelwandung nach innen ablenken, um somit die gemau­ erte Tiegelwandung gegen einen Kontakt mit dem Lichtbo­ gen zu schützen, der die Ausmauerung des Tiegels beschä­ digen könnte.

In elektrischen Lichtbogenöfen, insbesondere in solchen, die einen Tiegel mit einer metallischen, gekühlten Wan­ dung verwenden, besteht das Problem, daß Spratzer ober­ halb des ansteigenden Metallbades an die Tiegelwandung gelangen, dort vorzeitig erstarren und auch durch das Metallbad nicht mehr vollständig aufgeschmolzen werden. Darüber hinaus kann es vorkommen, daß sich Oberflächen­ bereiche der Metallschmelze vorzeitig und in unerwünsch­ ter Weise ungleichmäßig abkühlen. Dadurch bilden sich auf dem fertigen Barren Unregelmäßigkeiten auf der Ober­ fläche, die nachfolgend mechanisch wieder entfernt wer­ den müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektri­ schen Lichtbogenofen und ein Verfahren zu seinem Betrieb bereitzustellen, mit dem das Entstehen dieser Oberflä­ chenfehler weitgehend verhindert wird.

Die Aufgabe wird durch den Lichtbogenofen nach Anspruch 1 und durch das Verfahren nach Anspruch 17 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung eines Lichtbo­ genofens zum Ausbilden eines sich über die gesamte Brei­ te des Tiegels erstreckenden Magnetfeldes wird die Schmelze im Tiegel gerührt, und zwar in einer im wesent­ lichen senkrechten Richtung. Dadurch und durch die Ablen­ kung des Lichtbogens wird eine vorzeitige Erstarrung des Randbereichs vermieden bzw. vorzeitig erstarrte Spratzer wieder vollständig aufgeschmolzen, so daß die Oberflä­ chengüte des fertigen Barrens entscheiden verbessert wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Un­ teransprüchen zu entnehmen.

Ausfühuungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Teildarstel­ lung in Draufsicht einer Aus­ führungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine Stirnansicht der Ausfüh­ rungsform der Erfindung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 eine Darstellung der Erzeugung eines magnetischen Feldes über dem Tiegel;

Fig. 4 einen Querschnitt durch den Tiegel längs Linie 4/4 der Fig. 3;

Fig. 5 eine weitere Darstellung der Prinzipien der Erfindung;

Fig. 6 eine Einrichtung zur Steuerung der An­ regung der elektrischen Spulen und

Fig. 7 eine Einrichtung zur Steuerung der Spulen gem. der Erfindung.

Gem. Fig. 1 und 2 ist ein Tiegel 2 und ein Kühlbehäl­ ter 3 gezeigt. Sie weisen im wesentlichen zylin­ drischen Querschnitt auf. Tiegel 2 und Kühlbehälter 3 sind von Luftspulen umgeben, die gem. der gezeigten Form im wesentlichen rechteckige Ausbildung aufweisen. Die Pfeile gem. Fig. 1 und 2 zeigen die Wickelrichtung der Spulen. Bei Blickrichtung in Richtung der Wicklun­ gen kann man die Richtung bestimmen, in der das Magnet­ feld entsprechend den herkömmlichen Regeln der Elektri­ zität und des Magnetismus erzeugt wird.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung ver­ wendet drei Spulenpaare. Zusätzliche Paare können je­ doch zur Anwendung gelangen. Die Spulen 4 und 6 bilden ein Paar und sind an gegenüberliegenden Seiten des Tiegels 2 vorgesehen. Es sei darauf hingewiesen, daß beim gezeigten Ausführungsbeispiel die Spulen 4 und 6 entgegengesetzte Wicklungsrichtung aufweisen. Vorzugs­ weise sind die Wicklungen oder Windungen einer ersten Spule eines Spulenpaares parallel zu den Windungen der anderen Spule des Paares angelegt.

Eine durch den Mittelpunkt der beiden Spulen ver­ laufende Achse verläuft vorzugsweise durch den Mit­ telpunkt oder das Zentrum des Tiegels. Gleichermaßen sind die Spulen 8 und 10 ein Paar und ebenso die Spu­ len 12 und 14. Man erkennt, daß jede der Spulen eine größere Weite W als den Innendurch­ messer D des Tiegels aufweisen. Somit deckt das durch die Spule erzeugte magnetische Feld die gesamte Wei­ te oder den Durchmesser des Inneren des Tiegels ab Wegen der gleichen Wickelrichtung der mit der Spu­ lenbreite W verbundenen Spulen wird ein im wesent­ lichen gleichförmiges magnetisches Feld erzeugt, das die gesamte Breite des Inneren des Tiegels durch­ quert; dies bei entsprechender Anregung oder Erre­ gung der Spulen. Die Spulenpaare sind vorzugsweise in Serie gewickelt, um auf diese Weise eine unter­ stützende Magnetfeldpolarität fuhr eine vorgegebene Stromrichtung in dem Serienkreis zu erzeugen. Jede Spule kann zum Beispiel 250 Windungen eines Nr. 12 (US-Norm) Kupferdrahtes mit fester Isolierung (Email) aufweisen. Diese Spulen werden bevorzugt. Spulen mit festem Kern können jedoch auch verwendet werden.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung be­ steht gem. Fig. 1 und 2 darin, daß zur Erzeugung eines Magnetfeldes von im wesentlichen gleichför­ miger Intensität über die Tiegelbreite oder den Tiegeldurchmesser die Seiten der Spulen eines Paares die Seiten der Spulen des angrenzenden Paares überlappen. Um dies zu erreichen, werden Spulen unter­ schiedlicher Höhe gem. Fig. 2 verwendet, so daß sie sich überkreuzen können. Wie in Fig. 2 gezeigt, wei­ sen die Spulen 14 und 8 geringere Höhen als die Spu­ len 12 und 6 auf, so daß die ersteren innerhalb der letzteren aufgenommen werden können.

Diese Überlappung verringert den Platz den die Spulen benötigen und die Feldstärke der Spulenpaare, die erforderlich ist, um die gewünschte Feldstärke in der Lichtbogenzone zu erzeugen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Verzehrelektrode bei der Herstellung von Titan, Zirkonium, Stahl und Legierungen dieser Mate­ rialien verwendet. Ebenso bei der Herstellung ande­ rer Materialien unter Verwendung von Verzehrelektroden.

Wie sich aus dem folgenden ergibt, werden die ent­ sprechenden Spulenpaare elektrisch derart angeregt, daß jedes Paar eine maximale Intensität hinsichtlich der Unterstützung einer Magnetfelderzeugung in einem gewissen Zeitraum erreicht, der nicht in Phase mit den Maxima der anderen Paare ist. Die Nettomagnetfeldstär­ ke zu jedem Zeitpunkt weist im wesentlichen konstante Größe auf und läuft in einer ersten Richtung mit einer Geschwindigkeit auf, die von der Frequenz der elek­ trischen Erregung abhängt. Auf diese Weise kann der Lichtbogen zwischen der Elektrode und der Metallschmel­ ze in eine Position angrenzend an die Tiegelinnenwan­ dung gezwungen werden und zwar durch Zusammenwirken des durch die Spulen erzeugten Magnetfeldes, und der Lichtbogen kann dazu veranlaßt werden, um die Innen­ wandung des Tiegels in einer ersten Richtung umzulau­ fen. Durch Umkehrung der Anregungsfolge der Spulen kann der umlaufende Lichtbogen geändert werden, so daß er in entgegengesetzter Richtung rotiert. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung wird da­ rauf hingearbeitet, daß die maximale magnetische Feld­ erzeugung und die Richtung jeden Spulenpaares etwa 60° phasenverschoben zur Phase des nächsten Spulenpaares verläuft, welches seinerseits 60° phasenverschoben zum nächsten folgenden Spulenpaar ist. Weiterhin wird vorzugsweise angestrebt, daß der Anregungsmodus der Spulen etwa einer Sinuswelle angenähert ist.

In Fig. 3 ist ein Spulenpaar 8, 10 gezeigt, dessen Spulen mit Abstand zueinander angeordnet sind. Außer­ dem ist eine Elektrode 22 vorgesehen, die zylin­ drisch ausgebildet ist und geringeren Durchmesser als die Tiegelwandung 24 aufweist. Die Spule 8 wurde an­ geregt und sendet ein gleichmäßiges Feld von Fluß­ linien über die vollständige Breite des Tiegels aus, welche Flußlinien durch die parallelen Linien 20 an­ gedeutet sind. In der gezeigten Weise weist der Tiegel eine vertikale Achse auf und ist im wesentlichen nach oben offen, wobei die Spulen ein horizontales Magnet­ feld erzeugen. Das gem. Fig. 3 angelegte Feld veranlaßt den Lichtbogen zwischen den Elektroden, sich nach oben in Richtung auf die Tiegelwandung in eine Position zu bewegen, die senkrecht zur Richtung des Feldes verläuft. Die Elektrode ist mit Abstand und über dem Metallbad, also der Schmelze angeordnet, und die Schmelze bewegt sich ebenfalls in gleicher Richtung wie die Elektrode. Der Anregungszyklus der Spulen ist derart, daß in einem bestimmten Punkt der an den Spulen 8 und 10 an­ liegende Strom sich verringert, während der an den Spulen 6 und 4 (Fig. 1 ) anliegende Strom ansteigt, wobei dieser Vorgang aufeinanderfolgt, bis der Zyk­ lus durchlaufen ist. Es wird angestrebt, das System so zu betätigen, daß etwa 1-20 Umläufe des Lichtbo­ gens pro Minute, vorzugsweise 2-10 Umläufe, erreicht werden. Vorzugsweise wird die Umkehrung der Umlauf­ richtung des Lichtbogens etwa alle 5-10 Minuten be­ wirkt. Eine Umkehrungsperiode von etwa 1 Minute oder mehr kann jedoch ebenfalls herbeigeführt werden.

Wie sich aus der Ansicht gem. Fig. 4 ergibt, sind die Flußlinien mit 20 bezeichnet, der Lichtbogen 26 ver­ läuft in Richtung der Seitenwandung 24 des Tiegels. Hierdurch wird eine vertikale Drehwirkung im Metall­ bad 30 herbeigeführt, das in Zusammenwirken mit dem direkten Auftreffen und der Rotation des Lichtbogens 26 ein Wiederaufschmelzen der Oberfläche herbeiführt und hierdurch zu der gewünschten Glätte des Barrens an seiner Oberfläche 34 führt. Gern. Fig. 4 erstreckt sich das magnetische Feld durch die gesamte Höhe des Tiegels, wobei die Elektrode sich nach oben über das Magnetfeld hinaus erstrecken kann. Durch die Bewegung des Lichtbogens und dem zugehörigen Metalltransfer wird eine dynamische Kraft auf das Metallbad ausgeübt. Ebenfalls wird eine Kraft auf das Metallbad oder die Schmelze aufgrund des Zusammenwirkens des magnetischen Feldes, das durch den durch das flüssige Metall strö­ menden elektrischen Strom erzeugt wird, und des mag­ netischen Feldes, das durch die Spulen erzeugt wird, bewirkt. Dieses Zusammenwirken führt zu dem wesent­ lichen Rühreffekt in der Schmelze.

Der Raum 32 zwischen der Tiegelwandung 24 und der Be­ hälterwandung 25 ist so ausgebildet, daß er eine Kam­ mer für die Strömung des Kühlmediums, wie Wasser, bil­ det. Der Tiegel selbst kann aus jedem nicht magne­ tischen Material, wie Kupfer, bestehen. Der Behälter seinerseits kann ebenfalls aus jeglichem nicht magne­ tischem Material, wie rostfreiem Stahl, bestehen. Die Anordnung eines Spulenpaares, wie es gem. der Erfin­ dung zur Anwendung gelangt, kann die Form von modifi­ zierten Helmholtz-Spulen haben, vgl. Standard hand book for Electrical Engineers, 10. Auflage, McGRAW-Hill Book Company, Seite 381, 1969.

Fig. 5 zeigt weitere Einzelheiten eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Das Ausmaß der Überlappung der Spulen ist dort genauer dargestellt. Grundsätzlich werden Spulen mit einer Breite ange­ strebt, die größer als der Innendurchmesser des Tiegels 2 und der Überlappung ist, derart, daß beim aufeinanderfolgenden oder sequentiellen Anregen der Spulen Unterbrechungen oder Spalten in den magne­ tischen Feldern bezüglich der Kontinuität über die Quererstreckung des Tiegelinneren Widerstand entge­ gengesetzt wird oder solche Unterbrechungen vermieden werden. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist das magnetische Feld innerhalb jeder horizontalen Höhe des magnetischen Feldes im wesentlichen kontinuierlich. Der Ausdruck "sequentiell" und verwandte Ausdrücke bedeuten, daß die maximale Magnetfelderzeugung eines gegebenen Spulen­ paares nicht in Phase mit der Phase des anderen Spulen­ paares erfolgt. Der Ausdruck soll nicht dahingehend interpretiert werden, daß nicht zwei Spulen gleichzei­ tig angeregt werden. Die Sequenz bezieht sich auf die Phase im Unterschied zur Beendigung der vollständigen Anregung einer Spule vor dem Anregen einer anderen Spule.

Wie sich ebenfalls aus Fig. 5 ergibt, ist ein Schild 38 außerhalb der Spulen vorgesehen und dient dazu, einen Durchtritt von magnetischer Strahlung zu ver­ hindern. Das Schild kann aus jeglichem magnetisch durchlässigem Material, wie Kohlenstoffstahl und Si­ liziumstahl, bestehen. Es dient nicht nur dazu, den unerwünschten Effekt einer Streuung von Magnetfeldern außerhalb des Schildes 38 zu verhindern, sondern vielmehr auch dazu, einen nur gering verzögerten Rückkehrpfad für das durch die Spulen erzeugte Mag­ netfeld bereitzustellen. Das Schild 38 ist vorzugs­ weise mindestens genauso hoch vorgesehen wie die Spulen.

Gem. Fig. 5 ist das Spulenpaar 12-14 mit Spitzen­ amplitude angeregt, und das Spulenpaar 4-6 sowie das Spulenpaar 8-10 sind mit halber Spitzenampli­ tude angeregt und zwar in der unterstützenden Rich­ tung. Sie erzeugen gemeinsam die Magnetfeldlinien, die insgesamt mit 40 bezeichnet sind.

Fig. 6 zeigt eine Einrichtung zur Erzeugung der ge­ wünschten Spulenanregung mit der gewünschten Phasen­ verschiebung. Die Spulenpaare 4-6, 8-10 und 12-14 sind jeweils mit ihrer ersten Spule elek­ trisch in Reihe mit der zweiten Spule des Paares der­ art verbunden, daß das Magnetfeld, das durch jede Spu­ le erzeugt wird, gleiche Polarität und Richtung auf­ weist, als das, das mit der anderen Spule erzeugt wird. Wechselstrom wird an diese Spulenanregungseinrichtung über die Leiter 56, 58 angelegt. Variable Transforma­ toren 60 dienen zur Verringerung der Spannung auf et­ wa 0-160 Volt Gleichstrom (VAC). Über einen Transfor­ mator 54 werden 115 Volt Gleichstrom (VAC) Steuerspan­ nung zur Verfügung gestellt, motorgetriebene Sinus­ wellen-Potentiometer 62, 64, 66 (oder entsprechende Festkörperbauelemente) sind zusammengeschaltet und Jedes Potentiometer ist einem Spulenpaar zugeordnet. Es sei darauf hingewiesen, daß die Potentiometer je­ weils um 120° phasenverschoben sind. Logische Schal­ tungen 70, 72 und 74 sind jeweils den Potentiometern 62, 64, 66 zugeordnet. Brückenschaltungen 82, 84, 86 dienen dazu, Ströme von 0-±75 Ampere bei 0-±150 Volt Gleichstrom (am Ausgang) der Brückenschaltungen zur Verfügung zu stellen.

Den logischen Schaltungen 70, 72, 74 sind Zündschalt­ kreise 76, 78, 80 Jeweils zugeordnet. Sie dienen da­ zu, die Zündwinkel der SCR-Brückenschaltungen 82, 84 und 86 zu steuern.

Die Festkörper-Brücken 82, 84, 86 erzeugen eine Gleich­ spannung sowie einen Gleichstrom, der die Spulenpaare 4-6, 8-10 und 12-14 antreibt. Auf diese Weise wird die An- oder Erregung der Spulen in der gewünsch­ ten Frequenz oder Sequenz und in der gewünschten Be­ ziehung erreicht, um ein umlaufendes Magnetfeld kon­ stanter Größe zu erzeugen. Eine Umkehr der Drehrich­ tung des Magnetfeldes wird dadurch bewirkt, daß der Ausgang von zwei der drei Zündschaltungen, beispiels­ weise 78 und 80, geschaltet wird.

Fig. 7 zeigt den Betrieb einer Phase des Niederfre­ quenz-Sinusgenerators. Ein Spulenpaar, wie die Spu­ len 4-6, 8-10 oder 12-14, ist mit den Ziffern 100 und 102 bezeichnet. Diese Spulen sind elektrisch mit den Festkörperbrücken 104, 106 verbunden, die da­ zu dienen, den Strom zu erzeugen, der den variablen Sinuswellen-Gleichstrom erzeugt. Die Vollwellen-SCR-Brücke 104 wird durch mehrere hundert Zyklen der 60 Hz Versorgungsspannung gezündet, um Strom in einer Rich­ tung durch die Spulen 100 und 102 zur Verfügung zu stellen. Sodann wird die Vollwellen-SCR-Brücke 106 über einige hundert Zyklen der 60 Hz Versorgungsspan­ nung gezündet, um Strom in entgegengesetzter Richtung durch die Spulen 100, 102 zu schicken. Während jeden Zeitpunktes stellt nur eine Brückenschaltung 104, 106 Strom den Spulenpaaren 100, 102 zur Verfügung. Die Zündsteuerungen 110, 112 dienen dazu, die Amplitude des Anregungsstromes der Spulen 100, 102 zu steuern. Die Schaltkreise 114 erhalten Führung durch die Steuer­ logik 116, die jegliche Form einer Steuerlogik aufwei­ sen kann, sowie durch den Sinusgenerator 118, der da­ zu dient, daß der Ausgangsstrom in Richtung auf die Spulen 100, 102 sich der Form einer Sinuswelle annähert. Der Sinusgenerator 118 ist vorzugsweise ein Niederfre­ quenzgenerator (etwa 1-20 Zyklen pro Minute), um die an den Zündsteuerkreisen 110, 112 anliegende Signal­ spannung zu steuern. Um die Richtung des Spulen­ stromes umzukehren, schaltet der Schaltkreis die Brücke 104 ab und die Brücke 106 an, um in gleicher Weise zu leiten. Die Größe des Spulenstromes wird durch die Zündsteuerungen 110, 112 gesteuert, die dazu dienen, die Ausgangsspannungen der Brücken 104, 106 zu ändern.

Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet somit das Bereitstellen eines Tiegels und von geschmolzenem Metall in dem Tiegel, sowie einer Elektrode, die sich in den Tiegel mit gewünschtem Abstand zur Me­ tallschmelze erstreckt. Magnetische Felder erzeugen­ de Spulenpaare sind um das Äußere des Tiegels herum angeordnet und werden aufeinanderfolgend angeregt, so daß ihre angeregten maximalen magnetischen Felder gegenseitig phasenverschoben sind, beispielsweise et­ wa um 60°. Der die jeweiligen Spulen anregende Strom wird vorzugsweise so geregelt, daß er etwa die Form einer Sinuskurve annimmt. Der Lichtbogen von der Elek­ trode zum geschmolzenen Metall wird vorzugsweise zu dem Teil des Bades gelenkt, welches an das Innere der Tiegelwandung angrenzt und rotiert in einer ersten Richtung. Durch Steuerung der die Spulen anregenden Einrichtung kann die Umlaufrichtung umgekehrt werden. Die Umlaufgeschwindigkeit sowie die Stärke des Magnet­ feldes, das durch die Jeweilige Spule erzeugt wird, können geändert werden. Das horizontale Magnetfeld wirkt mit dem Feld zusammen, das durch den Gleichstrom-Licht­ bogenstrom erzeugt wird und bewirkt einen Umlauf des Lichtbogenplasmas, um ein Wiederaufschmelzen des verfestigten Materials an der Oberfläche des Barrens und somit die gewünschte glatte Oberfläche herbeizu­ führen.

Obgleich das Vorhandensein von Vakuumsystemen und -verfahren betont wurde, ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt. Obgleich aus Gründen der Darstel­ lung und der Offenbarung ein kreisrunder Tiegel be­ schrieben wurde, können andere Querschnittsformen, zum Beispiel rechtwinklige, verwendet werden.

Vorzugsweise soll das Minimum von drei Spulenpaaren zur Anwendung gelangen. Nichtsdestoweniger können beispielsweise auch vier oder sechs Paare eingesetzt werden.

Die Erfindung zeigt den Weg zu einer wirtschaftlichen und vergleichsweise einfachen Erzeugung der gewünsch­ ten, aufgeschmolzenen, glatten Oberfläche eines Bar­ rens in einem elektrischen Lichtbogenofen unter Vakuum. Erreicht wird dies durch die erfindungsge­ mäße Anordnung und Ansteuerung von magnetfelderzeugen­ den Spulenpaaren.

Claims (24)

1. Elektrischer Lichtbogenofen mit einem Tiegel, der eine Ausnehmung zur Aufnahme einer Elektrode aufweist, die sich durch die Ausnehmung in den Tiegel erstreckt, einer Mehrzahl von über den Umfang des Tiegels versetzt zueinander angeordneter Spulenpaare zum Erzeugen eines magnetischen Feldes und mit einer Einrichtung zum Anregen der Spulenpaare mit wechselnder Stromstärke, um den Lichtbogen rotierend durch den Tiegel zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein erstes, ein zweites und ein drittes Spulenpaar (4, 6; 8, 10; 12, 14) vorgesehen ist, wobei die Breite (W) der Spulen (4, 6, 8, 10, 12, 14) jedes Spulenpaars die innere Breite (D) des Tiegels (2) übersteigt, und daß zum Ausbilden eines sich über die volle Breite (D) des Tiegels (2) erstreckenden Magnetfeldes (20, 40) die Spulen (4, 6, 8, 10, 12, 14) jedes Paares derart aneinander gegenüberliegenden Seiten des Tiegels (2) angeordnet sind, daß sich in Umfangsrichtung des Tiegels (2) benachbarte Spulen (4, 6, 8, 10, 12, 14) überlappen, wobei der Lichtbogen (26) durch das Magnetfeld (20, 40) zum Aufschmelzen von Randbereichen in Richtung auf die Wandung (24) des Tiegels (2) ablenkbar ist.

2. Lichtbogenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (4, 6, 8, 10, 12, 14) jedes Spulenpaares koaxial zueinander angeordnet sind, wobei die Achse des Spulenpaares diametral und horizontal durch den Tiegel (2) verläuft.

3. Lichtbogenofen nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch seine Ausbildung als Vakuum-Lichtbogenofen.

4. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich drei Spulenpaare (4, 6; 8, 10; 12, 14) vorgesehen sind.

5. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schild (38) außen an den Spulen (4, 6, 8, 10, 12, 14) vorgesehen ist.

6. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anregen der Spulen (4, 6, 8, 10, 12, 14) eine Einrichtung (106) zur Umkehr der Umlaufrichtung des Lichtbogens (26) aufweist.

7. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anregen der Spulen (4, 6, 8, 10, 12, 14) eine Einrichtung zur phasenverschobenen Maximal-Erregung des ersten, zweiten und dritten Spulenpaares (4, 6; 8, 10; 12, 14) untereinander aufweist.

8. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anregen der Spulen (4, 6, 8, 10, 12, 14) eine Magnetfeld-Phasendifferenz von etwa 60° aufweist.

9. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spule jedes der Spulenpaare (4, 6; 8, 10; 12, 14) elektrisch mit der anderen Spule dieses Spulenpaares verbunden ist.

10. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (4, 6, 8, 10, 12, 14) im wesentlichen rechtwinklig ausgebildet sind.

11. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anregen der Spulen (4, 6, 8, 10, 12, 14) eine Einrichtung zur Änderung der Stromversorgung der Spulenpaare etwa in Form einer Sinuswelle aufweist.

12. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anregen der Spulen (4, 6, 8, 10, 12, 14) Potentiometer aufweist.

13. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anregen der Spulen (4, 6, 8, 10, 12, 14) einen Sinusgenerator aufweist.

14. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Spulenpaare (4, 6; 8, 10; 12, 14) in Draufsicht eine etwa hexagonale Anordnung zeigen.

15. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrode (22) eine Verzehrelektrode ist.

16. Lichtbogenofen nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (4, 6, 8, 10, 12, 14) Luftspulen sind.

17. Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Lichtbogenofens nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenpaare sequentiell derart angeregt werden, daß jedes Spulenpaar während einer gewissen Zeit ein sich über die gesamte Breite des Tiegels erstreckendes, maximales Magnetfeld erzeugt, welches ungleichphasig zum maximalen Magnetfeld ist, das durch die anderen Spulenpaare erzeugt wird, und daß der Lichtbogen durch das Magnetfeld zwischen der Elektrode und dem Inneren des Tiegels positioniert und fortlaufend in einer ersten Richtung im Tiegel bewegt wird, wobei Randbereiche aufgeschmolzen werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehrichtung des Lichtbogens periodisch umgekehrt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufrichtung des Lichtbogens etwa alle fünf bis zehn Minuten umgekehrt wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenpaare im wesentlichen sinusförmig angeregt werden.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Lichtbogen mit einer Geschwindigkeit von etwa 1 bis 20 Zyklen pro Minute umläuft.

22. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiegel mit einer im wesentlichen vertikalen Achse angeordnet und das Magnetfeld in einer im wesentlichen horizontalen Richtung erzeugt wird.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen nach außen abgeschirmt werden.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 17 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das durch die Spulen erzeugte magnetische Feld über eine Pfad geringer Verzögerung rückgeführt wird.