DE3630861A1 - Elektrodentieffassung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Elektrodentieffassung für Elektrolichtbogen- oder Reduktionsöfen mit durch den Ofendeckel geführten konzentrisch zu den einzelnen Elektroden angeordneten Kapseln und Stromzuführungseinrichtungen mit Stromrohren, an deren dem Ofengefäß zugewandten Ende an die Elektroden anpreßbare Kontaktbacken angeordnet sind.

Aus DE-PS 21 25 773 ist eine Elektrodentieffassung für Lichtbogen- oder Reduktionsöfen bekannt, bei denen die im Ofenbereich liegenden Stromzuführungsteile durch einen koaxial angeordneten Kühlmantel geschützt sind. Die Stromrohre sind dabei reusenartig um die Elektrode verteilt und vollständig zwischen dem Kühlmantel und der Elektrode angeordnet. Bei dieser Anordnung wird die Kapsel durch die von der Stromrohrreuse erzeugten Magnetfelder durchflutet. In der Kapsel wird eine hohe Spannung aufgebaut. Bei ausreichend hoher Spannung wird die galvanische Trennung der Kapsel von dem sie umgebenden Deckel überwunden und es fließt ein elektrischer Strom in der Kapsel in einer Richtung entgegengesetzt der Stromrichtung der Stromrohre. Der elektrische Strom der Kapseln induziert wiederum einen elektrischen Strom im Deckel.

Ein Nachteil dieser bekannten Anordnung ist die induktive Erwärmung des Deckels. Ein weiterer Nachteil ist das Auftreten von Überschlägen mit der Folge von lokalen Verbrennungen des Deckels bei kurzzeitigen relativ hohen Strömen. Nachteilig ist insgesamt der höhere induktive Blindwiderstand, der eine höhere zu installierende Leistung in dem Ofentransformator und den Hochstromleitungen erforderlich macht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Stromzuführung der oben genannten Art zu schaffen, die mit einfachen Mitteln bei hoher Lebensdauer eine verminderte Reaktanz aufweist.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen dargelegt.

Der mit der Erfindung erzielte Vorteil ist darin zu sehen, daß durch die spezielle Führung der Stromrohre bzw. die Zuordnung der sie aufnehmenden Manteldurchbrüche zu denen der jeweils benachbarten Elektrode erreicht wird, daß sich die Magnetfelder der benachbarten Elektrodenstromzuführungen teilweise gegenseitig aufheben, womit sich die Umgebungsverluste und die Feldkräfte zwischen den einzelnen Phasen eines drehstrombetriebenen Lichtbogenofens wesentlich vermindern, weil das System eine geringere Reaktanz als bisherige Stromzuführungssysteme aufweist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachstehend beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 einen horizontalen Schnitt durch eine drehstromgespeiste Elektrodenanordnung in der Höhe des Schnittes E-E in Fig. 2,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 3 eine vergrößerte und detailliertere Ansicht des Ausschnittes C in Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die drei Elektroden 14 eines Lichtbogenofens 10. Die Elektroden 14 sind von der Kapsel 30 umgeben. Diese Kapsel 30 weist Manteldurchbrüche 34 bzw. 35 auf. Ein Manteldurchbruch 34 der einen Elektrode ist jeweils einem Manteldurchbruch 35 der benachbarten Elektrode zugewandt. In den Manteldurchbrüchen 34 und 35 sind die Stromrohre 21 bzw. Stromrohrstücke 22 angeordnet. Die Stromrohre sind in diesem Bereich von einem Schleißschutz 42 (s. Fig. 3) umgeben. Zwischen dem Schleißschutz 42 und dem Mantel der Kapsel 30 ist eine elektrische Isolierung 41 angeordnet.

Die Fig. 2 zeigt den Schnitt A-A der Fig. 1. Die Manteldurchbrüche 34, 35 sind durch ein oberes Kapselringelement 32 und ein unteres Kapselringelement 33 in ihrer Längserstreckung L begrenzt. Die Kapselringelemente 32, 33 weisen die Breite B auf. Die Kapsel besitzt in axialer Richtung eine Höhe H. Der Durchmesser der Stromrohre ist mit D bezeichnet. Die Stromrohre 21 werden von den Kontaktbacken 23 aus koaxial zur Elektrode in Richtung vom Herd weg geführt. Die Anordnung der Stromrohre 21 im Bereich der Kontaktbacken ist in Fig. 3 dargestellt. Oberhalb des unteren Kapselringelementes 33 werden die Stromrohre nach einem Sprung von der Elektrode weg innerhalb der Manteldurchbrüche 34 bzw. 35, Fig. 1 und 2, bis unterhalb des Kapselringelementes 32 geführt. Danach springen die Stromrohre in Richtung zur Elektrode zurück und werden oberhalb des obersten Kapselringelementes 32 und der Elektrode 14 bis oberhalb des Deckels achsparallel zur Elektrode 14 geführt. Je nach Länge der Elektrodenstränge können oberhalb der Kapselringelemente weitere Manteldurchbrüche, wie 34 und 35, zur weiteren Anordnung der Stromrohre 21 in der beschriebenen Art vorgesehen werden. Außerhalb der Manteldurchbrüche 34, 35 behält die Kapsel 30 ihre Ursprungsform. Die Manteldurchbrüche 34, 35 weisen an ihrem unteren und oberen Ende sowie an ihren Seiten Isolierungen 41 auf, die die Stromrohre und sie gegebenenfalls umgebende metallische Schutz- und Führungskonstruktion 42 galvanisch von der übrigen Konstruktion trennen.

Die Fig. 3 zeigt die Ansicht C der Fig. 1. Die Kapsel 30 ist über die Weite W des Manteldurchbruchs 34, 35 unterbrochen. Im Manteldurchbruch 34, 35 sind Stromrohrabschnitte 22 der Stromrohre 21 angeordnet. Zwischen den Stromrohren und der Kapsel 30 ist die Isolierung 41 angeordnet. Die Stromrohre selbst oder ein die Rohre 22 umgebender metallischer Schutz sind von dem Schleißschutz 42 umgeben. Dieser Schleißschutz kann aufgetragen sein, er kann schildförmig angebracht sein oder das Schleißschutzmaterial ist ein Gußstück, in dem die Rohre angeordnet sind. Im Bereich der Kontaktbacken sind die Stromrohre 21 radial um die Elektrode 14 bis zu den einzelnen Kontaktbacken 23 geführt.

Claims (9)

1. Elektrodentieffassung für Elektrolichtbogen- oder Reduktionsöfen mit durch den Ofendeckel geführten konzentrisch zu den einzelnen Elektroden angeordneten Kapseln und Stromzuführungseinrichtung mit Stromrohren, an deren dem Ofengefäßboden zugewandten Ende an die Elektroden anpreßbare Kontaktbacken angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet,

• a) daß die Kapseln (30) mindestens zwei Manteldurchbrüche (34, 35) aufweisen, die sich jeweils über einen Umfangswinkel von etwa 40° in ihrer Breite erstrecken,
• b) daß in diesen Manteldurchbrüchen (34, 35) koaxial zur Kapsel (30) geführte Stromrohrstücke (22) der Stromzuführungseinrichtung (20) vorgesehen sind und
• c) daß jeweils zwei Manteldurchbrüche (34, 35) benachbarter Kapseln (30) einander zugewandt sind.

2. Elektrodentieffassung, dadurch gekennzeichnet, daß die Manteldurchbrüche (34, 35) in ihrer Länge (L) durch Kapselringelelemente (32, 33) begrenzt sind, die eine Breite (B) von 0,05 bis 0,2 der Kapselhöhe (H) aufweist.

3. Elektrodentieffassung, dadurch gekennzeichnet, daß die Manteldurchbrüche (34, 35) eine Weite (W) aufweisen, die mindestens größer ist als die Hälfte der Summe der Außendurchmesser (D) der Stromrohre einer Elektrodentieffassung.

4. Elektrodentieffassung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Stromrohrabschnitten (22) und dem Rand der Manteldurchbrüche (34 bzw. 35) eine elektrische Isolierung (41) vorgesehen ist, z.B. Keramikmasse.

5. Elektrodentieffassung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Manteldurchbrüchen (34, 35) angeordneten Stromrohrabschnitte (22) mit einem Schleißschutz (42) gegen die aggressive Ofenatmosphäre versehen sind.

6. Elektrodentieffassung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromrohrabschnitte (22) in elektrisch leitendem Material eingebettet sind, z.B. Messing.

7. Elektrodentieffassung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromrohrabschnitte (22) in einem Material (z.B. Keramikmasse) eingebettet sind, welches Schleißschutz und elektrische Isolation bildet und den ganzen Raum eines Manteldurchbruches (34, 35) einnimmt.

8. Elektrodentieffassung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromrohre (21) im Bereich der Manteldurchbrüche parallel zueinander koaxial zur Elektrodenachse (14) geführt sind.

9. Elektrodentieffassung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromrohre (21) im Bereich der Kontaktbacken (23) ringförmig um die Elektrode (14) geführt sind.