DE904574C

DE904574C - Arrangement for furnace for metallurgical purposes

Info

Publication number: DE904574C
Application number: DEST357D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Ludwig Dreyfus
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1938-10-03
Filing date: 1939-09-27
Publication date: 1954-02-22

Description

In Schmelzöfen ist eine Umrührung des Bades erforderlich, um einen Temperaturausgleich zu erhalten und um die Reaktionen zu beschleunigen, und bei Legierungsprozessen außerdem, um eine Mischung ,des Bades zu erhalten, damit das Erzeugnis gleichmäßig wird. In Ofen, in welchen die Wärme durch die Oberfläche des Bades zugeführt wird, z. B. in Lichtbogenöfen, ist eine Umrührung auch erforderlich, um eine Überhitzung des Bades in der Nähe der Elektroden zu verhindern. Gewöhnlich wird die Umrührung von Hand -.vorgenommen, aber für spezielle Verfahren hat eine Umrührung von Hand sich ;als nicht ausreichend erwiesen.In melting furnaces it is necessary to stir the bath to get a To maintain temperature equilibrium and to accelerate the reactions, and at Alloying processes as well to get a mixture, of the bath, so that the Product becomes even. In an oven, in which the heat passes through the surface of the Bath is supplied, z. B. in electric arc furnaces, stirring is also necessary, to prevent overheating of the bath near the electrodes. Usually the stirring is done by hand, but for special procedures has a Stirring by hand; proved to be insufficient.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung, durch welche eine kräftige Umrührung es Bades mittels elektromagnetischer Kräfte mit niedrigen Periodenzahlen, z. B. t/2 bis 8 Perioden, erreicht werden kann.The present invention relates to an arrangement through which a vigorous agitation of the bath by means of electromagnetic forces with low number of periods, z. B. t / 2 to 8 periods can be achieved.

Nach der Erfindung ist eine flache mehrphasige '\,Jicklung von besonderer Form in dem Boden des Ofens unterhalb der Einfütterung angeordnet, aber innerhalb der Eisenbekleidung des Ofens. Damit das magnetische Feld der Wicklung trotz -der verhältnismäßig großen Dicke des Ofenbodens das Bad mit genügender Felddichte durchdringt, wird die Wick:ung vorzugsweise so ausgebildet, daß sie beinahe den ganzen Boden deckt.. Die Wicklung wird ferner vorzugsweise als eine zweiphasige Wicklung ausgeführt, in welcher die eine Phase der Wicklung aus einer zentral angeordneten flachen runden Spule besteht, während die Wicklung der anderen Phase .aus zwei beinahe halbkreisförmigen Spulen besteht, welche symmetrisch zu und dicht oberhalb oder unterhalb der kreisförmigen Spule angeordnet sind.According to the invention, a flat multiphase winding is special Form placed in the bottom of the furnace below the feeding, but inside the iron cladding of the stove. So that the magnetic field of the winding despite the relatively large thickness of the furnace bottom penetrates the bath with sufficient field density, the winding is preferably designed in such a way that it covers almost the entire base covers .. The winding is also preferably designed as a two-phase winding, in which the one phase of the winding consists of a centrally located flat round Coil consists, while the winding of the other phase .of two almost semicircular Coils is made up which are symmetrical to and close above or below the circular Coil are arranged.

In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Erfindung in 4bb. i in senkrechtem Schnitt ,gezeigt, während Abb. 2 die Erfindung in Draufsicht zeigt.In the drawing, one embodiment of the invention is shown in FIG. 4bb. i in vertical section, while Fig. 2 shows the invention in plan view.

In Abb. i bezeichnet i den unteren Teil des Ofens und 2 das Bad. Es ist ,angenommen, daß die Erhitzung mittels Lichtbogenelektroden erfolgt, welche jedoch in der Zeichnung nicht gezeigt sind.In fig. I i denotes the lower part of the furnace and 2 the bath. It is assumed that the heating is done by means of arc electrodes, which however, are not shown in the drawing.

Die Wicklung, welche in dem Boden des Ofens angeordnet ist, hat die Form; welche Abb. 2 zeigt, und besteht aus einer runden Spule 3, welche symmetrisch um die senkrechte Achse des Ofens angeordnet ist und den Strom der einen Phase führt, und zwei halbrunden Spulen ¢ und 5, welche symmetrisch oberhalb dieser Spule angeordnet sind und den Strom der anderen Phase führen. Die Richtung der Ströme ist durch die Pfeile angedeutet. Der Hauptvorteil dieser symmetrischen Anordnung ist, daß keine gegenseitige Induktion zwischen den Phasen vorhanden ist. Jede Wicklung enthält zweckmäßigerweise nur eine Lage von Leitern.The winding, which is located in the bottom of the furnace, has the Shape; which Fig. 2 shows, and consists of a round coil 3, which is symmetrical is arranged around the vertical axis of the furnace and carries the current of one phase, and two semicircular coils ¢ and 5, which are arranged symmetrically above this coil and carry the current of the other phase. The direction of the currents is through that Arrows indicated. The main advantage of this symmetrical arrangement is that none there is mutual induction between the phases. Each winding contains expediently only one layer of ladders.

In der linken Hälfte der Abb. i sind die Induktionslinien gezeigt, welche in dem Bad von dem Strom durch die Spule 3 erzeugt werden, wenn die gegenmagnetisierende Wirkung der Wirbelströme in dem Bad vernachlässigt wird, und in der rechten Hälfte der Abb. i sind die Induktionslinien der anderen Phase gezeigt. In der Wirklichkeit wird beabsichtigt, so große Wirbelströme zu erzeugen, daß die Eindringtiefe der Induktionslinien kleiner wird, was bei den gewöhnlichen Dimensionen von großen Öfen schon bei einer Periodenzahl von rund einer Periode pro Sekunde eintrifft. Bei dieser Frequenz kann der Boden des eisernen Behälters des Ofens als Joch 6 für die Rückkehr der Induktionslinien außerhalb der Wicklung dienen.In the left half of Fig. I the induction lines are shown, which are generated in the bath by the current through the coil 3 when the counter-magnetizing Effect of eddy currents in the bath is neglected, and in the right half Fig. i shows the induction lines for the other phase. In the reality the intention is to generate eddy currents so large that the penetration depth of the Induction lines get smaller, which is what happens with the usual dimensions of large ovens arrives at a number of periods of around one period per second. At this Frequency can be the bottom of the iron vessel of the furnace as a yoke 6 for the return serve the induction lines outside the winding.

Es ist zweckmäßig, die verschiedenen Phasen so zu bemessen, daß die maximale Induktion in dem Joch für die zwei Phasen dieselbe wird, weil das Joch dann am besten ausgenutzt wird. Mit der gezeigten Anordnung der Wicklung mit einer Spule in der .einen Phase und zwei Spulen in der anderen erhält man unter Umständen einen bedeutenden Unterschied der verbrauchten Leistung der beiden Phasen, aber bei ,der niedrigen Frequenz, die in Frage kommt, werden die Ströme der beiden Phasen zweckmäßigerweise in zwei verschiedenen Kommutatorgeneratorenerzeugt, so daß der Unterschied der Leistung von wenig Bedeutung ist.It is advisable to dimension the various phases so that the maximum induction in the yoke for the two phases becomes the same because the yoke then it is best exploited. With the arrangement shown, the winding with a Coil in one phase and two coils in the other may be obtained a significant difference in the power consumed by the two phases, however at, the low frequency in question are the currents of the two phases expediently generated in two different commutator generators, so that the Difference in performance is of little importance.

Die gestrichelten Kurven 7 der Abb. 2 zeigen die horizontale Strömung, welche in dem Bad erhalten wird.The dashed curves 7 in Fig. 2 show the horizontal flow, which is obtained in the bath.

Claims

PATENT CLAIMS .. i. Metallurgical furnace in which the heat passes through the free surface of the bath z. B. is fed by arcing and in which a stirring of the bath without significant heating effect by one of very low frequency Two-phase current flowing through flat winding causes below the furnace bottom is, characterized in that with a circular plan shape of the furnace one phase the stirring winding consists of a circular coil concentric to the furnace, whose Inside diameter is significantly more than zero and the outside diameter is significant smaller than the furnace diameter, while the other phase, made up of two around the furnace axis symmetrically arranged, approximately semicircular coils, the main part of which substantially fill the remaining portion of the lower bottom surface of the furnace and also cross the former coil in two places.

2. Metallurgical A furnace according to claim i, in which a sheet iron jacket for the furnace masonry is used as a the power flow of the coils is used to return the yoke, characterized in that the individual phase coils are dimensioned so that they are practical in this yoke generate the same power flows.