DE932320C

DE932320C - Power supply from the transformer to the electrodes of electric arc furnaces for three-phase current

Info

Publication number: DE932320C
Application number: DEA6639D
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl-Ing Brauner
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1941-07-17
Filing date: 1941-07-17
Publication date: 1955-08-29

Description

Stromzuleitung vom Transformator zu den Elektroden von Lichtbogenöfen für Drehstrom Die Erfindung bezieht sich auf eine Stromzuleitung vom Transformator zu den Elektroden von Lichtbogenöfen für Drehstrom und bezweckt eine Verminderung des induktiven Spannungsabfalles sowie der Wattverluste durch Wirbelströme und Ummagnetisierung benachbarter Eisenteile. Mit der wachsenden Größe der Lichtbogenöfen macht sich der Einfluß der Induktivität der Hochströmleitungen zwischen Transformator und Elektronen stärker geltend, und zwar sowohl durch die Erhöhung des induktiven Spannungsabfalles als auch durch das Anwachsen der Wattverluste durch Wirbelströme und Ummagnetisierung benachbarter Eisenteile. Das Anwachsen der Induktivität kann bis zu einem bestimmten Grad durch entsprechend kleinere Bemessung der Drosselspule wiedergutgemacht werden. Das Anwachsen der Wattverluste jedoch bewirkt es, daß der Wirkungsgrad des elektrischen Teiles bei einer gewissen Ofengröße (etwa 15 bis 2o t) einen Höchstwert erreicht und von da ab mit wachsender Ofengröße wieder schlechter wird. Es ist daher schon vorgeschlagen worden, die Leitungsführung vor allem am Ofen selbst durch Kompensierung zu verbessern, wobei dann die Verminderung der Wattverluste mit der Verminderung des induktiven Spannungsabfalles Hand in Hand geht. Denn gerade die Leitungen am Ofen selbst verlaufen gezwungenermaßen in der Nähe starker Eisenteile, während die Seilzuführungen zwischen Ofen und Transformator frei in der Luft hängen, daher hauptsächlich Sitz von induktiven Spannungsabfällen, jedoch weniger die Ursache von zusätzlichen Wattverlusten sind.Power supply from the transformer to the electrodes of arc furnaces for three-phase current The invention relates to a power supply line from the transformer to the electrodes of electric arc furnaces for three-phase current and aims at a reduction the inductive voltage drop as well as the watt losses due to eddy currents and magnetic reversal neighboring iron parts. With the growing size of the electric arc furnace, it makes itself the influence of the inductance of the upstream lines between the transformer and the electrons stronger, both through the increase in the inductive voltage drop as well as the increase in watt losses due to eddy currents and magnetic reversal neighboring iron parts. The increase in inductance can reach a certain level Degree can be made good by correspondingly smaller dimensioning of the choke coil. The increase in watt losses, however, causes the efficiency of the electrical Part reaches a maximum value at a certain furnace size (about 15 to 20 t) and from then on it gets worse again with increasing furnace size. So it is it has been suggested that the wiring, especially on the furnace itself, be compensated for to improve, with the decrease in watt loss with the decrease of the inductive voltage drop goes hand in hand. Because just the lines on Furnaces themselves are inevitably close to strong iron parts, while the Rope feeds between furnace and transformer hang freely in the air, therefore mainly Seat of inductive voltage drops, but less the cause of additional ones Watt losses are.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Leitung der einen Phase ein Hohlleiter ist, in welchem die Leitungen der beiden anderen Phasen verlaufen. Der Hohlleiter kann dabei einen etwa kastenförmigen, z. B. rechteckigen Querschnitt besitzen, während die beiden anderen Leitungen als Schienenpakete ausgebildet sind. Der Höhlleiter ist nach einer weiteren Einzelheit' der Erfindung auf dem mittleren Elektrodentragarm befestigt. Die Stromzuleitungen zu den beiden äußeren Elektroden sind dabei biegsam ausgebildet, so daß sämtliche Elektroden unabhängig voneinander höhenbeweglich sind.The invention solves this problem in that the line of one Phase is a waveguide in which the lines of the other two phases get lost. The waveguide can have an approximately box-shaped, z. B. rectangular cross-section own, while the other two lines are designed as rail packages. According to a further detail of the invention, the cave ladder is on the middle Electrode support arm attached. The power supply lines to the two outer electrodes are designed to be flexible, so that all electrodes are independent of one another are movable in height.

Nach einer weiteren Einzelheit der Erfindung sind die Stromzuleitungen der beiden äußeren Elektroden zwischen diesen und dem Hohlleiter als Seilschlaufen ausgebildet, die von Tragbügeln oberhalb des Ofendeckels und von diesem abgewendet getragen werden. Diese Tragbügel werden durch irgendeine Vorrichtung, beispielsweise einen Drückluftzylinder, über eine Hebelübersetzung so nach oben gedrückt, daß die Seilschlaufen stets gleichmäßig gespannt bleiben.According to a further detail of the invention are the power supply lines of the two outer electrodes between these and the waveguide as rope loops formed by the support brackets above the furnace lid and turned away from it be worn. These support brackets are by some device, for example a compressed air cylinder, pressed upwards via a lever transmission so that the Always keep the rope loops evenly taut.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. -Fig. i zeigt den Lichtbogenofen mit der erfindungsgemäßen Stromzuleitung in Seitenansicht; ' Fig. 2 im Grundriß ; Fig. 3 ist ein Schnitt III-III in Fig. i und 2; Fig.4 ist ein Längsschnitt durch die Stromzuleitung nach Fig. 3 ; ' Fig. 5 ist ein Schnitt V-V in Fig. i und 2.The drawing illustrates an embodiment of the invention. -Fig. i shows the electric arc furnace with the power supply line according to the invention in a side view; 'Fig. 2 in plan; Fig. 3 is a section III-III in Figs. I and 2; Fig.4 is a longitudinal section through the power supply line according to FIG. 3; Fig. 5 is a section V-V in Figs. I and 2.

Der Lichtbogen 6 besitzt drei Elektroden 2, 3 und 4, die an je drei Phasen des Drehstromnetzes über einen Transformator 5 angeschlossen sind. Ein fahrbares Gerüst 6 trägt die Tragarme für die drei Elektroden, die unabhängig voneinander höhenverstellbar sind.The arc 6 has three electrodes 2, 3 and 4, each of which has three Phases of the three-phase network are connected via a transformer 5. A mobile one Frame 6 carries the support arms for the three electrodes, which are independent of each other are height adjustable.

Die Niederspannungsklemmen u x, vy und wz des Transformators sind von- seinem Deckel nach' oben geführt und mit Kupferseilen 7 bekannter Aus-, führung verbunden, die zu einer Dreiecksverbindung 8 führen, die sich ari dem dem Transformator zugekehrten Ende des Tragarmes 9 der. mittleren Elektrode 3 befindet. Auf dem Tragarm 9 ist ein Hohlleiter io befestigt, der als Stromzuleitung zur äußeren Elektrode 4 dient.The low voltage terminals u x, vy and wz of the transformer are from its cover to the top and with copper ropes 7 known execution connected, which lead to a triangular connection 8, which ari to the transformer facing end of the support arm 9 of the. middle electrode 3 is located. On the support arm 9 a waveguide io is attached, which serves as a power supply line to the outer electrode 4 serves.

Dieser .Hohlleiter besteht beispielsweise, wie in Fig.' 3 gezeigt; aus zwei waagerechten Blechen i i und-zwei senkrechten Blechen 12, die durch waagerechte U-Träger 13 und 14 und diese verbindende Stangen 15 und 16 zusammengehalten werden. Es entsteht somit ein etwa rechteckiger Kastenquer.-schnitt des Hohlleiters für die mittlere..Elektrode 3. In diesem Hohlleiter sind . die Zuleitungen der beiden anderen Elektroden 2. und 4 in Gestalt von zwei Schienenpaketen, bestehend aus den Schienen 17 und 18, untergebracht. Die einzelnen Schienen der beiden. Pakete werden durch gezahnte Isolierklötze i9 und 2o in richtiger Entfernung voneinander gehalten.This 'waveguide consists for example, as shown in Fig.' 3 shown; from two horizontal sheets i i and-two vertical sheets 12, which by horizontal U-beams 13 and 14 and rods 15 and 16 connecting them are held together. This creates an approximately rectangular box cross-section of the waveguide for the middle..electrode 3. In this waveguide are. the leads of the two other electrodes 2. and 4 in the form of two rail packages, consisting of the Rails 17 and 18, housed. The individual rails of the two. Packages will be held at the correct distance from each other by toothed insulating blocks i9 and 2o.

Der Hohlleiter 1o führt unmittelbar zu der äußeren Elektrode 4. Die beiden-Schienenpakete 17 und i8 dagegen der.beiden anderen Elektroden sind nach ihrem Austritt aus dem Hohlleiter io mit den beiden anderen Elektroden 2 und 3 durch Seilschlaufen 2.1 und 22 verhünderir. Die Seilschlaufen befinden sich über dem Ofendeckel und sind von diesem abgewendet, wie in Fig. 5 gezeigt. Die Seilschlaufen jeder der beiden Elektroden 2 und 3 werden getragen von je einem Bügel 23, der zur Verminderung der Reibung zwischen dem Tragbügel und den Seilen mit einem Tragfutter 24 ausgerüstet ist, beispielsweise aus Graphit oder aus einem anderen, die Reibung herabsetzenden Werkstoff. Damit die Seilschlaufen stets alle gleichmäßig gespannt bleiben, ist eine Vorrichtung zum Hochdrücken der Tragbügel :23 für jede der beiden Elektroden :2 und 3 vorgesehen, die aus je einem Druckluftzylinder 25 besteht, der über eine Hebelübersetzung 26 den Tragbügel 23 hochdrückt. Der Zylinder 25 ist an dem Tragarm 27 der betreffenden Elektrode befestigt, der ebenfalls den Drehpunkt 28 für die Hebelübersetzung trägt. Der längere Hebel ist durch ein Isolierstück 29 von der Elektrode isoliert und greift mit seinem Ende an einem Drehpunkt 3o des Tragbügels 23 an. An dem Tragbügel ist ein weiterer kurzer Arm 31 vorgesehen, an dein eine Feder 32 angreift, die an dem . längeren, Hebel 26 befestigt ist. Diese Feder und der Arm 3 i bewirken, daß der Tragbügel 23 stets eine waagerechte Lage einnimmt und infolgedessen alle von ihm getragenen Seilschlaufen gleichmäßig spannt.The waveguide 1o leads directly to the outer electrode 4. The two rail stacks 17 and 18, on the other hand, are connected to the other two electrodes 2 and 3 by rope loops 2.1 and 22 after they exit the waveguide io. The rope loops are located above the furnace lid and are turned away from it, as shown in FIG. 5. The rope loops of each of the two electrodes 2 and 3 are each carried by a bracket 23, which is equipped with a support lining 24, for example made of graphite or another friction-reducing material, to reduce the friction between the carrying bracket and the ropes. So that the rope loops always remain evenly tensioned, a device for pushing up the support bracket : 23 is provided for each of the two electrodes: 2 and 3, which consists of a compressed air cylinder 25 that pushes the support bracket 23 up via a lever transmission 26. The cylinder 25 is attached to the support arm 27 of the electrode in question, which also carries the pivot point 28 for the leverage. The longer lever is insulated from the electrode by an insulating piece 29 and engages with its end at a pivot point 3o of the support bracket 23. On the support bracket, another short arm 31 is provided on which a spring 32 engages, which is attached to the. longer, lever 26 is attached. This spring and the arm 3 i have the effect that the support bracket 23 always assumes a horizontal position and, as a result, evenly tensions all of the cable loops carried by it.

Am Hohlleiter io Üt an seinem dem Transformator zugekehrten Ende das obere waagerechte Blech ii hochgebogen. An diesem hochgebogenen Blechstück ist ein Lüfter 33 befestigt, der von einem Elektromotor 34 angetrieben wird und über ein entsprechend geformtes Mundstück 35 Kühlluft in den Hohlleiter io hineinbläst, durch welche die drei Stromzuleitungen gekühlt werden.On the waveguide io Üt at its end facing the transformer upper horizontal sheet ii bent up. On this bent piece of sheet metal is a Fan 33 attached, which is driven by an electric motor 34 and a appropriately shaped mouthpiece 35 blows cooling air into the waveguide io, through which the three power lines are cooled.

Der kastenförmige Querschnitt der Stromzuleitung zur äußeren Elektrode 4 und die Unterbringung der beiden Schienenpakete für die beiden anderen Elektroden haben zur Folge, daß außerhalb. des Kastenquerschnittes überhaupt keine magnetischen Kraftlinien vorhanden sind, da sie sämtlich innerhalb des Kastenquerschnittes bleiben, wo die Verwendung von Eisen vollständig vermieden werden kann. Die Gestalt ,des . Kastenquerschnittes kann eine beliebige sein und wird durch, die . örtlichen Verhältnisse bestimmt. Zn dem veF-anschaulichten Beispiel hat der Kasten einen etwa quadratischen .Querschnitt. Die beiden Schienenpakete bestehen aus je vier Schienejn,, Es kann natürlich auch eine andere Zghl gewählt werden, die sich ebenfalls nach dem zu. führenden Strom richtet. Statt der Haltevorrichtung _ für die den Hohlleiter bildenden Bleche gemäß dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel kailn der Hohlleiter auch, auf andere Weise gebildet werden, Beispiels. weise durch. Zusammenschweißen der den Hohlleiter bildenden Umgrenzungsbleche.The box-shaped cross-section of the power supply line to the outer electrode 4 and the accommodation of the two rail packages for the other two electrodes have the consequence that outside. of the box cross-section no magnetic at all Lines of force are present, as they all remain within the box cross-section, where the use of iron can be avoided entirely. The shape, des . Box cross-section can be any and is represented by that. local conditions certainly. In the veF example, the box is roughly square .Cross-section. The two rail packages each consist of four rails, it can Of course, another number can also be selected, which also depends on the. leading current sets up. Instead of the holding device _ for the waveguide forming Metal sheets according to the illustrated embodiment also kailn the waveguide, be formed in another way, for example. wisely through. Welding together the the boundary plates forming the waveguide.

Die Leitung von den Transformatorklemmen bis zum Hohlleiter verläuft kompensiert, und zwar in der Kompensation ux, vy und wz, während die Kompensation im Hdhlleiter sellbst uvw ist. Die Führung der Seilschlaufen 21 und 22 hat den Vorteil, daß sie weniger durch die Strahlungswärme des Ofendeckels erhitzt werden.The line runs from the transformer terminals to the waveguide compensated, namely in the compensation ux, vy and wz, while the compensation in the Hdhlleiter itself and much more. The guidance of the rope loops 21 and 22 has the advantage that it is less affected by the radiant heat from the furnace lid be heated.

Claims

PATEN APPLICABLE: i. Power supply line from the transformer to the electrodes of electric arc furnaces for three-phase current, characterized in that the line of one phase is a waveguide in which the lines of the other two phases run.

2. Power supply line according to claim i, characterized in that the waveguide an approximately box-shaped, z. B. has a rectangular cross-section.

3. Power supply line according to claim i and 2, characterized in that the two other lines are designed as rail packages. q ..

Power supply line according to claim i to 3, characterized in that the waveguide on the central electrode support arm is attached.

5. Power supply line according to claim i to q., Characterized in that that the power supply lines to the two outer electrodes are flexible and that all of them Electrodes can be moved in height independently of one another.

6. Power supply line according to claim i to 5, characterized in that the power supply lines of the two outer electrodes between these and the waveguide there are rope loops that are supported by carrying brackets above of the furnace lid and turned away from it, which are pushed upwards be e.g. B. via a leverage by a compressed air cylinder or on similar art.

7. Power supply line according to claim 6, characterized in that the support bracket by means of a spring or the like. Is pressed upwards about a pivot point so that all cable loops of an electrode remain evenly tensioned. B. power supply line according to claim 6 and 7, characterized in that the bracket on the rope loops has a support liner to reduce friction, for. B. of graphite od. Like. G. Power supply line according to Claims i to 8, characterized in that a fan is provided which blows cooling air through the waveguide. ok Power supply line according to Claims i to g, characterized in that both ends of the secondary winding of the transformer are guided as flexible cables as far as the furnace and that the triangular connection is only arranged on the furnace. Cited pamphlets: Herrmann Zipp: "Handbook of Electrical High Voltage Technology", Verlag Oskar Leiner, 1917, pp .: 291 to 2 9 3.