WO2017220726A1 - Elektroreduktionsvorrichtung - Google Patents

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WO2017220726A1
WO2017220726A1 PCT/EP2017/065405 EP2017065405W WO2017220726A1 WO 2017220726 A1 WO2017220726 A1 WO 2017220726A1 EP 2017065405 W EP2017065405 W EP 2017065405W WO 2017220726 A1 WO2017220726 A1 WO 2017220726A1
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electrodes
group
furnace
phase
center line
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Patrick Henke
Roland König
Detlef Strieder
Detlef Birnbach
Martin Köneke
Katrin ZAUNER
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Sms Group Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D11/00—Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
    • F27D11/08—Heating by electric discharge, e.g. arc discharge
    • F27D11/10—Disposition of electrodes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B3/00—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces
    • F27B3/08—Hearth-type furnaces, e.g. of reverberatory type; Tank furnaces heated electrically, with or without any other source of heat
    • F27B3/085—Arc furnaces
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00—Heating by electric discharge
    • H05B7/02—Details
    • H05B7/144—Power supplies specially adapted for heating by electric discharge; Automatic control of power, e.g. by positioning of electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00—Heating by electric discharge
    • H05B7/02—Details
    • H05B7/144—Power supplies specially adapted for heating by electric discharge; Automatic control of power, e.g. by positioning of electrodes
    • H05B7/148—Automatic control of power
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to an electric reduction device comprising an electric reduction furnace for the treatment of input material, such as slag, and at least one transformer for providing a three-phase supply voltage for the electric reduction furnace.
  • Classic electric reduction ovens are built with round or square oven vessels. In the round furnace vessels typically three electrodes are arranged in a circle. In angular furnace vessels, typically three electrodes are arranged in series. Larger ovens are usually rectangular or partially oval and arranged with multiple electrodes in one or two parallel rows.
  • FIG. 5 shows such a known interconnection of an electrode group G-1.
  • the invention has the object to further develop a known electro-reduction device to the effect that the entry of electrical energy is improved in her.
  • cross-connected means that the electrodes of one group, ie the electrodes connected to a common single-phase transformer, or the electrodes excluded on the primary side of the single-phase transformer to the same phase, are not always immediately adjacent In this way, the distance and thus the electrical resistance of the individual electrodes between the individual electrodes of a group increases.As a result, the same electrical power with lower electrode currents and thus with lower electrical losses in the electric furnace
  • the cross-connection of the electrodes leads to intersecting electric fields, which disadvantageously result in a certain electrical asymmetry in the heat input into the furnace and in relation to the primary network ch advantageously a partially increased heat input.
  • the further claimed zigzag arrangement of the electrodes along the center line of the furnace vessel advantageously produces a better one Room coverage of the energy input into the oven without the lining being additionally stressed by heat.
  • the energy input into the oven is evened out, ie the feedstock and in particular the slag can be applied more uniformly with heat.
  • the zigzag arrangement allows more feed or more slag to contact the electrodes, and turbulence can be limited to a desired level.
  • the slight transverse position of the electric field in the furnace achieved by the zigzag arrangement of the electrodes makes it possible for the melting process to be adapted even more individually to the respective process requirements.
  • the improved space distribution brought about by the said zigzag arrangement of the electrodes means, in particular, an improved distribution of the energy input into the furnace.
  • Figure 1 shows a first embodiment of the invention
  • Figure 2 shows a second embodiment of an inventive
  • Figure 4 shows a fourth embodiment
  • FIG. 5 shows a connection of a group of electrodes to one
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the inventive electro-reduction device.
  • an electrical supply network with the three phases U, V, W.
  • three single-phase transformers 200-1, 200-2 and 200-3 are connected with their primary sides.
  • the three single-phase transformers each provide single-phase supply voltages for every two electrodes.
  • the respective phases on the secondary side of the single-phase transformers are denoted by R, S, T.
  • the three single-phase transformers provide a three-phase supply voltage to the EO 100.
  • the electroreduction furnace consists of a furnace vessel 1 10 with a pronounced longitudinal extent.
  • the electrodes 120-1 and 120-3 constitute a first group G-1; they are both connected on the secondary side to the first single-phase transformer 200-1.
  • the electrodes 120-2 and 120-5 form a second group G-2; they are secondary to the second Single-phase transformer 200-2 connected.
  • electrodes 120-4 and 120-6 form a third group G-3; they are connected on the secondary side to the third single-phase transformer 200-3.
  • Each electrode within a group is in each case connected to a different one of the three electrical phases of the supply voltage R, S, T.
  • the electrodes of a group are not arranged directly adjacent to one another along the center line when the numbering or arrangement of the electrodes is continuous, but rather that electrodes of other groups are also arranged between them, it is advantageously achieved that the spatial distance between the electrodes of a group and so that the electrical resistance between these electrodes within a group is advantageously increased.
  • This increase in the electrical resistance within a group advantageously makes it possible to introduce an equal electric power with lower electrode currents and thus with lower electrical losses in the furnaces.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of the arrangement of the electrodes in the electroreduction furnace in groups.
  • the electrodes 120-1 and 120-6, the electrodes 120-2 and 120-3 as well as the electrodes 120-4 and 120-5 each form a group within the meaning of the invention because they are each connected to a separate single-phase transformer 200-1, 200-2, 200-3 are connected.
  • the spatial distance of the first and sixth electrodes, which together form the first group G-1, is advantageously particularly large here; In contrast, the electrical resistances between the electrodes of the other two groups G-2 and G-3 are rather limited due to the shorter spatial distances.
  • the electrodes 120 - 1, 120 - 2 and 120 - 3 are arranged in the furnace vessel 1 10 of the electroreduction furnace 100. Each two of the three electrodes form a group, each on a separate single-phase transformer are connected.
  • the electrodes 120-1 and 120-2 constitute a first group G-1 connected to the first single-phase transformer 200-1.
  • the electrodes 120-2 and 120-3 constitute a second group G-2; they are connected to the second single-phase transformer 120-2.
  • the electrodes 120-1 and 120-3 also form a third group G-3. They are connected as a group to the third single-phase transformer 200-3.
  • the invention claimed feature of the cross-connection of the electrodes is realized, in particular in the third group G-3.
  • the two electrodes of this group are - viewed along the center line M of the furnace vessel 1 10 - not arranged directly next to each other, but it is the electrode 120-2, although zigzag, arranged therebetween. Therefore, the spatial distance - seen along the center line - between the electrodes of the group is greater than between the electrodes of the two groups G-1 and G-2.
  • the vertical distance d of each of the electrodes 120-k to the center line M is preferably in the following interval range:
  • the electrode diameters D are between 300 mm and 1,900 mm.
  • the length-to-width ratio in rectangular ovens for the present invention is preferably between 2.5 and 4.
  • Figure 4 shows another possible grouping of electrodes in an electric arc furnace 1 10. It can be seen here that the electrodes 120-1 and 120-3 form a first group G-1, that the second electrode 120-2 and the fifth electrode 120-5 together form a second group G-2 and the fourth electrode 120-4 and the sixth electrode 120-6 together form a third group Form G-3.
  • the electrodes of a group are each connected via single-phase transformers 200-1, 200-2 and 200-3 to the same primary-side phases. For example, electrodes 120-1 and 120-3 of the first group both depend on phase W. Similarly, electrodes 120-2 and 120-5 of the second group both depend on phase V. Finally, electrodes 120-4 and 120 are suspended -6 both at the phase U.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Elektroreduktionsvorrichtung mit einem Elektroreduktionsofen (100) zur Aufbereitung von Einsatzgut und mit mindestens einem Transformator (200) zum Bereitstellen einer dreiphasigen Versorgungsspannung (R, S, T). In einem langgestreckten Ofengefäß (110) des Elektroreduktionsofens sind K-Elektroden zickzackförmig in Bezug auf die Mittellinie des Ofengefäßes und in Gruppen angeordnet. Jeder Gruppe von Elektroden ist jeweils ein eigener Transformator zugeordnet, an welchen die Elektroden der jeweiligen Gruppe jeweils an eine andere der drei Phasen der Versorgungsspannung angeschlossen sind. Um den Eintrag an elektrischer Energie in den Elektroreduktionsofen zu verbessern sieht die Erfindung vor, dass mindestens drei Einphasentransformatoren (200-1, 200-2, 200-3) vorgesehen sind zum Bereitstellen der dreiphasigen Versorgungsspannung und das - bei fortlaufender Nummerierung und Anordnung der K-Elektroden entlang der Mittellinie - die Elektroden (120-k) einer Gruppe mit den Elektroden einer anderen Gruppe zumindest teilweise überkreuz verschaltet sind.

Description

Elektroreduktionsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Elektroreduktionsvorrichtung umfassend einen Elektroreduktionsofen zur Aufbereitung von Einsatzgut, wie beispielsweise Schlacke, und mindestens einen Transformator zum Bereitstellen einer dreiphasigen Versorgungsspannung für den Elektroreduktionsofen.
Klassische Elektroreduktionsofen werden mit rundem oder eckigem Ofengefäß gebaut. In den runden Ofengefäßen sind typischerweise drei Elektroden kreisförmig angeordnet. In eckigen Ofengefäßen sind typischerweise drei Elektroden in Reihe angeordnet. Größere Öfen sind meist rechteckig oder teilweise auch oval ausgebildet und mit mehreren Elektroden in einer oder zwei parallelen Reihen angeordnet.
Ein Beispiel für eine Ofenanlage zum Einschmelzen von Einsatzstoffen mit rechteckigem Grundriss ist beispielsweise aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2013 224 610 A1 bekannt. In dem Ofen ist eine Mehrzahl von Elektroden zickzackförmig entlang der Mittellinie des langestreckten Ofengefäßes angeordnet. Die Elektroden sind darüber hinaus in Gruppen angeordnet, wobei eine erste Gruppe eine Schmelz- und Reduktionszone, vergleichbar einem Elektroreduktionsofen und eine zweite Gruppe eine Homogenisierungszone bildet bzw. repräsentiert. Die bekannte Ofenanlage kombiniert als Besonderheit die besagte Schmelz- und Reduktionszone sowie die erwähnte Homogenisierungszone in ein und demselben Ofengefäß. Den beiden besagten Elektrodengruppen können jeweils eigene separate Transformatoren, typischerweise Dreiphasentransformatoren, zugeordnet sein, um die Elektroden mit einer geeigneten dreiphasigen Wechselspannung zu versorgen. Figur 5 zeigt eine solche bekannte Verschaltung einer Elektrodengruppe G-1 . Es sind drei kreisförmig angeordnete Elektroden 120-1 , 120-2, 120-3 zu erkennen. Diese drei Elektroden dieser Gruppe G-1 sind über einen Dreiphasentransformator 200 an ein elektrisches Versorgungsnetz U V W angeschlossen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Elektroreduktionsvorrichtung dahingehend weiterzubilden, dass bei ihr der Eintrag von elektrischer Energie verbessert wird.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Dieser ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei Einphasentransformatoren vorgesehen sind zum Bereitstellen der dreiphasigen Versorgungsspannung und dass - bei fortlaufender Nummerierung der K-Elektroden entlang der Mittellinie mit k = 1 bis K - die Elektroden einer der Gruppen mit den Elektroden einer anderen der Gruppen zumindest teilweise über Kreuz verschaltet sind. Der Ausdruck„über Kreuz verschaltet" meint, dass die Elektroden einer Gruppe, d. h. die Elektroden, die an einem gemeinsamen Einphasentrafo angeschlossen sind, oder die Elektroden, die auf der Primärseite des Einphasentrafos an dieselbe Phase ausgeschlossen sind, nicht immer unmittelbar benachbart sind. Vielmehr können Elektroden anderer Gruppen zwischen ihnen angeordnet sein. Auf diese Weise steigt der Abstand und damit auch der elektrische Widerstand der einzelnen Elektroden zwischen den einzelnen Elektroden einer Gruppe. Infolge dessen kann eine gleiche elektrische Leistung mit geringeren Elektrodenströmen und somit mit geringeren elektrischen Verlusten in den Elektroofen eingebracht werden. Die Überkreuzverschaltung der Elektroden führt zu sich überschneidenden elektrischen Feldern, die nachteiligerweise eine gewisse elektrische Asymmetrie bei dem Wärmeeintrag in den Ofen und gegenüber dem Primärnetz zur Folge haben. Insgesamt ermöglicht die beanspruchte Verschaltung jedoch vorteilhafterweise einen partiell erhöhten Wärmeeintrag. Die weiterhin beanspruchte Zickzack-Anordnung der Elektroden entlang der Mittellinie des Ofengefäßes bewirkt vorteilhafterweise eine bessere Raumabdeckung des Energieeintrags in den Ofen ohne dass die Ausmauerung zusätzlich wärme-belastet wird. Der Energieeintrag in den Ofen wird vergleichmäßigt, d. h. das Einsatzgut und insbesondere die Schlacke können gleichmäßiger mit Wärme beaufschlagt werden. Durch die Zickzack-Anordnung kann mehr Einsatzgut bzw. mehr Schlacke mit den Elektroden in Kontakt treten und Turbulenzen können auf ein gewünschtes Maß begrenzt werden. Die durch die Zickzack-Anordnung der Elektroden erreichte leichte Querstellung des elektrischen Feldes in dem Ofen ermöglicht es, dass der Schmelzprozess noch individueller an die jeweiligen Verfahrenserfordernisse angepasst werden kann. Die durch die besagte Zickzack-Anordnung der Elektroden bewirkte verbesserte Raumaufteilung meint insbesondere eine verbesserte Verteilung des Energieeintrags in den Ofen. Unerwünschte Anbackungen insbesondere an den Seitenwänden können dadurch vermieden werden; damit bleibt das ganze Ofenvolumen vorteilhafterweise für den metallurgischen Prozess erhalten. Mehr Schlacke kann in Kontakt mit den Elektroden gebracht werden und Turbulenzen in dem aufgeschmolzenen Einsatzgut und der Schlacke können auf ein gewünschtes Maß begrenzt werden. In der Vergangenheit oftmals erforderliche temporär erhöhte Leistungseinbringungen zum Abbrennen der Anbackungen sind bei der Zickzack-Anordnung entbehrlich. Vielmehr bleibt der Prozess aufgrund der fehlenden Leistungspeaks ruhig, nicht turbulent und energetisch stabil.
Konkrete Ausgestaltungen der Elektroreduktionsvorrichtungen und insbesondere der Verschaltung der Elektroden sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Der Beschreibung sind 5 Figuren beigefügt, wobei
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße
Reduktionsvorrichtung;
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße
Elektroreduktionsvorrichtung; Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße
Elektroreduktionsvorrichtung;
Figur 4 ein viertes Ausführungsbeispiel; und
Figur 5 einen Anschluss einer Gruppe von Elektroden an einen
Dreiphasentransformator nach dem Stand der Technik zeigt.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren 1 bis 4 in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben. In allen Figuren sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für die erfindungsgemäße Elektroreduktionsvorrichtung. Zu erkennen ist ein elektrisches Versorgungsleistungsnetz mit den drei Phasen U, V, W. An dieses elektrische Versorgungsleitungsnetz sind drei Einphasentransformatoren 200-1 , 200-2 und 200-3 mit ihren Primärseiten angeschlossen. Auf ihren Sekundärseiten stellen die drei Einphasentransformatoren jeweils einphasige Versorgungsspannungen für jeweils zwei Elektroden bereit. Die jeweiligen Phasen an der Sekundärseite der Einphasentransformatoren sind mit R, S, T bezeichnet. Zusammen stellen die drei Einphasentransformatoren eine dreiphasige Versorgungsspannung für den Elektroreduktionsofen 100 zu Verfügung.
Der Elektroreduktionsofen besteht aus einem Ofengefäß 1 10 mit einer ausgeprägten Längserstreckung. In dem Ofengefäß sind bei dem in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel beispielhaft K = 6 Elektroden zickzackförmig in Bezug auf eine Mittellinie M entlang der Längserstreckung des Ofengefäßes angeordnet. Bei dem ersten Ausführungsbeispiel bilden die Elektroden 120-1 und 120-3 eine erste Gruppe G-1 ; sie sind beide sekundärseitig an den ersten Einphasentransformator 200-1 angeschlossen. Die Elektroden 120-2 und 120-5 bilden eine zweite Gruppe G-2; sie sind sekundärseitig an den zweiten Einphasentransformator 200-2 angeschlossen. Schließlich bilden die Elektroden 120-4 und 120-6 eine dritte Gruppe G-3; sie sind sekundärseitig an den dritten Einphasentransformator 200-3 angeschlossen. Jede Elektrode innerhalb einer Gruppe ist jeweils an eine andere der drei elektrischen Phasen der Versorgungsspannung R, S, T angeschlossen.
Dadurch dass die Elektroden einer Gruppe - bei fortlaufender Nummerierung bzw. Anordnung der Elektroden entlang der Mittellinie nicht unmittelbar benachbart zueinander angeordnet sind, sondern dass auch Elektroden anderer Gruppen zwischen ihnen angeordnet sind, wird vorteilhafterweise erreicht, dass der räumliche Abstand zwischen den Elektroden einer Gruppe und damit der elektrische Widerstand zwischen diesen Elektroden innerhalb einer Gruppe vorteilhafterweise vergrößert wird. Diese Vergrößerung des elektrischen Widerstandes innerhalb einer Gruppe ermöglicht vorteilhafterweise, dass eine gleiche elektrische Leistung mit geringeren Elektrodenströmen und somit mit geringeren elektrischen Verlusten in den Öfen eingebracht werden kann.
Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für die gruppenweise Anordnung der Elektroden in dem Elektroreduktionsofen. Hier bilden die Elektroden 120-1 und 120-6, die Elektroden 120-2 und 120-3 sowie die Elektroden 120-4 und 120-5 jeweils eine Gruppe im Sinne der Erfindung, weil sie jeweils an einen eigenen Einphasentransformator 200-1 , 200-2, 200-3 angeschlossen sind. Der räumliche Abstand der ersten und sechsten Elektrode, die zusammen die erste Gruppe G-1 bilden, ist hier vorteilhafterweise besonders groß; demgegenüber sind die elektrischen Widerstände zwischen den Elektroden der beiden anderen Gruppen G-2 und G-3 aufgrund der kürzeren räumlichen Abstände eher begrenzt bzw. kleiner.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 sind lediglich 3 Elektroden 120-1 , 120-2 und 120-3 in dem Ofengefäß 1 10 des Elektroreduktionsofens 100 angeordnet. Jeweils zwei der drei Elektroden bilden eine Gruppe, die jeweils an einen eigenen Einphasentransformator angeschlossen sind. Konkret bilden die Elektroden 120-1 und 120-2 eine erste Gruppe G-1 , die an den ersten Einphasentransformator 200-1 angeschlossen ist. Weiterhin bilden die Elektroden 120-2 und 120-3 eine zweite Gruppe G-2; sie sind an den zweiten Einphasentransformator 120-2 angeschlossen. Schließlich bilden auch die Elektroden 120-1 und 120-3 eine dritte Gruppe G-3. Sie sind als Gruppe an den dritten Einphasentransformator 200-3 angeschlossen. Auch hier ist das erfindungsgemäß beanspruchte Merkmal der Überkreuzverschaltung der Elektroden realisiert, insbesondere bei der dritten Gruppe G-3. Die beiden Elektroden dieser Gruppe sind - entlang der Mittellinie M des Ofengefäßes 1 10 betrachtet - nicht unmittelbar nebeneinander angeordnet, sondern es ist vielmehr die Elektrode 120-2, wenn auch zickzackförmig, dazwischen angeordnet. Deshalb ist der räumliche Abstand - entlang der Mittellinie gesehen - zwischen den Elektroden der Gruppe größer als zwischen den Elektroden der beiden Gruppen G-1 und G-2.
Für alle zuvor genannten drei Ausführungsbeispiele gilt, dass der senkrechte Abstand d jeder der Elektroden 120-k zu der Mittellinie M vorzugsweise in folgendem Intervallbereich liegt:
1/2 * D < d < 0,25* B-1/2*D
mit
D : Elektrodendurchmesser
B: Innenbreite des Ofens
Üblicherweise liegen die Elektrodendurchmesser D zwischen 300 mm und 1 .900 mm. Das Längen-Breiten-Verhältnis beträgt bei Rechteck-Öfen für die vorliegende Erfindung vorzugsweise zwischen 2,5 und 4. Figur 4 zeigt eine weitere mögliche Gruppierung von Elektroden in einem Elektrolichtbogenofen 1 10. Es ist zu erkennen, dass hier die Elektroden 120-1 und 120-3 eine erste Gruppe G-1 bilden, dass die zweite Elektrode 120-2 und die fünfte Elektrode 120-5 zusammen eine zweite Gruppe G-2 und die vierte Elektrode 120-4 und die sechst Elektrode 120-6 zusammen eine dritte Gruppe G-3 bilden. Hier sind die Elektroden einer Gruppe jeweils über Einphasentransformatoren 200-1 , 200-2 und 200-3 an gleiche primärseitige Phasen angeschlossen. Beispielsweise hängen die Elektroden 120-1 und 120-3 der ersten Gruppe beide an der Phase W. Analog hängen die Elektroden 120-2 und 120-5 der zweiten Gruppe beide an der Phase V. Und schließlich hängen die Elektroden 120-4 und 120-6 beide an der Phase U.
Bezugszeichenliste
100 Elektroreduktionsofen
1 10 Ofengefäß
120 Elektrode
200 Transformator, insbesondere Einphasentransformator a direkter Abstand zwischen zwei Elektrodenmitten B Innenbreite des Ofens
d vertikaler Abstand zur Mittellinie
D Elektrodenbreite bzw. Elektrodendurchmesser
K Anzahl der Elektroden k=1 bis K
M Mittellinie
n Faktor mit n e N
N Menge der natürlichen Zahlen
G Gruppe
R elektrische Phase
S elektrische Phase
T elektrische Phase

Claims

Patentansprüche:
1 . Elektroreduktionsvorrichtung aufweisend:
einen Elektroreduktionsofen (100) zur Aufbereitung von Einsatzgut, wie Schlacke; und
mindestens einen Transformator (200) zum Bereitstellen einer 3-phasigen
Versorgungsspannung (R,S,T);
wobei der Elektroreduktionsofen (100) aufweist:
ein Ofengefäß (1 10) mit einem Grundriss mit einer ausgeprägten
Längserstreckung; und
K Elektroden (120-k), welche innerhalb des Ofengefäßes (1 10) in Gruppen und zickzackförmig in Bezug auf eine Mittellinie (M) entlang der
Längserstreckung des Grundrisses des Ofengefäßes angeordnet sind; wobei jeder Gruppe von Elektroden jeweils ein eigener der Transformatoren zugeordnet ist, an welchen die Elektroden (120-k) der jeweiligen Gruppe (G) jeweils an eine andere der 3 Phasen der Versorgungsspannung (R, S, T) angeschlossen sind;
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens 3 Einphasentransformatoren (200-1 , 200-2, 200-3) vorgesehen sind zum Bereitstellen der 3-phasigen Versorgungsspannung (R,S, T); und
dass - bei fortlaufender Nummerierung und Anordnung der K Elektroden (120-k) entlang der Mittellinie (M) mit k=1 bis K - die Elektroden einer der Gruppen mit den Elektroden einer anderen der Gruppen zumindest teilweise über Kreuz verschaltet sind.
2. Elektroreduktionsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
- bei fortlaufender Nummerierung und Anordnung der K Elektroden (120-k) entlang der Mittellinie (M) mit k=1 bis K mit K=6 -die Elektroden k=1 und k=3, die Elektroden k=2 und k=5 sowie die Elektroden k=4 und k=6 jeweils eine Gruppe (G) bilden und als Gruppe jeweils an einen anderen der drei Einphasentransformatoren (200-1 , 200-2, 200-3) angeschlossen sind.
3. Elektroreduktionsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
- bei fortlaufender Nummerierung und Anordnung der K Elektroden (120-k) entlang der Mittellinie (M) mit k=1 bis K mit K=6 - die Elektroden k=1 und k=6, die Elektroden k=2 und k=3 sowie die Elektroden k=4 und k=5 jeweils eine Gruppe (G) bilden und als Gruppe jeweils an einen anderen der drei Einphasentransformatoren (200-1 , 200-2, 200-3) angeschlossen sind.
4. Elektroreduktionsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
- bei fortlaufender Nummerierung und Anordnung der K Elektroden (120-k) entlang der Mittellinie (M) mit k=1 bis K mit K=3 - die Elektroden k=1 und 2, die Elektroden k=2 und k=3 sowie die Elektroden k=1 und k=3 jeweils eine Gruppe (G) bilden und als Gruppe jeweils an einen anderen der drei Einphasentransformatoren (200-1 , 200-2, 200-3) angeschlossen sind.
5. Elektroreduktionsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
- bei fortlaufender Nummerierung und Anordnung der K Elektroden (120-k) entlang der Mittellinie (M) mit k=1 bis K mit K=6 - die Elektroden k= 1 und k=3; die Elektroden k=2 und k=5 sowie die Elektroden k=4 und k=6 jeweils eine Gruppe (G) bilden und als Gruppe jeweils über andere der drei Einphasentransformatoren (200-1 , 200-2, 200-3) (200-1 , 200-2, 200-3) primärseitig an derselben Phase angeschlossen sind.
6. Elektroreduktionsvorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den senkrechten Abstand d jeder der Elektroden (120-k) zu der
Mittenlinie (M) gilt:
1/2 * D < d < 0,25* B-1/2*D
mit
D : Elektrodendurchmesser
B: Innenbreite des Ofens
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