DE3400186A1 - Durchfuehrung fuer elektroden in einem ofendeckel eines elektrolichtbogen- oder reduktionsofens - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Durchführung für Elektroden 1n einem Ofendeckel eines Elektrolichtbogen- oder Reduktionsofens, bestehend aus doppelwandigem wassergekühlten Hohl zylindern aus elektrisch leitendem Werkstoff, die jeweils die Elektroden sowie - bei Verwendung von Tieffassungen - die achsparallel um die Elektrode angeordneten Stromführungen und Kontaktbacken koaxial umfassen.

Aus DE-PS 21 25 773 ist eine Durchführung im Deckel eines L1cht-

bogen- oder Reduktionsofens in Form wassergekühlter, zu jeder Elektrode achsparallel angeordneter Kühlmäntel bekannt. Unterhalb des Deckels nimmt jeder Kühlmantel 1n einem Fassungsring Dehnbuchsen zur Anpressung der Kontaktbacken an die Elektrode auf. Die im unmittelbaren Ofenbereich befindlichen Stromführungstelle sind durch den Kühlmantel eingekapselt und dadurch gegen Ofenwärme und gegen aggressve Gase geschützt. Durch diese Kapselung werden jedoch nicht alle unerwünschten, den Ofenbetrieb beeinträchtigenden Erscheinungen verhindert. Die in die Hohlzylinder induzierten elektrischen Ströme bilden nämlich ein Magnetfeld, das seine Umgebung beeinflußt. Der elektrische Strom der Hohl zylinder induziert wiederum einen elektrischen Strom Im Deckel. Als Nachteil tritt ein, daß der die Hohl zylinder umgebende Deckel induktiv erwärmt wird. Ein weiterer Nachteil ist der höhere induktive Blindwiderstand, der eine höhere zu Installierende Leistung in dem Ofentransformator und den Hochstromleitungen erforderlich macht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Nachteile zu vermeiden und die Durchführung der Elektroden - bei Tieffassung einschließlich der Stromführungen - durch den Deckel des Elektrolichtbogen- oder Reduktionsofens so auszubilden, daß 1m Bereich des Deckel durchtrittes der induktive Blindwiderstand gemindert und somit der Leistungsfaktor des Wechselstromübertragungssystems gesteigert und gleichzeitig die induktive Erwärmung verringert wird.

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Die Aufgabe wird durch die Erfindungsmerkmaie des Patentanspruchs 1 gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 6.

Erfindungsgemäß sind also die Elektroden und die bei Tieffassung um die Elektroden angeordneten Stromführungen 1m Bereich der Depkeldurchtritte von dem der jeweiligen Elektrode zugeordneten Hohl zylinder umfaßt. Wird elektrischer Strom durch die Hochstromleitung und die Elektrode geleitet, so wird 1n dem als Kapselungselement ausgebildeten Hohlzylinder ein Strom 1n entgegengesetzter Richtung Induziert. Geeignete Formen des Innenmantels des Hohlzylinders (Nischen) verstärken die Bildung des Induzierten Stromes. Über die Brücken sind die Kapselungselemente jeder Phase der Elektroöfen leitend verbunden. Damit bilden die Hohlzylinder als Kapselungselemente zu den koaxial durch sie durchgeführten Stromleiter, bestehend aus Elektrode und/oder Stromführungen, einen transformatorischen Sekundärkreis. Die auftretenden Kapsel ströme fließen In entgegengesetzter Stromrichtung und heben das Magnetfeld außerhalb der Kapselung fast vollständig auf. Damit vermindern sich Umgebungsverluste und Feldkräfte zwischen den Phasen.

Die Hohlzylinder sind weiterhin in der bekannten Art als Kühlmantel zum Schutz der Elektroden und der bei Tieffassung vorhandenen Stromführungen ausgebildet. Bei Elektroofen, deren Stromzuführung in Tieffassung ausgeführt 1st, sind die Durchführungshohlzylinder weiterhin in der bekannten Art als Aufnahmemittel der Dehnbuchsen zur Anpressung der Kontaktbacken eingesetzt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung 1st 1n den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 das Schema der elektrischen Kapselung,

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Fig. 2 einen Vertikal schnitt des Hohl Zylinders, Fig. 3 einen Horizontal schnitt des Hohl Zylinders,

Fig. 4 ein Detail des Hohlzylinders im Bereich der Stromführung.

Die Fig. 1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Anordnung der Hohl zylinder 4 sowie der Brücken 6 und 6¹ bei Elektroöfen mit drei Elektroden. Alle Phasen der Durchführung der Elektroden sind über Brücken miteinander verbunden. Bei Elektroöfen mit einer höheren Anzahl von Elektroden sind alle Phasen des jeweiligen Ofentransformators miteinander verbunden.

Wie die F1g. 2 und 3 zeigen, sind die Elektroden 1 und die Stromzuführungen 2 vom Hohl zylinder 4 umfaßt. Der Hohl zylinder 4 1st senkrecht zum Ofendeckel 3 angeordnet. Im dem Herd zugewandten unteren Bereich des Hohl Zylinders 4 sind zur Elektrode hin Kontaktbacken 5 angeordnet, an denen die Stromzuführungen 2 angebracht sind. Die jeweils 1n derselben Ebene liegenden Endbereiche der Hohlzylinder 4 sind je Phase über die teilweise parallel verlaufenden Brücken 6, 6¹ verbunden. Die am dem Herd zugewandten Ende des Hohlzylinders 4 angeordneten Brücken 6¹ sind teilweise oberhalb der dem Herd abgewandten Seite des Ofendeckels 3 angeordnet.

Die Fig. 4 zeigt den Ausschnitt "C der Flg. 3 in Höhe des Schnittes A-A der Fig. 2. An der Innenseite der doppe!mantel igen Hohl zylinder befinden sich in Achsrichtung Rippen 7, die mit einer Schenkel 1änge bis zum zweifachen Durchmesser der Stromführungen 2 zwischen den Stromführungen angeordnet sind. Der Abschnitt der Innenseite des Hohl Zylinders zwischen zwei Rippen und die angrenzenden zwei Rippen bilden eine Nische, die sich 1n drei Ebenen um die Stromführung 2 erstreckt.

Zus ammejafas sung

Claims (6)

Mannesmann Aktiengesellschaft Mannesmannufer 2 22660 - Düsseldorf Durchführung für Elektroden 1n einem Ofendeckel eines Elektrolichtbogen- oder Reduktionsofens Patentansprüche

1. Durchführung für Elektroden 1n einem Ofendeckel eines Elektrolichtbogen- oder Reduktionsofens, bestehend aus doppelwandigen
wassergekühlten Hohlzylindern aus elektrisch leitendem Werkstoff, die jeweils die Elektroden sowie - bei Verwendung von Tieffassungen - die achsparallel um die Elektrode angeordneten Stromführungen und Kontaktbacken koaxial umfassen,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Hohl zylinder (4) in ihren jeweils 1n derselben Ebene Hegenden Endbereichen/durch aus elektrisch leitendem Werkstoff be-

stehende Brücken (6, 6¹) in allen Phasen des Wechselstromes verbunden sind.

2. Durchführung für Elektroden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 1n den Brücken (6, 6') Kanäle für ein Kühlmittel angeordnet sind.

3. Durchführung für Elektroden nach den Ansprüchen 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff der Brücken (6, 6') Kupfer 1st.

4. Durchführung für Elektroden nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die am dem Herd zugewandten Ende des jeweiligen Hohlzylinders verbundenen Brücken (6') In geringem Abstand parallel zum Außen« mantel durch den Ofendeckel (3) und entlang der dem Herd abgewandten Seite des Ofendeckels geführt sind.

5. Durchführung für Elektroden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Hohlzylinder (4) sich In über Ihre Länge erstreckende ebenflächige Elemente (7) angeordnet sind, die bei unförmigem Querschnitt die Stromführungen (2) mit Abstand umgeben.

6. Durchführung für Elektroden nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ebenflächigen Elemente (7) Rippen sind, die mit Abstand zwischen den Stromführungen (2) angeordnet sind.