DE1020131B

DE1020131B - Device for electrical resistance heating of semi-finished products

Info

Publication number: DE1020131B
Application number: DED20985A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Scheffler; Dr-Ing Gerhard Seulen
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1955-07-30
Filing date: 1955-07-30
Publication date: 1957-11-28

Description

Vorrichtung zum elektrischen Widerstandserhitzen von Halbzeug Zusatz zur Patentanmeldung D 19409 VIIId/21 h In der Patentanmeldung D 19409 VIII d/21 h ist eine Vorrichtung zum elektrischen Widerstandserhitzen von Halbzeug aus Eisen.- und Nichteisenmetallen oder deren Legierungen, insbesondere aus Stahl, zum Zwecke einer unmittelbar anschließenden Warmverformung beschrieben, bei welcher zwei oder mehr Werkstücke einen bis auf etwa Radalabstand der Werkstücke geschlossenen, Stromkreis bilden., der am Ende der Werkstücke mittels einer Brücke: kurzgeschlossen ist. Diese Maßnahme hat den Vorteil, d:aß lange Rückleitungen entfallen, weil gewissermaßen die Werkstücke gegenseitig als Rückleitungen füreiin.-ander dienen. Dies gilt gleichermaßen für die verschiedenen. Farmen der Durchführung, die in der Patentanmeldung D 19409 VIIId/21h beschrieben sind.Device for electrical resistance heating of semi-finished products to patent application D 19409 VIIId / 21 h In patent application D 19409 VIII d / 21 h is a device for electrical resistance heating of semi-finished iron products. and non-ferrous metals or their alloys, in particular made of steel, for the purpose an immediately subsequent hot deformation described in which two or more workpieces a circuit that is closed to about the radial distance of the workpieces form., which is short-circuited at the end of the workpieces by means of a bridge. These Measure has the advantage that long return lines are omitted because to a certain extent the workpieces serve as return lines for one another. This also applies for the different. Farms carrying out that in patent application D 19409 VIIId / 21h are described.

Die Werkstücke, werden in verschiedenen. Etappen aufgeheizt und nach jeder Etappe in eine andere Heizstation, gebracht, so daß die Endtemperatur in der letzten Heizstation erreicht wird. Es ergeben sich jedoch für den Anfang und für die Beendigung der Heizvorgänge nicht unbeträchtliche. Schwierigkeiten. Bei Beginn des Aufheizens müssen wenigstens zwei Werkstücke in zwei der vorhandenen Heizstationen eingelegt werden. Diese beiden werden. im ersten Aufheiztakt beispielsweise auf eine Temperatur von 400° C erwärmt. Wenn der erste, Aufheiztakt beendet ist, wird die dritte Station. mit einem kalten Werkstück belegt. Nach Beendigung dieses zweiten. Taktes haben die- Werkstücke, in den beiden, ersten Heizstationen eine Temperatur von. beispielsweise 800° C erreicht. Das Werkstück in der dritten, Heizstation erreicht in, dieser Zeit eine Temperatur von 400° C. Es rnuß nunmehr, um dein. weiteren gleichmäßigen Ablauf der einzelnen Arbeitstakte derartig sicherzustellen, daß nach jedem Takt ein Werkstück auf die gewünschte Endtemperatur gebracht ist und weiterbearbeitet werden, kann" eines der auf 800° C erhitzten Werkstücke, entfernt und verworfen werden.. An seine Stelle wird ein kaltes Werkstück eingelegt,. Nach dem dritten Aufheiztakt hat sodann das noch in der Vorrichtung verbliebene, zuürst eingelegte Werkstück die Endtemperatur von, beispielsweise 1200° C erreicht und kann weiterverarbeitet werden.The work pieces are in different. Stages heated up and after each stage in a different heating station, so that the final temperature in the last heating station is reached. However, it does arise for the beginning and for the termination of the heating process is not inconsiderable. Trouble. At the beginning Before heating up, at least two workpieces must be placed in two of the existing heating stations be inserted. These two will. in the first heating cycle, for example heated to a temperature of 400 ° C. When the first heating cycle is finished, will the third station. covered with a cold workpiece. After finishing this second. The workpieces have a temperature in the first two heating stations from. for example 800 ° C reached. The workpiece is reached in the third, heating station in, this time a temperature of 400 ° C. It must now be your. further even Ensure the sequence of the individual work cycles in such a way that after each cycle a workpiece has been brought to the desired final temperature and processed further "one of the workpieces heated to 800 ° C can be removed and discarded A cold workpiece is inserted in its place. After the third The heating cycle that still remains in the device and is first inserted then has a heating cycle Workpiece reaches the final temperature of, for example 1200 ° C, and can be further processed will.

Die Notwendigkeit, ein Werkstück verwerfen zu müssen, ist naturgemäß für den; Betrieb. störend, zumal dieser Vorgang sich immer dann wiederholt, wenn die Anlage periodisch stillgestellt worden ist oder aus irgendeinem Grunde außerplanmäßig stillgesetzt werden muß.The need to discard a workpiece is natural for the; Operation. annoying, especially since this process is repeated whenever the system has been shut down periodically or unscheduled for any reason must be stopped.

Zwar wird es möglich. sein, das zu verwerfende Werkstück wiederholt für diesen Zweck einzusetzen, aber es ist die Gefahr gegeben., da.ß aus Unachtsamkeit dieses Hilfswerkstück in die. Produktion gerät, und es wird alsdann nicht entsprechen, weil es durch das wiederholte Aufheizen. stark verzundert und oberflächlich entkohlt ist.It will be possible. be repeated the workpiece to be discarded to be used for this purpose, but there is a risk that this is the result of carelessness this auxiliary workpiece in the. Production device, and it will then not correspond, because it is caused by repeated heating. heavily scaled and superficially decarburized is.

Beim Außerbetrie:hsetzen der Anlage befindet sich ebenfalls ein Werkstück auf hoher Temperatur, die aber nicht ausreicht, um es weiterbearbeiten zu können. Auch. dieses Werkstück muß mithin verworfen werden.When the system is shut down, there is also a workpiece at a high temperature, which is not enough to be able to process it further. Even. this workpiece must therefore be discarded.

Um die Notwendigkeit, mit einem Hilfswerkstück zu arbeiten., zu vermeiden., wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, zwischen dem Sternpunkt des Anschlusses für die Werkstücke und die Kurzschlußbrücke einen strombelastbaren. Rückleiter vorzusehen. Geschieht dies, so arbeitet die Einrichtung, auch wenn sie mit nur einem Werkstück besetzt ist, einwandfrei, und die geschilderten Nachteile bei Beginn und bei Beendigung des Aufheizvorganges sind vermieden,.To avoid the need to work with an auxiliary workpiece., is proposed according to the invention, between the star point of the connection a current-carrying one for the workpieces and the short-circuit bridge. Provide return conductor. If this happens, the device works even if it only uses one workpiece is occupied, flawless, and the disadvantages described at the beginning and at the end the heating process are avoided.

Die Rückleitung zwischen. Kurzschlußbrücke: und Sternanschlußpunkt muß mit dem vollen Phasenstrom belastbar sein. Sie wird, zweckmäßig fest verlegt, beispielsweisz in. Farm eines Kabels oder auch einer Kupferschiene. Da die Kurzschlußbrücke , beweglich ist, ist es zweckmäßig, zwischen dem fest verlegten Rück.l-iter und der Kurzsc,hlußbrücke einen flexiblen Anschluß vorzusehen, und zwar in der Form eines Kabels, von Litzen oder Kupferbändern.The return line between. Short-circuit bridge: and star connection point must be able to withstand the full phase current. It is, appropriately, permanently laid for example in. Farm of a cable or a copper bar. Because the short-circuit bridge , is movable, it is advisable to place between the fixed back.l-iter and the Kurzsc, schlußbrücke provide a flexible connection, namely in the form a cable, stranded wire or copper tape.

Der Rückleiter ist zwar im allgemeinen. nur kurzzeitig belastet, aber während dieser Zeit sind große Ströme zu übertragen, und infolgedessen kann. es zweckmäßiz sein, diesen Leiter mit Wasser, Gas oder Luft zu kühlen, wenn die angewendeten Querschnitte nicht ausreichen, um untragbare; Wärmeentwicklung zu vermeiden.The return conductor is true in general. only briefly loaded, but during this time large currents are to be transmitted, and as a result can. it be expedient to use this conductor with water, gas or To cool air, when the cross-sections used are not sufficient to make them unsustainable; Heat development to avoid.

Der Anschluß der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann, unmittelbar an das Netz erfolgen. Im allgemeinen wird aber ein Transformator zwischengeschaltet. Dieser Speisetransformator muß sekundärseitig mit einer Sternpunktschaltung versehen sein.The connection of the device according to the invention can, directly to the network. In general, however, a transformer is connected in between. This supply transformer must be provided with a star-point connection on the secondary side be.

Besonders zweckmäßig ist eis, wenn. die speisende Stromquelle aus drei Ein.phasentransfarmatoren besteht. Die Sekundärwicklungen dieser Transformatoren werden einseitig zu einem Sternpunkt zusammengefaßt. Eine solche. Anordnung hat den Vorzug, daß auf der Primärseite die Schaltorgane für das Zuschalten und Abschalten der Heizleistung nur mit einem Drittel der Schalthäufigkeit beansprucht werden, als wenn ein Dreiphasentransformator Anwendung finden würde. Bei diesem besteht außerdem noch der Nachteil, da,ß beim Auswechseln eines einzelnen Werkstückes die Stromzuführung zur gesamten Anlage jeweils unterbrochen werden muß. Dies bedeutet eine schlechte Ausnutzung des Transformators oder, um trotzdem auf die notwendige Heizleistung zu kommen, eine Vergrößerung und damit eine -,#'e:rteuerung der Anlage, weil damit auch die, Konde@nsatorbatterie zur Kompensation der Blindströme vergrößert werden muß und auch größere Leiterquerschnitte gewählt werden müssen.Ice is particularly useful when. the feeding power source consists of three single-phase transformers. The secondary windings of these transformers are combined on one side to form a star point. Such. Arrangement has the advantage that the switching elements for switching on and off on the primary side the heating power is only used with a third of the switching frequency, as if a three-phase transformer were used. With this one exists also has the disadvantage that when replacing a single workpiece, the Power supply to the entire system must be interrupted. this means poor utilization of the transformer or in order to still achieve the necessary Heating power to come, an enlargement and thus a -, # 'e: r control of the system, because this also increases the capacitor battery to compensate for the reactive currents must be and larger conductor cross-sections must be selected.

Wenn dagegen gemäß der Erfindung mit drei Einphasentransformatoren, oder, was ebenso möglich ist, mit drei Drehstrom-Einphasentransformatoren gearbeitet wird, ist es möglich, jeweils nur den Transformator abzuschalten, der die Heizstation einspeist, in der ein Werkstück ausgewechselt werden soll. Damit ist, wie ohne weiteres ersichtlich, nicht nur die Schalthäufigkeit herabgesetzt, sondern. auch vermieden, daß das Aufheizen der beiden anderen Werkstücke unterbrochen wird, wenn das dritte ausgewechselt wird.If, however, according to the invention with three single-phase transformers, or, what is also possible, worked with three three-phase single-phase transformers it is possible to switch off only the transformer that controls the heating station feeds in which a workpiece is to be replaced. So that's how without further ado not only reduced the switching frequency, but. also avoided that the heating of the other two workpieces is interrupted when the third is replaced.

Auf den Primärseiten der drei Einphasentransformato-ren werden ein- oder zweipolige Schalteinrichtungen vorgesehen, die es im Sinne des oben Dargelegten gestatten, jeden. einzelnen Transformator unabhängig von. den. anderen, ein- und auszuschalten. Das gleiche gilt sinngemäß für die Drehstromeinphasentransformatoren, bei welchen jeweilig dreipolige Schalteinrichtungen vorzusehen sind.On the primary sides of the three single-phase transformers, one or two-pole switching devices are provided, which are within the meaning of the above allow everyone. individual transformer regardless of. the. other, one and turn off. The same applies analogously to the three-phase single-phase transformers, for which three-pole switching devices are to be provided.

Claims

PATENT APPLICATION: 1. Apparatus for electrical resistance heating of semi-finished products made of ferrous and non-ferrous metals or their alloys, in particular Steel, in which, according to patent application D 19409 VIII d121 h, two or more workpieces connected at one end to a power source and the other ends by a bridge are short-circuited; the workpieces in different heating stages and in different heating stations gradually brought to the desired final temperature are characterized by a current-carrying return conductor between the short-circuit bridge, and the end point of the connection point.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by a flexible connection (cable, stranded wire, copper tapes or the like :) between the fixed return conductor and the short-circuit bridge.

3, device according to claim 1 or 2, characterized in that a feed transformer with secondary Star point is provided.

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that that three single-phase transformers are provided, their secondary windings on one side are combined to form a star point.

5. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that three three-phase single-phase transformers are provided are whose secondary windings are combined on one side to form a star point.

6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that on the primary sides. of the three single-phase transformers, one- or two-pole switching devices are provided are independent of each other in the event of a service interruption.

7. Apparatus according to claim 5, characterized in that on the primary sides of the three three-phase single-phase transformers three-pole switching devices are provided for power interruption independently from each other. B. A method of operating an apparatus according to claim 4, 5, 6 or 7, characterized in that an interruption on the primary line of the transformers only takes place on the transformer at whose heating station a workpiece is exchanged will.