[发明专利]熔炉及用于电渣重熔的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种熔炉和一种用于电渣重熔（ESR）的方法，其中，该熔炉包括基架，该基架包括支承熔炉头部的支撑件，在该熔炉头部处能够布置电极，该电极能够在布置在熔炉头部下方的坩埚中熔化，该熔炉包括能够为熔化电极提供电力的变压器。

背景技术

借助所谓的电渣重熔过程，材料电极被重熔以用于制造材料锭块，其中，材料锭块用作用于制造具有高材料质量的部件的半成品。关于在本文中使用的设备或方法，所谓的滑动坩埚设备的区别在于，该坩埚设置有可移置的坩埚底部以便将这种锭块例如制造成连续的线材，其中通过烧毁电极而产生的锭块在该坩埚中凝固。借助所谓的固定式坩埚法，实现了将材料电极重熔成纵向尺寸确定的锭块，其中，在此使用的坩埚配备有固定的坩埚底部。随后，材料电极借助于馈送运动连续地馈送至坩埚。材料电极的馈送运动通过熔炉的熔炉头部以下述方式执行：安装有材料电极的熔炉头部能够朝向坩埚移动。同样，借助滑动坩埚设备，在普通底座上设置可移动的材料电极。此外，材料电极能够安装在所谓的电极棒处，经由该电极棒来实现馈送运动。

熔化材料电极所需要的电力随后由能够将高电网电压和低电流强度转换成具有高电流强度的低电压的一个或更多个变压器来提供。为此，多个变压器尤其可以串联连接，其中，仅最后的、连接至电极的变压器为熔化电极提供电力或所需要的电流强度。所述变压器通常固定地安装在与熔炉分隔的变电站中或安装在与熔炉的基架间隔且分离的空间中。同样已知的是将变压器布置在专门为该目的形成的基架上或布置在围绕熔炉的基架的建筑物的水平面上，使得变压器更接近熔炉的基架。此外，变压器具有相对高的重量，因此当选择变压器的安装位置时也必须考虑到这一点。具体地，可以借助于专门为变压器形成的空间而考虑这一点。

此外，为熔化电极提供电力的变压器必须借助于多条电缆连接至熔炉头部。在熔炉头部处，电缆又连接至接触装置，该接触装置连接至电极和坩埚的底板或所产生的锭块，使得能够通过电极和锭块传导电力。此处，接触装置可以包括棒或管，该棒或管相对于锭块同轴地布置并且具有相对大的横截面，使得其在电力传导通过时不显著升温。由于熔炉头部借助于电极的潜在运动而相对于固定安装的变压器移动，变压器与熔炉头部之间的电缆必须形成为柔性的。具体地，当借助于熔炉头部或电极相对于坩埚的水平旋转来更换电极时，引起电缆的水平运动，并且在本文中竖直运动也是可能的。具体地，通过所描述的水平运动，电缆被扭曲。因此，电缆具有相对小的横截面，由此在熔炉操作期间，电缆显著升温。因此，使用特征分别在于有冷却水流过的覆层的多条电缆。除了高的购置成本外，这种水冷的大电流电缆具有许多缺点。例如，通过使用柔性的大电流电缆而增加了电损耗，这由于较高的功率消耗而降低了熔炉的效率。此外，由于基架和变压器的相对运动，因此水冷的大电流电缆遭受磨损和撕裂。由于围绕电缆的磁场，电缆也能够独自地移动并且能够相互碰撞。因此，有必要定期维护电缆并且必要时更换电缆。这同样适用于冷却电缆所需要的设备。

发明内容

本发明基于下述目的：提出一种熔炉以及一种用于电渣重熔的方法，该熔炉和电渣重熔方法能够分别以更成本有效的方式来生产和执行。

该目的通过具有权利要求1的特征的熔炉和具有权利要求11的特征的方法来实现。

关于根据本发明的用于电渣重熔（ESR）的熔炉，该熔炉包括基架，该基架具有支承熔炉头部的支撑件，能够在该熔炉头部处布置电极，该电极能够在布置于熔炉头部下方的坩埚中熔化，该熔炉包括能够为熔化电极提供电力的变压器，该变压器固定地布置在熔炉头部处。

此处，具体地，变压器限定成提供具有适于熔化电极的相应电流强度的电力的变压器。将变压器以固定的方式布置在熔炉头部处包括将变压器直接地布置在熔炉头部处。因此，变压器布置成极为靠近电极，并且也能够跟随熔炉头部的潜在移动。因此，不必使用柔性的进而必要地水冷的大电流电缆。对熔炉头部的供电以这种方式大大简化，并且减少了由大电流电缆引起的损失，这由于功率消耗的降低而引起熔炉效率的改进。也不必再提供专门形成以用于安装变压器的空间。尽管因为基架必须支承变压器而在最初存在用于形成基架的较高成本，但是这些成本由节省了大电流电缆和降低的操作成本所抵消。总之，从而带来低的投入和操作成本。

基架的支撑件能够形成为柱状的并且能够和基架的水平支承件一起形成熔炉头部的至少一个支承面。以这种方式，借助于水平支承件来形成能够如同水平面由维修人员在上面行走的一个或更多个支承面成为可能。此外，熔炉的装置能够在水平支承件处形成。因此，熔炉头部本身能够通过坩埚上方的一个或更多个支承面形成。