CA1158695A - Dispositif de securite pour electrodes d'un four electrique d'acierie - Google Patents
Dispositif de securite pour electrodes d'un four electrique d'acierieInfo
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Abstract
R E S U M E Dispositif de sécurité électronique pour électrodes d'un four électrique d'aciérie dans lequel le positionnement des électrodes est commandé par un dispositif régulateur de positionnement. Le dispositif de sécurité est agencé pour détecter l'immobilisation d'une électrode et commander automatiquement la remontée de cette électrode si son immobilisation ne correspond pas à un ordre d'arrêt du dispositif régulateur de positionnement.
Description
1 ~1.5~695 ~itif_de sécurité pour électrodes d'un four électriaue d'aciérie.
.
La pré~ente invention concerne un dispo-sitif pour détecter le contact d'~le electrode de four ~lectrlque d'aciérie avec une matiere non con-ductrice de l'électricité.
Dans un four électrique d'aci~rie, 1'acier est produit par la fusion de mi-trailles métalliques en contact avec des electrodes alimentees par un courant electrique de ~orte intensité. En fonctionnement, le~
électrodes sont amen~es en contact intlme avec la charge de mitrailles par d~placement sous le contrBle d'un dispositlf régulateur de positionnement electrique afin que les el~ctrodes a~ent leur extrémité qui plon~e dans la charge de mitrallles à ~aire ~ondre. Un tel dispositif régulateur de positionnement est connu en sol et produit, pour chaque electrode, un s~gnal de commande de déplacement ~ui est une ~onction inverse du courant électrique traversant 1'électrode.
La charge cependant est couramment non homog~ne et il arrlve alors ~réquemment qu'une élec-trcde vienneen contact avec une matiere non conduc-trice de l'électricité(chaux9 pierre~ piece de bois9..) I 1 ~ $
~ 2 --présente dans la charge~ cette matière constituant une résistance electrique que ne traverse qu'un courant -très faible. Il en résul-te un couran-t de régulation maximum qui occasionne une pression continue sur llélectrode. La résistance mécan:Lque de cette matière non conductrice qui s'oppose au déplacement de l t élec-trode devient alors telle que la pression continue exercée par le dispositif régulateur sur l'électrode provoque rapidement la rupture de celle-ci, ce qui nécessite alors le remplacement de cette électrode, Outre le co~t relati~ement élevé de l'électrode (il atteint couramment plus de 100.000 F), cet incident entra~ne un arret de fonctionnement du four qui se traduit inévitablement par une perte de production non négligeable. On se rendra aisément compte de l'inci-dence de tels arrêts sur la production quand on sait que ces arr8ts durent couramment une heure ou davantage et qu'il n'est pas rare de voir de tels arr~ts se répéter plusieurs fols dans la m~me journée~
Il se produit encore un autre cas de mauvais fonctionnement: celui que provoque une électrode trop courte ou une électrode qui devient trop courte à
force d'usure. ~ans ce cas, l'arc qui s'établit entre l'électrode et la charge de mitrailles rayonne sous la vo~te du four avec une intensité qui dégrade rapi-dement le rev~tement réfractaire du four.
Etant données les conséquences onéreuses de ces incidents, il y a avantage ~ pouvoir détecter leur apparition a~in d'y porter remède sans délai.
Le problème au ~ond est de vérifier en permanence qu'un ordre émanant du dispositif régulateur se trouve toujours effectIvement réalisé en pratique, qu'une électrode ne se tro.uve jamais immobilisée lorsqu'elle reçoit du dispositif régulateur un 1 ~5~9S
ordre d'avancement.
L'invention résout ce problème en procu-rant un dispositif électronlque organisé pour détecter 1'immobili~ation d'une électrode et pour commander la remontée de celle-ci si cet-te lmmobillsation ne correspond pas à un ordre d'arrêt du di~po3itif régulat~ur de positionnement~
Le di~po~ltlf suivant; l'invention comprend des premiers moyens connectés pour mesurer le courant de r~gulation et produire un signal de con~lgne réglable correspondant à une valeur de ~euil prédéterminée du courant de régulation. Des seconds moyens sont couplés au por-te-électrode pour détec-ter le déplacement d~
l'électrode et produire un signal électrlque aya~t un premier état lor~que l'électrode se déplace et un second état lorsque l'électrode est arretée, Un dispo-siti~ comparateur, connecté pour recevoir le signal de consigne à une première entrée et pour recevoir le signal électrique produit par les seconds moyens à
~0 une seconde entrée, est agencé pour produire un signal de commande ayant deux états, un premier état étant présent en répon~e à la coIncidence des deux signaux d'entr~e ayant le mame état et un second ~tat étant présent en réponse ~ la coIncidence des deux signaux d'entr~e ayant des état~ différentq, ledit slgnal de commande etant appliqué à une entrée de commande du dispositif de régulation en sorte que lorsqu'il se trouve dans son second état, il commande la remontée automatique de l'électrode.
3o L'invention est exposée plus en détail danc ce qui suit aveo référence au dessln unique ci-~oint qui est un sch~ma simpliflé du circult électrlqueO
6 ~ ~i Sur ce cle~sln on a représenté en 1 une potence sur laquelle est montée une des ~lectrodes d'un four électrique (non montré). Le d~placement de la potence 1 est contr81é par un régulateur électro-hydraulique 2 9 connu en soi, qu~ répond au courantproduit par un dispositif de régulatlon électronique 3. Le régulateur 2 comprend un enroulement d'excitation pour chaque électrode, De façon connue en soi, le déplacement de la potence 1 est lié au courant de régu-lation prodult par le dispo~itif de régulation 3.
Le but du dispositi~ selon l'invention e~tde détecter une valeur de courant de régulation dépas-sant un ~euil prédétermin~ et de v~rifier que la potence 1 se déplace e~ectivement sous la commande de ce courant d'excitation . Dans l'exemple particuller décrit, le courant de régulation varie normalement de O à
+ lOO mA ou de O à ~lOO m~9 ~t le seull 8~ choisi à ~ 25 mA.
Le dispo~itif selon l'invention comprend un montage électronique pour chaque électrode. Ces montages sont tous semblables et un seul est représenté
schématiquement au dessin. Se reportant ~ ce sch~ma, on peut ~oir que le montage se décompose fondamentalement en trois circuits.
Un premier circuit a pour but de détecter l'état de déplacement ou d'arr~t de la potence. A
celle ci est coupl~ un di~positi~, par exemple une dynamo tachymétrique parfaitement connue en soi, qui prodult un signal ~on¢tion de la ~itesse ds déplace-ment de la pot~nce. Appelon~ 1 l'état du signal lor~que la potence se déplace 0t O l'état du slgnal lorsque la potence est à l'arret. Le signal de mesure de d~placement A est prélevé à traYers une diode de blocage 12 et ~iltr~ dans le ~iltre 13~
Un deuxi~me clrcuit a pour but d'engendrer un signal de con~igne à partir d'une mesure du courant de régulation. Un potentiomètre 21 est connecté aux 1 1S~6(3S
bornes de l'enroulemen~ d'excitation du régulateur 2~
Sur le curseur du potentiomètre 21 apparalt une tension ajust~e proportlonnelle au courant de régulation aui parcourt l'enroulement 2. Un ~iltre ~lectrique 22 filtre la composante alternative superpo~ée. La tension filtr~e est appliquée à la base d'un transistor 23 ajusté pour être conducteur pour une tension ba~e correspondant à un courant de régulation de 25mA
par exemple. Dè~ que ce seuil est atteint, le tran~
sistor 2~ devient conducteur et un signal 0 appara~t sur 90n collecteur. Aprbs la diode de blocage 24, un circuik intégrateur 25 intègre le signal de conslgne B
sur un laps de temps choisi, par exemple 7 ms, a~in que ne soit pris en considération qu'un signal qui perdure pendant un temps minimum de mani~re à emp~cher l'instabilité du sys-tème par pompage.
Les signaux obtenus aux sorties des deux premier~ clrcuits qui vlennent d'~tre décrits sont appliqués au troisième circult comprenant essentielle ment un comparateur 31r Celui-ci consiste par exemple en un amplificateur opérationnel~ L'entrée inverseuse est connect~e pour recevoir le ~ignal de consigne B
et 17entr~e non inver~euse e~t connect~e pour rece~oir le signal de d~placement A. En fonctionnement normal, lorsque l'~lectrode correspondante se trouve parfaite-ment en contact a~ec la charge de mttrailles, le~
deux signaux d'entrée sont à l'état 1 et le ~ignal de sortie de l'ampli~icateur 31 est ~ l'état 0~ Par contre, lorsque le signal de conslgne ~ est a 1'~tat 3o 1 alors que le signal de déplacement est à l'état 0 (ce qui correspond au cas où l'~lectr~de est immobilisée malgré un ordre de d~placement reçu du régulateur), le signal de sort~e de l'amplificat~ur 31 est à l'état 1. Après une l~gère temporisation7 de l'ordre de o,5 sec. par exemple, produite sur le clrcuit de constante de temps 32,le signal C est appliqué à la .~
~ 6 ~ 9~
base d 'un tran~i~tor 33 qui se trouve alors rendu conducteur et act:Lonne le :relai~ de cornmande 34 tandis qu 'une lampe~témoin 35 s ' all~une . L ' actlon du relais 34 applique un signal de commande R au disposi.-tif de régulation 3 afin de faire remon~,er 1 ' électrode .
Le relais 34 est avantageusement muni d 'un circuit de garde qui mémori~e le sigrlal de commande de remontée tant que le défaut n ' a pas été matér~ ellement levé
par modification du chargement du four.
! . . . ' .
.
La pré~ente invention concerne un dispo-sitif pour détecter le contact d'~le electrode de four ~lectrlque d'aciérie avec une matiere non con-ductrice de l'électricité.
Dans un four électrique d'aci~rie, 1'acier est produit par la fusion de mi-trailles métalliques en contact avec des electrodes alimentees par un courant electrique de ~orte intensité. En fonctionnement, le~
électrodes sont amen~es en contact intlme avec la charge de mitrailles par d~placement sous le contrBle d'un dispositlf régulateur de positionnement electrique afin que les el~ctrodes a~ent leur extrémité qui plon~e dans la charge de mitrallles à ~aire ~ondre. Un tel dispositif régulateur de positionnement est connu en sol et produit, pour chaque electrode, un s~gnal de commande de déplacement ~ui est une ~onction inverse du courant électrique traversant 1'électrode.
La charge cependant est couramment non homog~ne et il arrlve alors ~réquemment qu'une élec-trcde vienneen contact avec une matiere non conduc-trice de l'électricité(chaux9 pierre~ piece de bois9..) I 1 ~ $
~ 2 --présente dans la charge~ cette matière constituant une résistance electrique que ne traverse qu'un courant -très faible. Il en résul-te un couran-t de régulation maximum qui occasionne une pression continue sur llélectrode. La résistance mécan:Lque de cette matière non conductrice qui s'oppose au déplacement de l t élec-trode devient alors telle que la pression continue exercée par le dispositif régulateur sur l'électrode provoque rapidement la rupture de celle-ci, ce qui nécessite alors le remplacement de cette électrode, Outre le co~t relati~ement élevé de l'électrode (il atteint couramment plus de 100.000 F), cet incident entra~ne un arret de fonctionnement du four qui se traduit inévitablement par une perte de production non négligeable. On se rendra aisément compte de l'inci-dence de tels arrêts sur la production quand on sait que ces arr8ts durent couramment une heure ou davantage et qu'il n'est pas rare de voir de tels arr~ts se répéter plusieurs fols dans la m~me journée~
Il se produit encore un autre cas de mauvais fonctionnement: celui que provoque une électrode trop courte ou une électrode qui devient trop courte à
force d'usure. ~ans ce cas, l'arc qui s'établit entre l'électrode et la charge de mitrailles rayonne sous la vo~te du four avec une intensité qui dégrade rapi-dement le rev~tement réfractaire du four.
Etant données les conséquences onéreuses de ces incidents, il y a avantage ~ pouvoir détecter leur apparition a~in d'y porter remède sans délai.
Le problème au ~ond est de vérifier en permanence qu'un ordre émanant du dispositif régulateur se trouve toujours effectIvement réalisé en pratique, qu'une électrode ne se tro.uve jamais immobilisée lorsqu'elle reçoit du dispositif régulateur un 1 ~5~9S
ordre d'avancement.
L'invention résout ce problème en procu-rant un dispositif électronlque organisé pour détecter 1'immobili~ation d'une électrode et pour commander la remontée de celle-ci si cet-te lmmobillsation ne correspond pas à un ordre d'arrêt du di~po3itif régulat~ur de positionnement~
Le di~po~ltlf suivant; l'invention comprend des premiers moyens connectés pour mesurer le courant de r~gulation et produire un signal de con~lgne réglable correspondant à une valeur de ~euil prédéterminée du courant de régulation. Des seconds moyens sont couplés au por-te-électrode pour détec-ter le déplacement d~
l'électrode et produire un signal électrlque aya~t un premier état lor~que l'électrode se déplace et un second état lorsque l'électrode est arretée, Un dispo-siti~ comparateur, connecté pour recevoir le signal de consigne à une première entrée et pour recevoir le signal électrique produit par les seconds moyens à
~0 une seconde entrée, est agencé pour produire un signal de commande ayant deux états, un premier état étant présent en répon~e à la coIncidence des deux signaux d'entr~e ayant le mame état et un second ~tat étant présent en réponse ~ la coIncidence des deux signaux d'entr~e ayant des état~ différentq, ledit slgnal de commande etant appliqué à une entrée de commande du dispositif de régulation en sorte que lorsqu'il se trouve dans son second état, il commande la remontée automatique de l'électrode.
3o L'invention est exposée plus en détail danc ce qui suit aveo référence au dessln unique ci-~oint qui est un sch~ma simpliflé du circult électrlqueO
6 ~ ~i Sur ce cle~sln on a représenté en 1 une potence sur laquelle est montée une des ~lectrodes d'un four électrique (non montré). Le d~placement de la potence 1 est contr81é par un régulateur électro-hydraulique 2 9 connu en soi, qu~ répond au courantproduit par un dispositif de régulatlon électronique 3. Le régulateur 2 comprend un enroulement d'excitation pour chaque électrode, De façon connue en soi, le déplacement de la potence 1 est lié au courant de régu-lation prodult par le dispo~itif de régulation 3.
Le but du dispositi~ selon l'invention e~tde détecter une valeur de courant de régulation dépas-sant un ~euil prédétermin~ et de v~rifier que la potence 1 se déplace e~ectivement sous la commande de ce courant d'excitation . Dans l'exemple particuller décrit, le courant de régulation varie normalement de O à
+ lOO mA ou de O à ~lOO m~9 ~t le seull 8~ choisi à ~ 25 mA.
Le dispo~itif selon l'invention comprend un montage électronique pour chaque électrode. Ces montages sont tous semblables et un seul est représenté
schématiquement au dessin. Se reportant ~ ce sch~ma, on peut ~oir que le montage se décompose fondamentalement en trois circuits.
Un premier circuit a pour but de détecter l'état de déplacement ou d'arr~t de la potence. A
celle ci est coupl~ un di~positi~, par exemple une dynamo tachymétrique parfaitement connue en soi, qui prodult un signal ~on¢tion de la ~itesse ds déplace-ment de la pot~nce. Appelon~ 1 l'état du signal lor~que la potence se déplace 0t O l'état du slgnal lorsque la potence est à l'arret. Le signal de mesure de d~placement A est prélevé à traYers une diode de blocage 12 et ~iltr~ dans le ~iltre 13~
Un deuxi~me clrcuit a pour but d'engendrer un signal de con~igne à partir d'une mesure du courant de régulation. Un potentiomètre 21 est connecté aux 1 1S~6(3S
bornes de l'enroulemen~ d'excitation du régulateur 2~
Sur le curseur du potentiomètre 21 apparalt une tension ajust~e proportlonnelle au courant de régulation aui parcourt l'enroulement 2. Un ~iltre ~lectrique 22 filtre la composante alternative superpo~ée. La tension filtr~e est appliquée à la base d'un transistor 23 ajusté pour être conducteur pour une tension ba~e correspondant à un courant de régulation de 25mA
par exemple. Dè~ que ce seuil est atteint, le tran~
sistor 2~ devient conducteur et un signal 0 appara~t sur 90n collecteur. Aprbs la diode de blocage 24, un circuik intégrateur 25 intègre le signal de conslgne B
sur un laps de temps choisi, par exemple 7 ms, a~in que ne soit pris en considération qu'un signal qui perdure pendant un temps minimum de mani~re à emp~cher l'instabilité du sys-tème par pompage.
Les signaux obtenus aux sorties des deux premier~ clrcuits qui vlennent d'~tre décrits sont appliqués au troisième circult comprenant essentielle ment un comparateur 31r Celui-ci consiste par exemple en un amplificateur opérationnel~ L'entrée inverseuse est connect~e pour recevoir le ~ignal de consigne B
et 17entr~e non inver~euse e~t connect~e pour rece~oir le signal de d~placement A. En fonctionnement normal, lorsque l'~lectrode correspondante se trouve parfaite-ment en contact a~ec la charge de mttrailles, le~
deux signaux d'entrée sont à l'état 1 et le ~ignal de sortie de l'ampli~icateur 31 est ~ l'état 0~ Par contre, lorsque le signal de conslgne ~ est a 1'~tat 3o 1 alors que le signal de déplacement est à l'état 0 (ce qui correspond au cas où l'~lectr~de est immobilisée malgré un ordre de d~placement reçu du régulateur), le signal de sort~e de l'amplificat~ur 31 est à l'état 1. Après une l~gère temporisation7 de l'ordre de o,5 sec. par exemple, produite sur le clrcuit de constante de temps 32,le signal C est appliqué à la .~
~ 6 ~ 9~
base d 'un tran~i~tor 33 qui se trouve alors rendu conducteur et act:Lonne le :relai~ de cornmande 34 tandis qu 'une lampe~témoin 35 s ' all~une . L ' actlon du relais 34 applique un signal de commande R au disposi.-tif de régulation 3 afin de faire remon~,er 1 ' électrode .
Le relais 34 est avantageusement muni d 'un circuit de garde qui mémori~e le sigrlal de commande de remontée tant que le défaut n ' a pas été matér~ ellement levé
par modification du chargement du four.
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Claims (4)
1. Dispositif de sécurité pour électrodes d'un four électrique d'aciérie muni d'un dispositif de régulation pour produire un courant de régulation du déplacement de chaque électrode en fonction du courant traversant cette électrode, caractérisé en ce qu'il comprend, - des premiers moyens connectés pour mesurer le courant de régulation et produire un signal de consigne réglable correspondant à une valeur de seuil prédéterminée du courant de régulation;
- des seconds moyens couplés au porte électrode pour détecter le déplacement de l'électrode et produire un signal électrique ayant un premier état lorsque l'électrode se déplace et un second état lorsque l'électrode est arrêtée; et - un dispositif comparateur connecté pour recevoir le signal de consigne à une première entrée et pour recevoir le signal électrique produit par les seconds moyens à une seconde entrée, ce dispositif comparateur étant agencé pour produire un signal de commande ayant deux états, un premier état étant présent en réponse à la coïncidence des deux signaux d'entrée ayant le même état et un second état étant présent en réponse à la coïncidence des deux signaux d'entrée ayant des états différents, ledit signal de commande étant appliqué à une entrée de commande du dispositif de régulation en sorte que lorsqu'il se trouve dans son second état, il commande la remontée automatique de l'électrode.
- des seconds moyens couplés au porte électrode pour détecter le déplacement de l'électrode et produire un signal électrique ayant un premier état lorsque l'électrode se déplace et un second état lorsque l'électrode est arrêtée; et - un dispositif comparateur connecté pour recevoir le signal de consigne à une première entrée et pour recevoir le signal électrique produit par les seconds moyens à une seconde entrée, ce dispositif comparateur étant agencé pour produire un signal de commande ayant deux états, un premier état étant présent en réponse à la coïncidence des deux signaux d'entrée ayant le même état et un second état étant présent en réponse à la coïncidence des deux signaux d'entrée ayant des états différents, ledit signal de commande étant appliqué à une entrée de commande du dispositif de régulation en sorte que lorsqu'il se trouve dans son second état, il commande la remontée automatique de l'électrode.
2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel un circuit intégrateur se trouve connecté
entre la sortie des premiers moyens et la première entrée du dispositif comparateur afin que ne soit appliqué au comparateur qu'un signal de consigne ayant une durée minimum prédéterminée.
entre la sortie des premiers moyens et la première entrée du dispositif comparateur afin que ne soit appliqué au comparateur qu'un signal de consigne ayant une durée minimum prédéterminée.
3. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel un circuit temporisateur se trouve connecté entre la sortie des seconds moyens et la seconde entrée du dispositif comparateur .
4. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel les premiers moyens comprennent un montage potentiométrique connecté aux bornes d'un enroulement parcouru par le courant de régulation, un filtre électrique connecté à la sortie du montage potentio-métrique, et un dispositif commutateur connecté à
la sortie du filtre électrique, le dispositif commu-tateur étant ajusté en sorte de se trouver commuté
en réponse à un signal d'entrée dépassant un niveau de seuil prédéterminé.
la sortie du filtre électrique, le dispositif commu-tateur étant ajusté en sorte de se trouver commuté
en réponse à un signal d'entrée dépassant un niveau de seuil prédéterminé.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE0/198456 | 1979-12-06 | ||
| BE0/198456A BE880472A (fr) | 1979-12-06 | 1979-12-06 | Dispositif de securite pour electrodes d'un four electrique d'acierie |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1158695A true CA1158695A (fr) | 1983-12-13 |
Family
ID=3843282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000366274A Expired CA1158695A (fr) | 1979-12-06 | 1980-12-05 | Dispositif de securite pour electrodes d'un four electrique d'acierie |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0031315A1 (fr) |
| JP (1) | JPS56103884A (fr) |
| BE (1) | BE880472A (fr) |
| CA (1) | CA1158695A (fr) |
| ES (1) | ES497502A0 (fr) |
| MX (1) | MX148413A (fr) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1242380B (it) * | 1990-07-23 | 1994-03-04 | Danieli Off Mecc | Procedimento e dispositivo per il controllo della forza applicata sui bracci porta elettrodi del forno elettrico ad arco |
| MX2014013402A (es) | 2012-05-11 | 2014-11-26 | Danisco Inc | Uso de alfa-amilasa de aspergillus clavatus para sacarificacion. |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2942138A (en) * | 1959-06-29 | 1960-06-21 | Gen Electric | Electrode drive control circuit |
| FR1390377A (fr) * | 1964-01-15 | 1965-02-26 | Loire Atel Forges | Dispositifs automatiques de protection contre les casses accidentelles d'électrodes dans les fours à arc d'aciérie |
| US3617595A (en) * | 1970-09-17 | 1971-11-02 | Lake Ontario Steel Co Ltd | Electric furnace control |
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1979
- 1979-12-06 BE BE0/198456A patent/BE880472A/fr not_active IP Right Cessation
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1980
- 1980-12-04 EP EP80870051A patent/EP0031315A1/fr not_active Withdrawn
- 1980-12-05 MX MX185081A patent/MX148413A/es unknown
- 1980-12-05 US US06/213,378 patent/US4349911A/en not_active Expired - Lifetime
- 1980-12-05 JP JP17252080A patent/JPS56103884A/ja active Pending
- 1980-12-05 CA CA000366274A patent/CA1158695A/fr not_active Expired
- 1980-12-05 ES ES497502A patent/ES497502A0/es active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56103884A (en) | 1981-08-19 |
| US4349911A (en) | 1982-09-14 |
| MX148413A (es) | 1983-04-18 |
| EP0031315A1 (fr) | 1981-07-01 |
| ES8106940A1 (es) | 1981-09-16 |
| ES497502A0 (es) | 1981-09-16 |
| BE880472A (fr) | 1980-04-01 |
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| MKEX | Expiry |