CH657917A5

CH657917A5 - MEASURING DEVICE ON A STOVE FOR A METAL MELT.

Info

Publication number: CH657917A5
Application number: CH6011/82A
Authority: CH
Inventors: Siegfried Rohmann
Original assignee: Westofen Gmbh
Priority date: 1981-10-24
Filing date: 1982-10-15
Publication date: 1986-09-30
Also published as: ES516751A0; IT1148424B; SE8206013L; DE3142241A1; FR2515341A1; GB2109114A; SE8206013D0; IT8249342A0; BE894756A; NL8203984A; ES8307049A1; DK464282A

Description

Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung an einem Ofen für eine Metallschmelze mit einer in den Ofen ragenden Elektrode, die bei Berührung mit der Schmelze einen Kurzschlussimpuls als Messsignal abgibt. The invention relates to a measuring device on a furnace for a molten metal with an electrode protruding into the furnace which emits a short-circuit pulse as a measurement signal when it comes into contact with the melt.

Eine derartige Einrichtung ist in der DE-PS 2 022 989 beschrieben. Es handelt sich dort um eine Dosiereinrichtung. In einem Abgaberohr unter dem Einfluss von Druckluft hochsteigendes geschmolzenes Metall verbindet zwei Elektroden. Der dabei auftretende Kurzschluss wird als Steuersignal weiterverarbeitet. Zur Anzeige des Füllstandes der Schmelze im Ofen ist die Einrichtung nach der DE-PS 2 022 989 nicht vorgesehen. Such a device is described in DE-PS 2 022 989. It is a dosing device. Molten metal rising in a delivery tube under the influence of compressed air connects two electrodes. The short circuit that occurs is further processed as a control signal. To display the fill level of the melt in the furnace, the device according to DE-PS 2 022 989 is not provided.

Es besteht der Wunsch, bei einem Ofen für eine Metallschmelze den jeweiligen Füllstand ausserhalb des Ofens anzuzeigen. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Messeinrichtung der eingangs genannten Art vorzuschlagen, die selbsttätig den Füllstand und dessen Änderungen anzeigt. There is a desire to display the respective fill level outside the furnace for a furnace for a molten metal. The object of the invention is to propose a measuring device of the type mentioned at the outset which automatically indicates the fill level and its changes.

Erfindungsgemäss ist obige Aufgabe dadurch gelöst, dass die Elektrode von einem Motor zur Füllstandserfassung höhenverstellbar ist, dass mit dem Motor ein Drehwinkelgeber gekuppelt ist, dass der Motor die Elektrode in festen Zeitintervallen auf die Schmelzenoberfläche fährt und dass beim Kurzschlussimpuls die Elektrode um eine kurze Strecke hochgefahren und der Drehwinkel zur Anzeige ausgewertet wird. According to the invention, the above object is achieved in that the height of the electrode can be adjusted by a motor for filling level detection, that a rotation angle sensor is coupled to the motor, that the motor drives the electrode onto the melt surface at fixed time intervals and that the electrode is raised a short distance in the event of a short-circuit pulse and the angle of rotation is evaluated for display.

Die Elektrode wird damit immer wieder auf den Schmelzenspiegel gefahren. Sobald sie diesen berührt, erfolgt eine aus dem Drehwinkel des Motors abgeleitete Anzeige. Bei der Schmelzenberührung wird ausserdem die Motordrehrichtung umgekehrt, so dass die Elektrode wieder von der Schmelze abhebt. Damit ist die Elektrode nicht ständig der Schmelze ausgesetzt. Das Bedienpersonal kann damit an einer Anzeige ablesen, wie weit der Ofen gefüllt ist. Insbesondere lassen sich auch die Grenzfälle, in denen der Ofen voll ist, nachzufüllen oder leer ist, zur Anzeige bringen. The electrode is thus repeatedly moved to the melt level. As soon as it touches it, an indication is derived from the rotation angle of the motor. When touching the melt, the direction of motor rotation is also reversed so that the electrode lifts off the melt again. This means that the electrode is not constantly exposed to the melt. The operator can use a display to see how far the furnace is full. In particular, the limit cases in which the furnace is full, refillable or empty can be displayed.

In Ausgestaltung der Erfindung ist das Zeitintervall, in dem der Motor die Elektrode auf die Schmelzenoberfläche fährt, umstellbar und beim Nachfüllvorgang des Ofens kürzer als sonst. Damit erfolgt beim Nachfüllvorgang eine dem schnellen Anstieg des Schmelzenspiegels angepasste, schnell wiederholte Messung. Dann, wenn jedoch keine schnelle Änderung des Schmelzenspiegels zu erwarten ist, wird die Messung entsprechend seltener durchgeführt. In an embodiment of the invention, the time interval in which the motor drives the electrode onto the melt surface can be changed and is shorter than usual during the refilling process of the furnace. During the refilling process, a quickly repeated measurement that is adapted to the rapid rise in the melt level takes place. If, however, no rapid change in the melt level is to be expected, the measurement is carried out correspondingly less frequently.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den Unteransprüchen. In den Zeichnungen zeigen: Further advantageous refinements of the invention result from the following description of an exemplary embodiment and the subclaims. The drawings show:

Fig. 1 schematisch einen Ofen für eine Metallschmelze in Ansicht und Fig. 1 shows schematically a furnace for a molten metal in view and

Fig. 2 eine Seitenansicht des Ofens nach Fig. 1. FIG. 2 shows a side view of the furnace according to FIG. 1.

An einen Innenraum 1 eines Ofens 2 für eine Aluminiumschmelze 3 ist druckdicht ein Antriebskasten 4 angeschlossen. Durch eine vom Antriebskasten 4 zum Innenraum 1 verlaufende Öffnung 5 ist elektrisch isoliert eine Elektrode 6 geführt. Die Elektrode 6 ist mechanisch an ein Seil 7 angehängt. Das Seil 7 verläuft über eine Umlenkrolle 8 zu einer Wickelscheibe 9, an der es befestigt ist. A drive box 4 is connected pressure-tight to an interior 1 of a furnace 2 for an aluminum melt 3. An electrode 6 is guided in an electrically insulated manner through an opening 5 running from the drive box 4 to the interior 1. The electrode 6 is mechanically attached to a rope 7. The rope 7 runs over a deflection roller 8 to a winding disc 9, to which it is attached.

Die Wickelscheibe 9 sitzt an einer Welle 10. Diese ist von einem Elektromotor 11 antreibbar. An der Welle 10 sitzt ausserdem ein Drehwinkelgeber 12, der eine Nockenscheibe mit den Nocken zugeordneten Schaltern sein kann. The winding disc 9 is seated on a shaft 10. This can be driven by an electric motor 11. On the shaft 10 there is also a rotary encoder 12, which can be a cam with the switches assigned to the cams.

Die Elektrode 6 soll über einen Hub H verfahrbar sein, der ebenso gross oder wenig grösser wie die Höhendifferenz zwischen! den Badspiegel V bei vollem Ofen und L bei leerem Ofen ist. Im Ausführungsbeispiel ist die Wickelscheibe 9 so bemessen, dass ihr Umfang geringfügig grösser als dieser Hub H ist. Damit ist zur Bewegung der Elektrode 6 um den Hub H weniger als eine Umdrehung der Wickelscheibe 9 notwendig. Zwischen der Welle 10 und dem Motor 11 ist eine entsprechende Untersetzung 13 vorgesehen. The electrode 6 should be movable over a stroke H, which is just as large or slightly larger than the height difference between! the bath level V is when the oven is full and L when the oven is empty. In the exemplary embodiment, the winding disk 9 is dimensioned such that its circumference is slightly larger than this stroke H. This means that less than one revolution of the winding disk 9 is necessary to move the electrode 6 by the stroke H. A corresponding reduction 13 is provided between the shaft 10 and the motor 11.

Elektrisch ist die Elektrode 6 an ein Kabel 14 angeschlossen. Die Elektrode 6 und das Kabel 14 können einpolig sein, wenn über die Aluminiumschmelze 3 eine Erdung stattfindet. Ansonsten können die Elektrode 6 und das Kabel 14 zweipolig ausgebildet sein. Electrically, the electrode 6 is connected to a cable 14. The electrode 6 and the cable 14 can be single-pole if grounding takes place via the aluminum melt 3. Otherwise, the electrode 6 and the cable 14 can be designed with two poles.

Die Elektrode 6 ist über das Kabel 14 mit einer elektrischen Steuerschaltung 15 verbunden. An die Steuerschaltung 15 sind ausserdem der Elektromotor 11, der Drehwinkel-geber 12 und eine Anzeigeeinheit 16 angeschlossen, welche mehrere Signallampen SI bis S8 und einen akustischen Signalgeber A aufweist. The electrode 6 is connected to an electrical control circuit 15 via the cable 14. Also connected to the control circuit 15 are the electric motor 11, the rotation angle sensor 12 and a display unit 16, which has a plurality of signal lamps SI to S8 and an acoustic signal generator A.

Ausserdem ist die Steuerschaltung 15 mit einer nicht näher dargestellten Einfüllklappe des Ofens 2 verbunden. In addition, the control circuit 15 is connected to a filler flap, not shown, of the furnace 2.

Die Steuerschaltung 15 ist so ausgelegt, dass sie dann, wenn die Elektrode 6 den Spiegel der Schmelze 3 berührt, aufgrund des dann auftretenden Kurzschlussimpulses die Drehrichtung des Motors 11 so umkehrt, dass die Elektrode 6 über den Schmelzenspiegel gehoben wird. Die Dauer dieser Drehrich-tungsumkehrung des Motors ist über ein Zeitglied in der Steuerschaltung 15 etwa so bemessen, dass die Elektrode 6 um etwa 15 bis 20 mm über den Schmelzenspiegel gehoben wird. Zwei weitere Zeitglieder sind in der Steuerschaltung 15 vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Stellung der Einfüllklappe wirksam geschaltet sind und die Zeit des Stillstands des Motors 11 und damit der Elektrode 6 bestimmen. Dabei The control circuit 15 is designed in such a way that, when the electrode 6 touches the mirror of the melt 3, it reverses the direction of rotation of the motor 11 due to the short-circuit pulse then occurring so that the electrode 6 is raised above the melt level. The duration of this reversal of the direction of rotation of the motor is dimensioned via a timing element in the control circuit 15 approximately such that the electrode 6 is raised by approximately 15 to 20 mm above the melt level. Two further timers are provided in the control circuit 15, which are activated as a function of the position of the filler flap and determine the time when the motor 11 and thus the electrode 6 are at a standstill. Here

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

657917 657917

ist die Stillstandszeit des Motors 11 dann, wenn das bei geöffneter Einfüllklappe wirksame Zeitglied eingeschaltet ist, kleiner als die Stillstandszeit des Zeitglieds, das bei geschlossener Einfüllklappe wirksam ist. Die Stillstandszeit des bei geöffneter Einfüllklappe wirksamen Zeitgliedes beträgt beispielsweise 10 s. Die des anderen Zeitgliedes beträgt etwa 1 min. the standstill time of the motor 11 when the timer which is active when the filler flap is open is smaller than the downtime of the timer which is effective when the filler flap is closed. The idle time of the timer which is effective when the filler flap is open is, for example, 10 s. That of the other timer is about 1 min.

Die Steuerschaltung 15 schaltet nach dem Ablauf der Stillstandszeit den Motor 11 so ein, dass er die Elektrode 6 in Richtung des Spiegels der Schmelze 3 absenkt. Gleichzeitig wird dabei der Drehwinkelgeber 12 gedreht, der entsprechend seines jeweiligen Drehwinkels die Anzeigelampen S1 bis S6 einschaltet. Diese sind übereinander angeordnet und versinnbildlichen den jeweiligen Füllzustand des Innenraumes 1 des Ofens 2. Die Anzeigelampe S7 gibt ein zusätzliches Signal, wenn der Ofen 2 fast leer ist, also befüllt werden soll. Die Anzeigelampe S8 gibt ein zusätzliches Signal, wenn der Ofen 2 leer ist. Die akustische Anzeige A gibt ein zusätzliches Signal, wenn der Ofen 2 voll ist. After the end of the downtime, the control circuit 15 switches on the motor 11 in such a way that it lowers the electrode 6 in the direction of the level of the melt 3. At the same time, the rotation angle transmitter 12 is turned, which switches on the indicator lamps S1 to S6 in accordance with its respective rotation angle. These are arranged one above the other and symbolize the respective filling state of the interior 1 of the furnace 2. The indicator lamp S7 gives an additional signal when the furnace 2 is almost empty, that is to say it should be filled. The indicator lamp S8 gives an additional signal when the oven 2 is empty. The acoustic display A gives an additional signal when the oven 2 is full.

Die Funktionsweise der beschriebenen Messeinrichtung ist damit etwa folgende: The method of operation of the measuring device described is thus approximately as follows:

Bei geschlossener Einfüllklappe wird die Elektrode 6 in einem Zeitintervall von beispielsweise 1 min auf den Schmelzenspiegel abgesenkt. Sobald sie diesen berührt, leuchtet die dessen Höhe entsprechende Anzeigelampe SI bis S6 auf und die Elektrode 6 wird durch Drehrichtungsumkehr des Motors 11 zu ihrem Schutz wieder von dem Schmelzen- . spiegel abgehoben, ohne dass sich dadurch die Anzeige ändert. When the filler flap is closed, the electrode 6 is lowered to the melt level in a time interval of, for example, 1 min. As soon as it touches it, the indicator lamp SI to S6 corresponding to its height lights up and the electrode 6 is again protected from the melting by reversing the direction of rotation of the motor 11 to protect it. mirror lifted off without changing the display.

5 5

Im Zuge des Absinkens des Schmelzenspiegels leuchten dann nacheinander die Anzeigelampen SI bis S6 auf. Kurz vor Erreichen des Leerzustandes L des Ofens 2 schaltet zusätzlich die Anzeigelampe S7 ein. Beim Erreichen des io Leerzustandes L schaltet auch noch die Lampe S8 ein. When the melt level drops, the indicator lamps SI to S6 light up one after the other. Shortly before the empty state L of the furnace 2 is reached, the indicator lamp S7 also turns on. When the empty state L is reached, the lamp S8 also switches on.

Beim Befüllen des Ofens 2 ist die Einfüllklappe geöffnet mit der Folge, dass das Zeitintervall, in dem der Motor 11 die Elektrode 6 in Richtung des Schmelzenspiegels absenkt, wesentlich, beispielsweise auf 10 s, verkürzt ist. Im Zuge des ls Nachfüllens des Ofens 2 werden dann die Lampen S6 bis S1 nacheinander aufleuchten. Ist der Ofen 2 voll, dann schaltet zusätzlich die akustische Anzeige A ein. When the furnace 2 is filled, the filler flap is opened, with the result that the time interval in which the motor 11 lowers the electrode 6 in the direction of the melt level is significantly reduced, for example to 10 s. In the course of refilling the furnace 2, the lamps S6 to S1 will then light up one after the other. If the furnace 2 is full, the acoustic display A also turns on.

Die Einstellung der Zeit, in der bzw. der Strecke um die Elektrode 6 zu ihrem Schutz von dem Schmelzenspiegel 20 hochgefahren wird, ist unter Berücksichtigung des kurzen Zeitintervalls, in dem der Motor 11 die Elektrode 6 auf den Schmelzenspiegel absenkt so getroffen, dass die Elektrode 6 auch bei dem schnellsten zu erwartenden Ansteigen des Schmelzenspiegels nicht von diesem überholt werden kann, 25 so dass die Elektrode 6 immer von oben auf den jeweiligen Schmelzenspiegel abgesenkt wird. The setting of the time in which the distance around the electrode 6 is run up to protect it from the melt level 20 is made taking into account the short time interval in which the motor 11 lowers the electrode 6 to the melt level so that the electrode 6 cannot be overtaken by it even when the melt level is expected to rise as quickly as possible, 25 so that the electrode 6 is always lowered from above onto the respective melt level.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

657917 PATENT CLAIMS

1. Measuring device on a furnace for a metal melt with an electrode protruding into the furnace, which emits a short-circuit pulse as a measurement signal when it comes into contact with the melt, characterized in that the electrode (6) is coupled in a height-adjustable manner by a motor (11) for filling level detection that a rotation angle encoder (12) is coupled to the motor (11), that the motor (11) moves the electrode (6) onto the melt surface at fixed time intervals and that the electrode (6) is raised a short distance during the short-circuit pulse and the Angle of rotation is evaluated for display.

2. Measuring device according to claim 1, characterized in that the time interval is switchable.

3. Measuring device according to claim 2, characterized in that the time interval when filling the furnace (2) is switched to a shorter time than usual.

4. Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that a step-by-step display (SI to S6) is provided for the fill level and that the display keeps its previous state when the electrode (6) is raised by the short distance.

5. Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode (6) is started up faster than the melt level can rise.

6. Measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrode (6) hangs on a rope (7) guided over a winding disk (9), which is driven by the motor (11) and that the circumference of the winding disk (9 ) is slightly larger than the maximum stroke (H) of the electrode (6).

7. Measuring device according to claim 6, characterized in that on the axis of the winding disc (9) of the rotary encoder (12) sits, which controls indicator lamps (SI to S6).