CS201166B1

CS201166B1 - Method of control of theresistance-arc furnace

Info

Publication number: CS201166B1
Application number: CS834977A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Marek
Original assignee: Miroslav Marek
Priority date: 1977-12-13
Filing date: 1977-12-13
Publication date: 1980-10-31

Description

Vynález se týká způsobu řízení odporově-obloukové pece, který mimo automatické regulace proudu elektrod umožňuje i automatické řízení napětí na elektrodách topného systému pece a zakládání kmene.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a method for controlling a resistance-arc furnace which, in addition to automatic regulation of the electrode current, also allows automatic control of the voltage at the electrodes of the furnace heating system and batch loading.

Odporově- obloukové pece umožňují tavit za vysokých teplot materiály se záporným teplotním součinitelem odporu. Tavení se provádí buá odporovým způsobem, kdy elektrody topného systému pece jsou ponořeny do taveniny, anebo způsobem odporově-obloukovým, kdy elektrody jsou nad hladinou a nedotýkají se taveniny. Teplo pak vzniká nejen přímo v tavenině průchodem elektrického proudu, ale také v oblouku, který hoří nad hladinou a z kterého se teplo předává do taveniny převážně zářením. Na dosud známých odporově-obloukových pecích se řízení provádí pouze automatickou regulací proudu elektrod na konstantní hodnotu. Akční veličinou této regulace je podélný posuv elektrod. Automatické řízení napětí na elektrodách se neprovádí a je buď během tavícího prooesu konstantní anebo se řídí ručně podle subjektivního rozhodnutí obsluhy. Řízení zakládání kmene se provádí buá pouze ručně nebo pouhým časovým nastavením velikosti dávky a prodlevy zakládání. Měření teploty taveniny uvnitř obloukově—odporové pece se neprovádí, neboť je obtížné z několika důvodů· Jednak teplota přesahuje hranici 2500 K, takže v oblasti elektrod nelze umístit čidlo pro její měření. Dále pak pecní atmosféra obsahuje rozptýlené částice prachu od zakládanéhoResistance-arc furnaces allow melting of materials with a negative temperature coefficient of resistance at high temperatures. Melting is carried out either in a resistive manner where the electrodes of the furnace heating system are immersed in the melt, or in a resistive-arc manner where the electrodes are above the surface and do not touch the melt. Heat is then generated not only directly in the melt by the passage of electric current, but also in an arc that burns above the surface and from which the heat is transferred to the melt mainly by radiation. On the known resistance-arc furnaces, the control is performed only by automatic regulation of the electrode current to a constant value. The action value of this control is the longitudinal displacement of the electrodes. Automatic voltage control on the electrodes is not performed and is either constant during the melting process or manually controlled at the subjective decision of the operator. Strain control is performed either manually or by simply setting the batch size and staging delay. The temperature of the melt inside the arc-resistance furnace is not measured because it is difficult for several reasons. Firstly, the temperature exceeds the 2500 K limit, so that a sensor for its measurement cannot be placed in the electrode area. Furthermore, the furnace atmosphere contains scattered particles of dust from the furnace

201 166201 166

- 2 201 180 kmene, jejichž hustota se během tavicího procesu mění a nedovoluje tak použít optické měření teploty taveniny v oblasti elektrod. Následkem toho neexistuje vazba mezi teplotou taveniny, příkonem a zakládaným množstvím kmene do pece. Proto automatická regulace proudu elektrod na konstantní hodnotu s nezávislým řízením zakládání kmene a napětí na elektro dách neumožňuje udržet nastavený způsob tavení po celou dobu tavicího procesu bez zásahu nebo pouze s minimálními zásahy obsluhy,. Aby obsluha udržela nastavený způsob tavení, buí odporový nebo odporově-obloukový, musí v jistých intervalech sledovat polohu dolního čela elektrod vzhledem k hladině taveniny přímým pozorováním při otevřeném víku pozorovacího otvoru pece. Přímé pozorování, vzhledem k teplotě uvnitř pece, je z hlediska hygieny práce nevhodné. Kromě toho se po dobu přímého pozorování elektrod zvyěují tepelné ztráty pece a porušuje se tlak a složení pecní atmosféry. Nakonec však i odhad polohy dolního čela elektrod vzhledem k hladině taveniny není přesný, neboť je zatížen subjektivní chybou obsluhy.- 2 201 180 strains whose density changes during the melting process and thus do not allow optical measurement of the melt temperature in the electrode region. As a result, there is no link between the melt temperature, the power input, and the batch load into the furnace. Therefore, the automatic control of the electrode current to a constant value with independent trunking and voltage control on the electrodes does not make it possible to maintain the set melting process throughout the melting process without or with minimal operator intervention. In order to maintain a preset melting pattern, either resistive or arc-resistive, the operator must at certain intervals monitor the position of the lower electrode face relative to the melt level by direct observation with the furnace viewing aperture open. Direct observation, due to the temperature inside the furnace, is inappropriate from the point of view of work hygiene. In addition, during direct observation of the electrodes, the heat loss of the furnace increases and the pressure and composition of the furnace atmosphere are compromised. In the end, however, the estimation of the position of the lower electrode face relative to the melt level is not accurate, as it is subject to subjective operator error.

Výše uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem řízení odporově-obloukové pece s alespoň jedním systémeme elektrod, jehož podstata je, že se vyhodnocuje změna teploty taveniny v oblasti elektrod pomocí změny polohy dolního čela elektrod a že při posunutí dolního čela tavících elektrod z pracovní oblasti do oblasti mezní polohy vlivem regulace proudu tavičích elektrod na konstantní hodnotu a podle dosažené výšky hladiny taveniny se provede změna napětí na tavících elektrodách nebo založení knene a že při posunutí dolního čela příhřevových elektrod z pracovní oblasti do oblasti mezní polohy vlivem regulace prou du příhřevových elektrod na konstantní hodnotu se provede změna napětí na příhřevových elektrodách. Poloha dolního čela každé elektrody se průběžně vyhodnocuje součtem třísignálů, přičemž dva signály, rozlišené polaritou, jsou úměrné posuvům elektrody směrem nahoru a dolů, třetí signál aproximuje uhořívání elektrody během tavicího procesu a je úměrný času s polaritou shodnou se signálem posuvu elektrody směrem nahoru. Po uplynutí nastaveného časového intervalu se při vypnuté regulaci proudu elektrod na konstantní hodnotu alespoň jednoho systému elektrod nastaví dolní čelo tohoto systému elektrod na hladinu taveniny a současně s tím se opraví součet tří signálů každé elektrody tohoto systému na hod notu, která odpovídá poloze dolního čela elektrody na hladině taveniny. Dalěí podstatou způsobu podle vynálezu je, že se při posunutí dolního čela tavičích elektrod do oblasti dolní mezní polohy, provede taková změna napětí na tavicíoh elektrodách směrem nahoru, že se dolní čelo tavičích elektrod vlivem regulace jejich proudu na konstantní hodnotu posune zpět do pracovní oblasti. Při posunutí dolního čela tavicíoh elektrod do oblasti horní mezní polohy, provede se založení kmene o takové velikosti dávky, že se dolní čelo tavičích elektrod vlivem regulace jejich proudu na konstantní hodnotu posune zpět do pracovní oblasti. Při posunutí dolního čela tavicíoh elektrod do oblasti horní mezní polohy a výšce hladiny taveniny přesahující žádanou hodnotu, provede se taková změna napětí na tavičích elektrodách směrem dolů, že se dolní čelo tavících elektrod vlivem regulace jejich proudu na konstantní hodnotu posune zpět do pracévní oblasti. Při poklesu výšky hladiny taveniny pod žádanou hodnotu, provede se taková změna napětí na tavicíoh elektrodách smě201 IBSThe above drawbacks are overcome by a method of controlling a resistance-arc furnace with at least one electrode system, the principle being that the change in the melt temperature in the electrode region is evaluated by changing the position of the lower electrode face and position due to the regulation of the melting electrode current to a constant value and according to the achieved level of the melt level, a change in voltage on the melting electrodes or foundation of the knob is performed and that when the lower face of the preheating electrodes is shifted from the working area to the limit position performs a voltage change at the heater electrodes. The position of the lower face of each electrode is continuously evaluated by the sum of the three signals, wherein the two polarity-distinguished signals are proportional to the upward and downward displacement of the electrode, the third signal approximates the electrode burn during the melting process. After the set period of time has elapsed, with the electrode current control off, at least one electrode system is set to the lower face of the electrode system at the melt level, and at the same time the sum of the three signals of each electrode of this system is corrected to a value corresponding to the position of the lower electrode at the melt level. Another object of the method of the invention is that when the lower face of the melting electrodes is moved to the lower limit region, the voltage on the melting electrodes is changed upwards such that the lower face of the melting electrodes is shifted back to the working range by constant current regulation. By shifting the lower face of the melting electrodes to the region of the upper limit position, the batch is loaded with a batch size such that the lower face of the melting electrodes is shifted back to the working area by controlling their current to a constant value. When the lower face of the melting electrodes is moved to the upper limit region and the melt level above the setpoint, the voltage on the melting electrodes is changed downwards so that the lower face of the melting electrodes is shifted back to the working area by constant current regulation. If the melt level falls below the setpoint, such a voltage change is made at the melting electrodes with the IBS

- 3 rem nahoru, že ae dolní čelo tavících elektrod vlivem regulace jejich proudu na konstantní hodnotu posune do oblasti horní mezní polohy. Při posunutí dolního čela příhřevových elektrod do oblasti dolní mezní polohy, provede ae taková změna napětí na příhřevových elektrodách směrem nahoru, že se dolní čelo příhřevových elektrod vlivem regulace jejich proudu na konstantní hodnotu posune zpět do pracovní oblasti. Při posunutí dolního cela příhřevových elektrod do oblasti horní mezní polohy provede se obdobná změna napětí na příhřevových elektrodách, avšak směrem dolů.- 3 rem up that the lower face of the melting electrodes, due to the regulation of their current to a constant value, moves into the region of the upper limit position. When the lower face of the heater electrodes is moved to the region of the lower limit position, the voltage at the heater electrodes changes upwardly such that the lower face of the heater electrodes is shifted back to the working range due to the constant current regulation. When the lower cell of the preheating electrodes is shifted to the region of the upper limit position, a similar change of voltage on the heater electrodes is made, but downwards.

Způsob řízení odporově-obloukovó pece podle vynálezu umožňuje podstatně zlepšit hygienu práce, nebo? obsluha nemusí otevírat víko pozorovacího otvoru a není tím vystavována účinkům nadměrného tepelného a světelného záření. Tím se zmenší tepelné ztráty pece, celková spotřeba elektrické energie se sníží a odstraní se poruchy tlaku a složení pecní atmosféry. Dále způsob řízení podle vynálezu umožňuje odstranit subjektivní zásahy obsluhy a dosáhnout tak plně automatizovaného tavicího procesu a podmínek kontinuálního tavení, nebo? další výhodou uvedeného způsobu řízení je, že zavádí optimální vazby do procesu řízení. Tyto vazby umožňují řídit napětí napájecího zdroje elektrod a tím i příkon v závislosti na nastaveném proudu elektrod podle teploty taveniny v oblasti elektrod a podle množství vytékající taveniny. Dále umožňuje optimalizovat množství založeného kmene podle příkonu elektrod a okamžik založení podle teploty taveniny v oblasti elektrod. Obsluha pak nastavuje pou ze žádanou hodnotu proudu elektrod. Ostatní parametry, jako jsou mezní polohy dolního čela elektrod, velikost dávky kmene a výška hladiny taveniny obsluha nenastavuje, nebo? se vzhle dera k provozně-technologickým podmínkám odporově-obloukové pece zpravidla nemění. Způsob řízení odporově-obloukové pece podle vynálezu také příznivě ovlivňuje její životnost, nebo? automatické sledování polohy dolního čela elektrod odstraňuje nebezpečí propálení dna pece při odporovém způsobu tavení. Dále pak při odporově-obloukovém způsobu tavení zamezuje vzniku dlouhého oblouku, který zvyšuje tepelné namáhání kleaby pece.The method of controlling a resistance-arc furnace according to the invention makes it possible to substantially improve the hygiene of the work, or? the operator does not have to open the lid of the viewing aperture and is thus not exposed to excessive heat and light radiation. This reduces the heat loss of the furnace, reduces the total power consumption, and eliminates the pressure failures and the composition of the furnace atmosphere. Furthermore, the control method according to the invention makes it possible to eliminate subjective intervention by the operator in order to achieve a fully automated melting process and continuous melting conditions, or? another advantage of said control method is that it introduces optimal linkages into the control process. These couplings make it possible to control the voltage of the electrode power supply and thus the power consumption depending on the set electrode current according to the melt temperature in the electrode region and the amount of melt flowing out. It also makes it possible to optimize the amount of loaded batch according to the power consumption of the electrodes and the moment of incorporation according to the melt temperature in the region of the electrodes. The operator then sets only the target current value of the electrodes. Other parameters such as limit positions of the lower electrode face, batch batch size and melt level are not set by the operator, or? does not usually change due to the operating-technological conditions of the resistance-arc furnace. The method of control of a resistance-arc furnace according to the invention also favorably influences its service life, or? automatic monitoring of the position of the lower face of the electrodes eliminates the risk of the furnace bottom burning through the resistive melting process. Furthermore, in the resistance-arc melting process, it avoids the formation of a long arc, which increases the thermal stress of the furnace cleavage.

Vynález je blíže objasněn v následujícím popise a na výkrese, který znázorňuje blokové schéma způsobu řízení odporově-obloukové pece podle vynálezu.The invention is explained in more detail in the following description and drawing, which shows a block diagram of a method of controlling a resistance-arc furnace according to the invention.

Pro řízení odporově-obloukové pece je použita regulace proudu elektrod na konstantní hodnotu jako regulace základní. Akční veličinou této regulace je podélný posuv elektrod. Poruchovou veličinou při konstantním napětí na elektrodách a při konstantní výšce hladiny je teplota taveniny. Je-li tato poruchová veličina konstantní, je podélným posuvem elektrod kompenzováno pouze jejich uhořívání, takže jejich dolní čelo nemění polohu při konstantním proudu elektrod. Změna teploty taveniny vyvolá současně změnu odporu taveniny, jako teplotně závislého odporu, čímž vznikne regulační odcnylka proudu elektrod. Tato regulační odchylka je kompenzována rovněž podélným posuvem elektrod. Při zvýšení teploty taveniny se vlivem záporného teplotního součinitele odporu taveniny elektrody zvedají a při snížení teploty taveniny klesají až do polohy, kdy odpor mezi elektrodami je roven hodnotě odporu před změnou teploty taveniny. U odporového způsobu tavení podélný posuv elektrod kompenzuje teplotní změnu odporu taveniny změnou plochy elektrody, která se stýká s taveninou. Naproti tomu u odporově-obloukového způsobu tavení podélný posuv elektrod kompenzuje teplotní změnu od- 4 201 106 póru taveniny změnou délky oblouku, který hoří mezi hladinou taveniny a dolním čelem elektrod. Při výše popsané kompenzaci změny teploty taveniny podélným posuvem elektrod, dojde i ke změně polohy jejich dolního čela, která je/úměrná změně teploty taveniny v oblasti elektrod. Proto je základní regulace proudu elektrod na konstantní hodnotu doplněna podle vynálezu sledováním okamžité polohy dolního čela elektrod. Dolní Čelo elektrod m&že zaujímat následující polohy podle nastaveného způsobu tavení* Při odporovém způsobu tavení je horní mezní polohou dolního čela elektrod hladina taveniny a dolní mezní polohou maximální dovolená hloubka ponoření. Mezi těmito dvěma polohami je pracovní oblast dolního čela elektrod při odporovém způsobu tavení. Naproti tomu při odporově-obloukovém způsobu taveáí Je horní mezní polohou dolního čela elektrod maximální dovolená výška nad hladinou taveniny a dolní mezní polohou je hladina taveniny. Mezi těmito dvěma polohami je pracovní oblast dolního čela elektrod při odporově-obloukovém způsobu tavení. Odporově-obloukové peoe mají zpravidla pouze taviči elektrody napájené z jednoho napájecího zdroje. Existují věak i odporověobloukové pece, které mají mimo taviči elektrody i elektrody příhřevové, které jsou umístěny v prostoru výtoku taveniny. Napájeny jsou pak ze samostatného napájecího zdroje. Řízení napětí na tavících elektrodách a zakládání kmene při konstantním proudu elektrod se podle vynálezu provádí v závislosti na poloze dolního čela elektrod a na dosažené výšce hladiny taveniny následujícím způsobem. Při posunutí dolního čela tavících elektrod vlivem regulace jejich proudu na konstantní hodnotu do oblasti dolní mezní polohy, provede se taková změna napětí na tavících elektrodách směrem nahoru, že se dolní čelo tavících elektrod vlivem regulace jejich proudu na konstantní hodnotu posune zpět do pracovní oblasti. Při posunutí dolního čela tavících elektrod vlivem regulace jejioh proudu na konstantní hodnotu do oblasti heorní mezní polohy, provede se založení kmene o takové velikosti dávky, že se dolní čelo tavioích elektrod vlivem regulace jejich proudu na konstantní hodnotu posune zpět do pracovní oblasti. Při posunutí dolního čela tavících elektrod vlivem regulace jejich proudu na konstantní hodnotu do oblasti horní mezní polohy a výšce hladiny taveniny přesahující žádanou hodnotu, provede se taková změna napětí na tavioích elektrodách směrem dolů, že se * dolní čelo tavících elektrod vlivem regulace jejich proudu na konstantní hodnotu posune zpět do pracovní oblasti. Při poklesu výšky hladiny taveniny pod žádanou hodnotu, provede se taková změna napětí na tavicíoh elektrodách směrem nahoru, že se dolní čelo tavloíoh elektrod vlivem regulace jejioh proudu na konstantní hodnotu posune do oblasti horní mezní polohy.To control the resistance-arc furnace, the current regulation of the electrodes to constant value is used as the basic regulation. The action value of this control is the longitudinal displacement of the electrodes. The melt temperature is at a constant voltage at the electrodes and at a constant level. If this disturbance is constant, only the burning of the electrodes is compensated by the longitudinal displacement of the electrodes, so that their lower face does not change the position at a constant current of the electrodes. A change in the melt temperature simultaneously causes a change in the melt resistance, as a temperature-dependent resistance, thereby creating a control deviation of the electrode current. This control deviation is also compensated by the longitudinal displacement of the electrodes. As the melt temperature increases, the electrodes rise due to the negative melt resistance coefficient and decrease as the melt temperature decreases until the resistance between the electrodes is equal to the resistance value before the melt temperature change. In the resistive melting process, the longitudinal displacement of the electrodes compensates for the temperature change of the melt resistance by changing the electrode surface that contacts the melt. In contrast, in the resistive-arc melting process, the longitudinal displacement of the electrodes compensates for the temperature change from the 4 201 106 melt pore by varying the length of the arc burning between the melt surface and the lower electrode face. With the above-described compensation of the melt temperature change by the longitudinal displacement of the electrodes, the position of the lower face thereof is also proportional to the change in the temperature of the melt in the region of the electrodes. Therefore, the basic regulation of the electrode current to a constant value is completed according to the invention by monitoring the current position of the lower electrode face. The lower electrode face may occupy the following positions according to the melting method set. * In the resistive melting method, the upper limit position of the lower electrode face is the melt level and the lower limit position the maximum allowable immersion depth. Between these two positions is the working area of the lower electrode face in a resistive melting process. In contrast, in the resistance-arc method, the upper limit position of the lower face of the electrodes is the maximum allowable height above the melt level and the lower limit position is the melt level. Between these two positions is the working region of the lower electrode face in a resistive-arc melting process. Resistance-arc pens generally have only melting electrodes fed from a single power supply. However, there are also resistance-arc furnaces which, in addition to the melting electrodes and the preheating electrodes, are located in the melt outlet area. They are then powered from a separate power supply. The control of the voltage on the melting electrodes and the batch formation at a constant electrode current is carried out according to the invention in the following manner, depending on the position of the lower electrode face and the achieved level of the melt. When the lower face of the melting electrodes is moved upwardly to the lower limit position due to their current regulation, the voltage on the melting electrodes is changed upwards so that the lower face of the melting electrodes is shifted back into the working range by the current regulation. By shifting the lower face of the melting electrodes due to the regulation of its current to a constant value in the region of the heor limit position, a batch of such a batch size is established that the lower face of the melting electrodes is shifted back to the working region by the current regulation. When the lower face of the melting electrodes is shifted by constant current regulation to the region of the upper limit position and the melt level exceeds the setpoint, the voltage on the melting electrodes is changed downwards such that the lower face of the melting electrodes is constant moves the value back to the work area. When the level of the melt drops below the setpoint, the voltage on the melting electrodes is changed upwards so that the lower face of the melting electrodes is shifted to the upper limit position by the regulation of its current to a constant value.

Z výše uvedeného popisu vyplývá, že při konstantním proudu tavících elektrod je jejich příkon řízen podle vynálezu způsobem, který je ekvivalentní způsobu řízení podle teploty taveniny v oblasti tavicíoh elektrod, ale současně je řízen i podle množství vytékající taveniny, nebol změna výšky hladiny je úměrná změně množství vytékající taveniny. Dále je tímto způsobem optimalizován okamžik založení kmene, nebol založení se provede vždy do předehřáté taveniny. Frekvence zakládání je při konstantní velikosti dávky kmene závislá na rychlosti, s jakou se tavenina předehřívá. Rychlost předehříváni je úměrná příkonu tavioích elektrod. Tím je optimalizováno i celkové množství založeného kmene podle příkonu tavicíoh elektrod. Změnou velikosti dávky kmene se dosáhne změny frekvence zakládání při zachování celkovéhoIt follows from the above description that at a constant current of the melting electrodes, their power input is controlled according to the invention in a manner equivalent to the method of controlling the melt temperature in the region of the melting electrodes, but simultaneously controlled by the amount of melt flowing. the amount of melt flowing out. Furthermore, in this way the moment of loading of the batch is optimized, since the loading is always carried out in the preheated melt. The loading frequency at a constant batch size of the batch depends on the rate at which the melt is preheated. The preheating rate is proportional to the power consumption of the melting electrodes. This also optimizes the total amount of batch loaded according to the power consumption of the melting electrodes. By varying the batch size of the batch, a change in the loading frequency is achieved while maintaining the total

201 166 množství založeného kmene. Velikost dávky kmene také určuje poažadované posunutí dolního čela tavících elektrod po založení kmene zpět do pracovní oblasti. Řízení napětí na příhřevových elektrodách se podle vynálezu provádí v závislosti na poloze dolního čela příhřevových elektrod následujícím způsobem. Při posunutí dolního čela příhřevových elektrod vlivem regulace jejich proudu na konstantní hodnotu do oblasti dolní mezní polohy, provede se taková změna napětí na příhřevových elektrodách směrem nahoru, že se dolní čelo příhřevových elektrod vlivem regulace jejich proudu na konstantní hodnotu posune zpět do pracovní oblasti. Při posunutí dolního čela příhřevových elektrod vlivem regulace jejich proudu na konstantní hodnotu do oblasti horní mezní polohy, provede se obdobná změna napětí na příhřevových elektrodách, avšak směrem dolů. Tím je při konstantním proudu příhřevových elektrod řízen jejich příkon podle vynálezu způsobem, který je ekvivalentní způsobu řízení podle teploty taveniny v prostoru jejího výtoku. Obsluha pak se omezí pouze na nastavení žádané hodnoty proudu elektrod. Ostatní parametry, jako jsou mezní polohy dolního čela elektrod, velikost dávky kmena a výška hladiny taveniny, obsluha nenastavuje, nebot se vzhledem k provozně-technologickým podmínkám odporově-obloukové pece zpravidla nemění.Pro optimální nastavení příkonu napájecích zdrojů odporové-obloukové pece podle vynálezu platí že se má tavenina v oblasti tavících „elektrod mírně přehřívat, čímž se jejich dolní čelo posune až do oblasti horní mezní polohy. Následkem tohoto se provede založení kmene, tavenina v oblasti tavících elektrod se ochladí a dolní čelo tavičích elektrod se posune zpět do pracovní oblasti. Tím se v taviči části odporově-obloukové pece při rovnoměrném výtoku taveniny stabilizuje teplota taveniny zakládáním kmene, aniž se provádí změna napětí napájecího zdroje tavičích elektrod. Příkon příhřevových elektrod v prostoru výtoku taveniny se nastaví na hodnotu odpovídající tepelným ztrátám v této části pece a teplotě vytékající taveniny. Případné změny teploty taveniny vyvolají posunutí dolního čela příhřevových elek· trod do jedné z mezních poloh, které má za následek změnu napětí napájecího zdroje příhřevových elektrod a tím i změnu příkonu. Tím je stabilizována teplota taveniny i v prostoru výtoku odporově-obloukové pece.201 166 amount of established strain. The batch size of the batch also determines the desired displacement of the lower face of the melting electrodes after the batch has been loaded back into the working area. The voltage control of the preheating electrodes according to the invention is carried out in the following manner, depending on the position of the lower face of the preheating electrodes. When the lower face of the heater electrodes is moved upwardly to the lower limit position by adjusting their current to a constant value, the voltage on the heater electrodes is changed upwards so that the lower face of the heater electrodes is shifted back into the working range by the current regulation. If the lower face of the preheating electrodes is shifted due to the regulation of their current to a constant value in the region of the upper limit position, a similar change of the voltage on the preheating electrodes is made, but downwards. Thus, at a constant current of the heater electrodes, their power input according to the invention is controlled in a manner that is equivalent to the method of control according to the temperature of the melt in its outlet area. The operator then confines itself to setting the electrode setpoint. Other parameters, such as limit positions of the lower electrode face, batch batch size and melt level, are not adjusted by the operator, as they do not usually change due to the operating-technological conditions of the resistance-arc furnace. This means that the melt is to be slightly overheated in the region of the melting electrodes, thereby shifting their lower face to the upper limit position. As a result, the batch is laid, the melt is cooled in the region of the melting electrodes and the lower face of the melting electrodes is moved back into the working area. In this way, in the melting portion of the resistance-arc furnace, the melt temperature is stabilized at the same time as the melt is discharged by loading the batch, without changing the voltage of the power source of the melting electrodes. The power input of the preheating electrodes in the melt outlet area is set to a value corresponding to the heat losses in this part of the furnace and the temperature of the melt flowing out. Any changes in the temperature of the melt cause the lower face of the preheating electrodes to be shifted to one of the limit positions, which results in a change in the voltage of the power supply of the preheating electrodes and thus a change in the power consumption. This stabilizes the temperature of the melt even in the outlet area of the resistance-arc furnace.

Na výkrese je blokové schéma řízení odporově-obloukové pece 2 s hladinou 2 taveniny 2 podle vynálezů, ve které jsou umístěny tavící elektrody 2» 2, 2 připojené na napájecí zdroj 2» Obvod základní regulace proudu elektrody 2 na konstantní hodnotu je tvořen proudovým transformátorem 2» na jehož sekundář je připojen proudový převodník 10. který je společně s obvodem 11 žádané hodnoty proudu elektrody 2 připojen na součtový člen 12 regulační odchylky. Jeho výstup je připojen na regulátor 13. který ovládá akční člen 14 podélného posuvu elektrody 2· Tato základní regulace je podle vynálezu doplněna vyhodnocovacím obvodem 12» který průběžně vyhodnocuje polohu dolního čela 8 elektrody 2 součtem tří signálů. Dva signály rozlišené polaritou ze snímače 15 posuvu jsou úměrné posuvům elektrody 2 směrem dolů a nahoru. Třetí signál z aproximačního obvodu 21» který může být pro elektrody 2*2,2 společný, což je vyznačeno dalšími výstupy pro elektrody 2 a 2» aproximuje uhořívání elektrody 2 během tavicího procesu. Je úměrný času s polaritou shodnou se signálem posuvu elektrody 2 směrem nahoru. Pro zajištění přesnosti údaje o poloze dolního čelaÉelektrod 2»In the drawing there is a block diagram of the control of a resistance-arc furnace 2 having a melt level 2 according to the invention, in which the melting electrodes 2, 2, 2 are connected to the power supply 2. To which a current transducer 10 is connected which, together with the electrode setpoint current circuit 11, is connected to the sum of the control deviation 12. Its output is connected to a regulator 13 which controls the longitudinal displacement actuator 14 of the electrode 2. This basic control according to the invention is supplemented by an evaluation circuit 12 which continuously evaluates the position of the lower face 8 of the electrode 2 by adding three signals. The two polarity signals from the displacement sensor 15 are proportional to the downward and upward displacement of the electrode 2. The third signal from the approximation circuit 21 ', which may be common to the electrodes 2 * 2.2, which is indicated by the other outputs for the electrodes 2 and 2', approximates the burning of the electrode 2 during the melting process. It is proportional to the time with the polarity coinciding with the upward displacement signal of the electrode 2. To ensure accuracy, lower face position dataÉelektrod 2 »

201 IBS201 IBS

2,2 je vyhodnocovací obvod 16 připojen na korekční obvod 18. který Je pro elektrody 2, 2, 2 společný, což je vyznačeno dalšími výstupy pro elektrody 2 ^a_3 uplynutí nastaveného časového intervalu, při vypnuté regulaoi proudu elektrod li 2, J ω konstantní hodnotu, se nastaví dolní čelo 8 elektrod 2, 2, 2 ^na hladinu 2 taveniny 6 a současně s tía korekční obvod 18 opraví součet výše uvedených signálů vyhodnocovacího obvodu 16 na hodnotu, která odpovídá poloze dolního čela 8 elektrod 2»ž»2 ^na hladině2taveniny £, Výstup vyhodnocovacího obvodu 16 je připojen na sledovací obvod 22» který sleduje posunutí dolního čela 8 elektrody 2 ^áo oblasti dolní nebo horní mezní polohy. Má dva výstupy, z nichž jeden signalizuje dosažení horní mezní polohy a je připojen na prvý rozhodovací obvod 20. druhý signalizuje dosažení dolní mezní polohy a je připojen na druhý rozhodovací obvod 21. Pro větší přehlednost je výše uvedená část blokového schéma zakreslena jen pro elektrodu 2» protože elektrody 2 a 2 jsou vybaveny shodně s elektrodou 2· Rozhodovací obvody 20 a 21 jsou však již pro elektrody 2»£»2 společné, což je vyznačeno dalšími vstupy rozhodovacích obvodů 20 a 21. které slouží pro připojení výstupů sledovacích obvodů 19 elektrod 2 a 2» Dále popisovaná část blokového schéma je pro elektrody 2 a 2 společná. Výstup rozhodovacího obvodu 20 signalizuje posunutí dolního čela 8 alespoň dvou z elektrod 2»£»2 do oblasti horní mezní pelohy a v tom případě je pak přes přepínací prvek 22 spuštěn akční člen 24 zakladače kmene. Je-li vsak výška hladiny 2 taveniny 6 vyšší než žádaná hodnota, přepne hladinový obvod 23 přepínací prvek 22 a přes akční člen 25 změny napětí se napětí napájecího zdroje 2 elektrod 2»£»2 sníží. Výstup rozhodovacího obvodu 21 signalizuje posunutí dolního čela 8 alespoň dvou z elektrod 2»ž»2 do oblasti dolní mezní polohy. V tom případě se napětí napájecího zdroje 2 elektrod 2»ž»J pomooí akčního členu 25 změny napětí zvýší. Zvýšení napětí napájecího zdroje 2 ^se provede i v případě, že hladina 2 taveniny 6 poklesne pod žádanou hodnotu, nebol; v tom případě hladinový obvod 23 ovládá přímo akční člen 25 změny napětí. Pro ruční ovládání jsou akční členy 21» ²4 a 25 vybaveny obvody 26 ručního ovládání. Blokové schéma pro řízení napětí příhřevových elektrod podle vynálezu není uvedeno, nebot je v podstatě shodné s výše popsaným výkresem. Je však jednodušší, protože přepínací prvek 22 je vypuštěn a výstup rozhodovacího obvodu 20 je přímo napojen na horní vstup akčního členu 25 změny napětí, takže hladinový obvod 23 a akční člen 24 zakladače kmene jsou rovněž vypuštěny.2.2, the evaluation circuit 16 is connected to a correction circuit 18. which is common to the electrodes 2, 2, 2, which is indicated by the other outputs for the electrodes 2 ^and 3 at the expiration of the set time interval, value is set lower face 8 of the electrodes 2, 2, 2 ^{on the} surface 2 a melt 6, and simultaneously with TIA correction circuit 18 corrects the sum of the above-mentioned signals of the evaluating circuit 16 to a value which corresponds to the position of the bottom face 8 of the electrodes 2 »f» 2 ^to hladině2taveniny The output of the evaluation circuit 16 is connected to a monitoring circuit 22 which monitors the displacement of the lower face 8 of the electrode 2 ^{and the} region of the lower or upper limit position. It has two outputs, one signaling when the upper limit position is reached and connected to the first decision circuit 20. The other signaling the lower limit position is reached and connected to the second decision circuit 21. For greater clarity, the above part of the block diagram is plotted for the electrode 2 only. »Since the electrodes 2 and 2 are identical to the electrode 2, however, the decision circuits 20 and 21 are already common to the electrodes 2, 2, 2, which is indicated by the other inputs of the decision circuits 20 and 21 which serve to connect the outputs 2 and 2 The part of the block diagram described below is common to electrodes 2 and 2. The output of the decision circuit 20 signals the displacement of the lower face 8 of at least two of the electrodes 24 to the region of the upper limit plate, in which case the stem stacker actuator 24 is then lowered via the switching element 22. However, if the level 2 of the melt 6 is higher than the setpoint, the level circuit 23 switches the switching element 22 and, via the voltage change actuator 25, the voltage of the power supply 2 of the electrodes 24 decreases. The output of the decision circuit 21 signals the displacement of the lower face 8 of at least two of the electrodes 24 to the lower limit position. In this case, the voltage of the power supply 2 of the electrodes 2 through the voltage change actuator 25 is increased. An increase in the voltage of the power supply 2 ^is effected even if the level 2 of the melt 6 falls below the setpoint; in this case the level circuit 23 directly controls the voltage change actuator 25. For manual operation of the actuator 21 ^»2 4 and 25 circuits equipped with 26 manual control. The block diagram for controlling the voltage of the preheating electrodes according to the invention is not shown, since it is substantially identical to the above-described drawing. However, it is simpler because the switching element 22 is omitted and the output of the decision circuit 20 is directly coupled to the upper input of the voltage change actuator 25, so that the level circuit 23 and the stem stacker actuator 24 are also omitted.

Vynálezu lze využít hlavně při tavení žáruvzdorných vláken, korundu nebo podobných materiálů v odporově-obloukové peci.The invention can be used mainly in melting refractory fibers, corundum or similar materials in a resistance-arc furnace.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Method for controlling a resistance-arc furnace with at least one electrode system, characterized in that a change in the temperature of the melt in the electrode region is evaluated by changing the position of the lower electrode face while moving the lower face of the melting electrodes from the working area to the limit position by current regulation melting electrodes to a constant value and according to the achieved level of the melt level, the voltage is changed to

While the lower face of the preheating electrodes is moved from the working area to the limit position due to the regulation of the current of the preheating electrodes to a constant value, the voltage change at the preheating electrodes is performed.

2. The method of claim 1, wherein the position of the lower face of each electrode is continuously evaluated by the sum of three signals, wherein the two polarity-extended signals are proportional to the downward and upward displacement of the electrode, the third signal approximates electrode burnt during the melting process. with the same polarity as the upward electrode shift signal.

3. Method according to claim 1, characterized in that after the set time interval has elapsed with the electrode current control off at a constant value of the at least one electrode system, the lower face of the electrode system is adjusted to the melt level and the sum of three signals of each electrode of this system to a value that corresponds to the position of the electrode lower chord at the melt level.

4. Method according to claim 1, characterized in that when the lower face of the melting electrodes is moved to the region of the lower limit position, the voltage on the melting electrodes is changed upwards such that the lower face of the melting electrodes is shifted back to a constant value into the work area.

5. Method according to claim 1, characterized in that, when the lower face of the melting electrodes is moved to the upper limit position, a batch of such a batch size is formed that the lower face of the melting electrodes is shifted back to the working value by adjusting their current to a constant value. areas,

6. A method according to claim 1, characterized in that when the lower face of the melting electrodes is moved to the region of the upper limit position and the melt level exceeds the setpoint, the voltage on the melting electrodes is lowered so that the lower face of the melting electrodes is their current to constant power moves back into the working area.

7. Method according to claim 1, characterized in that when the level of the melt falls below the set point, the voltage on the melting electrodes is changed upwards so that the lower face of the melting electrodes is shifted into the upper limit region by constant current regulation. Location

8. The method according to claim 1, characterized in that when the lower face of the preheating electrodes is moved to the region of the lower limit position, the voltage on the preheating electrodes is changed upwards so that the lower face of the preheating electrodes is shifted back to constant into the work area.

9. The method of claim 1, wherein, when the lower face of the preheater electrodes is moved to the upper limit region, a change in the voltage across the preheater electrodes is made such that the lower face of the preheater electrodes becomes constant at 16 moves back to the work area.