CS213877B1

CS213877B1 - A method of automatically controlling resistive-arc furnaces for melting refractory materials and engaging to perform the method

Info

Publication number: CS213877B1
Application number: CS148380A
Authority: CS
Inventors: Vitezslav Havranek; Zdenek Provazek; Ludvik Brabec
Original assignee: Vitezslav Havranek; Zdenek Provazek; Ludvik Brabec
Priority date: 1980-03-04
Filing date: 1980-03-04
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Předmětem vynálezu je způsob automatické regulace odporově obloukových pecí k tavení žárovzdorných materiálů, snímáním proudu, sledováním vyšších harmonických kmitočtů a změnou polohy elektrod. Na konstantní hodnotě se udržuje vzdálenost elektrod od hladiny taveniny na základě poměru proudu vyšších harmonických kmitočtů k celkovému proudu procházejícímu elektrodou, přičemž proud je převeden pro snadnější manipulaci na napětí. Předmětem vynálezu Je též zapojení sestávající v podstatě z obvodů navazujících na proudové transformátory napojené na jednotlivé přívody elektrod a spojené s akčním členem a z obvodu napěťového transformátoru napojeného mezi dva přívody spojeného s napájecím zdrojem, přičemž tyto obvody jsou navzájem vhodně propojenyThe subject of the invention is a method of automatic control of resistance arc furnaces for melting refractory materials, by sensing the current, monitoring higher harmonic frequencies and changing the position of the electrodes. The distance of the electrodes from the melt level is maintained at a constant value based on the ratio of the current of higher harmonic frequencies to the total current passing through the electrode, whereby the current is converted to voltage for easier manipulation. The subject of the invention is also a circuit consisting essentially of circuits connected to current transformers connected to individual electrode leads and connected to an actuator and of a voltage transformer circuit connected between two leads connected to a power supply, whereby these circuits are suitably interconnected

Description

Vynález se týká způsobu automatické regulace odporově obloukových pecí k tavení žárovzdorných materiálů snímáním proudu, sledováním vyšších harmonických kmitočtů a změnou polohy elektrod, a zapojení k provádění způsobu·BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for automatically controlling resistive arc furnaces for melting refractory materials by sensing current, monitoring higher harmonic frequencies and repositioning electrodes, and engaging the method.

Žárovzdorné materiály získávané tavením ae vyznačují záporným teplotním součinitelem odporu a i za velmi vysokých teplot kolem 2300 K, při kterých se suroviny v obloukových pecích taví, má tavenina odpor srovnatelný a odporem elektrického oblouku·The refractory materials obtained by melting and e are characterized by a negative temperature coefficient of resistance, and even at very high temperatures of about 2300 K, at which the raw materials are melted in arc furnaces, the melt has comparable resistance and arc resistance ·

Přete .s možno tyto materiály tavit i odporově, tj. průchodem elektrického proudu taveninou mezi elektrodami do ní ponořenými, přičemž teplo se uvolňuje přímo v tavenině, do které ae postupně odtavuje vsázka pokrývající hladinu taveniny· Protože tento způsob má četné nevýhody, jako zauhličování taveniny elektrodami, var a rozstřikování taveniny vznikajícími plyny, značná koroze elektrod, přeskok oblouku při malém ponoření elektrod apod., používá ae k tavení žárovzdorných materiálů pecí, podobajících se obloukovým pecím se zakrytým obloukem, v nichž hoří oblouk mezi elektrodami a taveninou, která je zahřívána sálavým teplem oblouku a zároveň Jouleovým teplem vznikajícím průchodem proudu mezi elektrodami a taveninou, která tvoří odpor. U pecí k tavení žárovzdorných materiálů, jak je popsáno např. v čs. autorském osvědčení č. 183.264, však na rozdíl od pecí ae zakrytým obloukem, používaných např. pro výrobu karbidu, feroslitin apod., je vrstva vsázky poměrně tenká, takže oblouk nehoří pod vrstvou vsázky, nýbrž v mezerách mezi vrstvou vsázky, které vytvářejí elektrody. Následkem toho ae část tepla vyzařovaného obloukem ztrácí do prostoru pece. Množství tepla vyzařovaného obloukem je závislé na proudu a obloukovém napětí, přičemž obloukové napětí je závislé na vzdálenosti elektrody od hladiny taveniny. čím je vzdálenost menší, tím je obloukové napětí nižší. Aby napětí na oblouku bylo co nejnižší a ztráty tepla do prostoru pece nad vsázkou co nejmenší, je nutno při odporově-obloukovém tavení udržovat vzdálenost čel elektrod od taveniny konstantní a co nejmeněí. Celkové napětí mezi elektrodami, tj. nepájecí napětí, je součtem napětí oblouků a úbytku napětí vznikajícím na odporu taveniny.However, it is also possible to melt these materials in a resistive manner, i.e. by passing an electric current through the melt between the electrodes immersed therein, whereby heat is released directly in the melt into which the charge covering the melt level gradually melts. electrodes, boiling and spraying of the melt with the resulting gases, significant corrosion of the electrodes, arc jumps at low electrode immersion, etc., are used to melt refractory furnace materials similar to arc-arc furnaces in which an arc burns between electrodes and melt being heated by the radiant heat of the arc and at the same time by the Joule heat generated by the passage of current between the electrodes and the melt that forms the resistance. In furnaces for melting refractory materials, as described eg in MS. No. 183.264, however, unlike ovens and covered arc, used for the manufacture of carbide, ferro-alloys, etc., the charge layer is relatively thin, so that the arc does not burn below the charge layer, but in the gaps between the charge layer formed by the electrodes. As a result, some of the heat radiated by the arc is lost to the furnace space. The amount of heat emitted by the arc is dependent on current and arc voltage, the arc voltage being dependent on the distance of the electrode from the melt level. the smaller the distance, the lower the arc voltage. In order to keep the arc voltage as low as possible and the heat losses to the furnace space above the charge to be as low as possible, the gap between the electrode faces and the melt must be kept constant and as low as possible during resistance-arc melting. The total voltage between the electrodes, i.e. the brazing voltage, is the sum of the arc voltage and the voltage drop occurring at the melt resistance.

Je známa automatické regulace elektrod obloukových pecí, jejíž podstata spočívá v tom, že se automaticky udržuje proud na konstantní hodnotě změnami vzdálenosti elektrod od hladiny taveniny a napětí na elektrodách se udržuje konstantní nebo se mění podle požadovaného příkonu pece, jak je uvedeno v Technickém naučném slovníku (vydalo SNTL 1963) v dílu Hl. na str. 295.Automatic regulation of arc furnace electrodes is known in that the current is automatically maintained at a constant value by varying the distance of the electrodes from the melt level and the voltage at the electrodes is kept constant or varies according to the required furnace power as indicated in the Technical Instructional Dictionary (issued by SNTL 1963) in Hl. on page 295.

Tento způaob regulace je pro tavení žárovzdorných materiálů v odporově-obloukových pecích nevýhodný, protože, jak bylo vpředu uvedeno, se zvětšováním vzdálenosti elektrod od taveniny se zvyšují ztráty tepla sáláním z oblouku do prostoru nad vsázkou.This method of control is disadvantageous for melting refractory materials in resistance-arc furnaces since, as mentioned above, as the distance between the electrodes and the melt increases, the heat loss from the arc to the space above the charge increases.

V čs. autorském osvědčení č. 201 166 je popsán způsob regulace odporově-obloukových pecí k tavení žárovzdorných materiálů, jehož podstata spočívá v tom, Že v určitých časových intervalech nastaví dolní čela elektrod do styku a hladinou taveniny a při dosažení nastavených mezních poloh elektrod a podle směru odchylky ae automaticky provede založení kmene nebo se změní napájecí napětí elektrod. Dotyk elektrod a hladinou, který je výchozí polohou elektrod a začátkem regulace, znamená přechod, alespoň na určité časové období, na nežádoucí výlučně odporová tavení, o jehož nevýhodách již byla zmínka.In MS. No. 201 166 describes a method of controlling resistance-arc furnaces for melting refractory materials, which consists in adjusting the lower fronts of the electrodes in contact with the melt level at certain time intervals and when reaching the set limit positions of the electrodes and according to the direction of deviation ae will automatically load the stem or change the electrode supply voltage. Contact of the electrodes and the surface, which is the starting position of the electrodes and the beginning of the regulation, means the transition, at least for a certain period of time, to undesirable exclusively resistive melts, the disadvantages of which have already been mentioned.

213 87T213 87T

V čs. autorském osvědčení č. 191.814 je uvedeno zapojení k provádění uvedeného způsobu, jehož podstata spočívá v tom, že trojice elektrod připojená přes hlavní spínač se třemi kontakty je připojena přes pomocný spínač se třemi kontakty na svorku zdroje indikačního napětí a na napětové indikátory dotyku. Při nastavení elektrod na hladinu musí být elektrody odpojeny od napájeoího zdroje a tím se tavení přerušuje na dobu, po kterou se elektrody nastavuji, což představuje časové ztráty a naruěení technologického procesu taveni.In MS. No. 191,814 discloses an arrangement for carrying out said method, wherein the electrode triple connected via a three-contact main switch is connected via a three-contact auxiliary switch to the indicator voltage supply terminal and voltage contact indicators. When the electrodes are leveled, the electrodes must be disconnected from the power supply, and the melting process is interrupted for as long as the electrodes are being adjusted, resulting in time loss and disruption of the melting process.

V čs. autorském osvědčení č. 192.643 je popsáno zapojení, jehož podstata spočívá v tom,, že výstup transformátoru proudu první elektrody je připojen na vstup frekvenčního indikátoru dotyku, jehož výstup je připojen na prvni vstup prvního obvodu logického součinu a též na první vstup druhého obvodu logického součinu. Výstup transformátoru proudu druhé elektrody je připojen na vstup prvního proudového indikátoru dotyku, jehož výstup je připojen na druhý vstup prvního obvodu logického součinu. Výstup transformátoru proudu třetí elektrody je připojen na vstup druhého proudového indikátoru dotyku, jehož výstup je připojen na druhý vstup druhého obvodu logického součinu a přitom výstupy obvodů logického součinu jsou připojeny na obvod posuvu elektrod. U tohoto zapojeni není sice nutno elektrody zcela Odpojovat od napájecího stroje, stačí přepnutí třífázového pecního transformátoru na nižší odbočku napětí, čímž se sníží intenzita tavení a uklidní se hladina taveniny. Nastavení elektrod na hladinu pomocí frekvenčního indikátoru není zcela přesné, protože k hoření oblouku a tím i k výskytu harmonických kmitočtů dochází i při mělčím ponoření elektrody do taveniny, kdy v důsledku velkého přechodového odporu se vytvářejí po stranách oblouky mezi elektrodou a taveninou. Bere se v úvahu pouze přítomnost vyšších harmonických kmitočtů, která neumožňuje určit definovatelnou vzdálenost elektrody od hladiny ani rozlišit ji od ponoření elektrod do-taveniny.In MS. No. 192.643 discloses a circuitry in which the output of the first electrode current transformer is connected to the input of a frequency contact indicator whose output is connected to the first input of the first logic product circuit and also to the first input of the second logic product circuit. . The output of the second electrode current transformer is connected to the input of the first current contact indicator whose output is connected to the second input of the first logic product circuit. The output of the third electrode current transformer is connected to the input of the second current contact indicator, the output of which is connected to the second input of the second logic product circuit, while the outputs of the logic product circuits are connected to the electrode shift circuit. In this connection, it is not necessary to completely disconnect the electrodes from the power supply machine, it is sufficient to switch the three-phase furnace transformer to a lower voltage tap, which reduces the intensity of the melting and calms the melt level. Adjusting the electrodes to the surface by means of the frequency indicator is not entirely accurate because the arc burns and thus the harmonic frequencies occur even when the electrode is immersed in the melt shallower, because of the high transition resistance arcs between the electrode and the melt are formed. Only the presence of higher harmonic frequencies is taken into account, which makes it impossible to determine a definable electrode distance from the surface or to distinguish it from submerged electrode melting.

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí způsobem regulace podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že se udržuje na konstantní hodnotě vzdálenost elektrod od hladiny taveniny na základě poměru proudu vyšších harmonických kmitočtů převedeného na napětí k celkovému proudu procházejícímu elektrodou převedenému na napětí. Toho se docílí zapojením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na každý přívod elektrody od napájecího zdroje je napojen transformátor proudu, na který jsou přes převodník proudu připojeny jednak usměrňovač převodníku proudu, jednak přes horní kmitočtovou propust, střídavý zesilovač a usměrňovač napětí vyšších harmonických analogová dělička. Její výstup je spojen přes stejnosměrný zesilovač, blokovací obvod a regulační převodník s akčním členem, jehož spínače mezních poloh jsou připojeny na druhý vstup blokovacího obvodu. Na výstup z usměrňovače převodníku proudu je připojen jednak přes proměnný odpor proudový' sčítací obvod, na jehož výstup je připojen stejnosměrný regulační zesilovač, jednak analogová dělička. Na přívody libovolné dvojice z elektrod je připojen transformátor napětí, na jehož sekundární vinutí jsou připojeny přee usměrňovač napájecího napětí jednak wattmetr, jednak proudové sčítací obvody.These disadvantages are eliminated or substantially reduced by the control method of the present invention, which is to maintain a constant value of the electrode distance from the melt level based on the ratio of the higher harmonic current converted to voltage to the total current passing through the electrode converted to voltage. This is achieved by the connection according to the invention, which consists in that each electrode lead from the power supply is connected to a current transformer, to which a current converter rectifier, a high frequency pass filter, an AC amplifier and a higher voltage rectifier are connected via a current converter. harmonics analog divider. Its output is connected via a DC amplifier, a blocking circuit and a control converter to an actuator whose limit switches are connected to the second input of the blocking circuit. The output of the rectifier of the current converter is connected via a variable resistor current addition circuit, to the output of which is connected a DC control amplifier, and an analogue divider. A voltage transformer is connected to the leads of any pair of electrodes, on whose secondary winding the power supply rectifier is connected to both the wattmeter and current addition circuits.

Wattmetr je připojen též na výstupy usměrňovačů převodníku proudu a je spojen přes napětový sčítací obvod, komparátor a spínač s napájecím zdrojem. Na druhý vstup napěťového ečítacího obvodu je připojen stejnosměrný měřici zesilovač, jehož vstup je spojen s termoelektrickým článekm umístěným v peci.The power meter is also connected to the outputs of the current converter rectifiers and is connected to the power supply via a voltage addition circuit, a comparator and a switch. A second measuring amplifier is connected to the second input of the voltage reading circuit, the input of which is connected to a thermocouple placed in the furnace.

213 877213 877

Způsobem a zapojením podle vynálezu se nastavují elektrody do žádané předem určené vzdálenosti bez ohledu na intenzitu procházejícího proudu a tím se docílí odporově-obloukové tavení bez ponoření elektrod do taveniny a toto se stéle udržuje· Přitom regulace umožňuje nastavit a udržovat optimální příkon peoe podle požadovaného výkonu·By the method and the wiring according to the invention, the electrodes are set to a desired predetermined distance regardless of the current flow rate, thereby achieving a resistive-arc melting without immersion of the electrodes in the melt, and this is always maintained. ·

Příkladné provedení vynálezu je popsáno déle a schematicky znázorněno na připojeném výkrese, který představuje blokové schéma regulačního obvodu*An exemplary embodiment of the invention is described more fully and schematically in the accompanying drawing, which is a block diagram of a control circuit *.

Jfa napájecí zdroj 1, kterým může být např. transformátor, indukční regulátor nebo transduktor, jsou připojeny elektrody 2,3,4 umístěné v peci 5 s taveninou 6, na níž během tavení leží postupně se odtavující vrstva vsázky 7. Na každém přívodu k elektrodě 2,3*4 je umístěn transformátor_8 proudu. Pro zjednodušení je znázorněn pouze jeden transformátor 8_proudu a dal ší členy na něj zapojené, popsané dále. Na každý transformátor_8 proudu je přes převodník JJ, proudu 5 ΑΛΟ V připojen ampérmetr 10 a na převodník 9_ proudu Je připojen usměrňovač 11 převod niku 9_proudu a déle přes horní kmitočtovou propust 12, střídavý zesilovač 13 a usměrňovač 14 napětí vyšších harmonických analogová dělička 15, jejíž výstup je přes stejnosměrný regulační zesilovač 16, blokovací obvod 17 a regulační převodník 18 spojen s akčním členem 19, určeným k vertikálnímu posuvu elektrody 2 neb® 3 nebo 4 ve zvolených mezních polohách. Spínače mezních poloh akčního členu 19 jsou připojeny na druhý vstup blokovacího obvodu 17. Na výstup usměrňovače 11 převodníku 9 proudu je připojen jednak přes proměnný odpor 20 proudový sčítaoí obvod 21, na jehož výstup je připojen stejnosměrný regulační zesilovač 16, jednak analogová dě lička 15.Jfa power supply 1, which may be eg a transformer, induction regulator or transducer, are connected by electrodes 2,3,4 placed in furnace 5 with melt 6, on which during melting lies gradually melting layer of charge 7. At each lead to the electrode A current transformer 8 is located 2.3 * 4. For simplicity, only one current transformer 8 and other members connected thereto are shown, described below. An ammeter 10 is connected to each current transformer 8 via an AC current converter 10, and a current converter 9 is connected to the current converter 9, and a current niche 9 and longer via a high-pass filter 12, an AC amplifier 13 and a higher harmonic voltage rectifier 15 are connected. the output is coupled via a DC regulating amplifier 16, a blocking circuit 17 and a regulating transducer 18 to an actuator 19 intended to move the electrode 2 or 3 or 4 vertically in selected limit positions. The limit switches of the actuator 19 are connected to the second input of the blocking circuit 17. The rectifier 11 of the current converter 9 is connected via a variable resistor 20 with a current adding circuit 21, to whose output a DC regulating amplifier 16 is connected.

Na přívady libovolné dvojice z elektrod 2,3,4 je připojen transformátor 22 napětí, na jehož sekundární vinutí Je připojen přes usměrňovač 23 napájecího napětí jednak wattmetr 24, jednak trojice proudových sčítacíeh obvodů 21. Wattmetr 24 je připojen též na výstupy z trojice usměrňovačů 11 převodníků 9_proudu a Je spojen přes napěťový sčítaoí obvod 25, komparátor 26 a spínač 27 s napájecím zdrojem 1· Na druhý vstup napěťového sčítacího obvodu 25 je připojen stejnosměrný měřicí zesilovač 28, jehož vstup je spojen s termoelektrickým článkem 29 umístěným v peci_5.A voltage transformer 22 is connected to the leads of any pair of electrodes 2,3,4, the secondary winding of which is connected via the power supply rectifier 23 to the wattmeter 24 and to the three current addition circuits 21. The wattmeter 24 is also connected to the outputs of the three rectifiers 11 The current transducer 9 is connected via a voltage addition circuit 25, a comparator 26 and a switch 27 to a power supply 1. A DC measuring amplifier 28 is connected to the second input of the voltage addition circuit 25, the input of which is coupled to a thermocouple 29 located in the furnace.

Regulace probíhá následovně:The regulation proceeds as follows:

Při obloukovém odtavování vsázky_7 elektrodami 2,3,4 ae převádí proud snímaný transformátorem 8 proudu na napětí, takže na výstupu z převodníku 9 proudu Je střídavé napětí jednak základního kmitočtu 50 Hx, jednak napětí vyšších harmonických kmitočtů. Při zachování konstant ního proudu se při zvětšování vzdálenosti elektrody 2 nebo 3 nebo 4 od hladiny taveniny 6 napětí vyšších harmonických kmitočtů zvětšuje, zatímco napětí základního kmitočtu klesá. Úměrně se tedy mění poměr napětí vyšších harmonických kmitočtů k celkovému napětí· Horní kmitočtová propust 12 potlačuje základní kmitočet a vyěší harmonické kmitočty propouští β velmi malým útlumem· Po zesílení ve střídavém zesilovači 13 a usměrnění v usměrňovači,14 nepětí vyšších harmonických se získané stejnosměrné napětí vyšších harmonických děli v analogové děličce 15 stejnosměrná napětím získaným usměrněním všech harmonických napětí v usměrňovači 11 převodníku proudu. Na výstupu analogové děličky' 15 Je napětí, jehož polarita a velikost Je úměrná vzdálenosti elektrody 2,3,4 od nastavená žádoucí hodnoty vzhledem k hladině taveniny 6. TímtoIn the arc deposition of the charge 7 by electrodes 2,3,4 and e, the current sensed by the transformer 8 converts the current to voltage, so that at the output of the current converter 9 the alternating voltage is both the base frequency 50 Hx and the higher harmonic frequencies. While keeping the current constant, increasing the distance of the electrode 2 or 3 or 4 from the melt level 6 increases the voltage of the higher harmonic frequencies while the voltage of the base frequency decreases. Thus, the ratio of the higher harmonic frequencies to the total voltage changes proportionally. · The high-pass filter 12 suppresses the fundamental frequency and amplifies the harmonic frequencies by transmitting β with a very low attenuation · After amplification in AC amplifier 13 and rectifier rectifier. harmonics in the analog divider 15 by the voltage obtained by rectifying all the harmonic voltages in the rectifier 11 of the current converter. At the output of the analog divider 15 there is a voltage whose polarity and magnitude is proportional to the electrode distance 2,3.4 from the setpoint set with respect to the melt level 6. Thus,

213 877 napětím je přea stejnosměrný regulační zesilovač 16, blokovací obvod 17 a regulační převodník 18 ovládán akční člen 19, např. elektromotor nebo hydraulický válec, který pohybuje, dostane—li impuls, příslušnou elektrodou 2,3*4 směrem k hladině nebo od hladiny taveniny 6.213 877 by means of a DC control amplifier 16, a blocking circuit 17 and a control transducer 18 controlled by an actuator 19, e.g. an electric motor or a hydraulic cylinder, which, when pulsed, moves the respective electrode 2.3 * 4 towards or from the surface Melts 6.

Při ustáleném provozu pece 5, kdy elektrody 2*3*4 jsou v žádané vzdálenosti od hladiny taveniny 6, je na výstupu analogové děličky 15 nulové napětí. Proud z proměnného odporu 20 je stejně velký jako proud z usměrňovače 23 napájecího napětí, ale opačné polarity, takže výstup proudového sčítacího obvodu 21 má nulové nepětí a na výstupu stejnosměrného regulačníDB aesíloYQĚe lfi ji titt nulová nopltí a anfeí a éji 10 zAa-kávl v klidu. řříkon pece odpovídá výkonu pece, takže z wattmetru 24 1 stejnosměrného měřicího zesilovače 28 napojeného na termoelektrický článek 29 přichází na napětový sčítací obvod 25 napětí stejné velikosti ale opačné polarity. Na výstupu napětového sčítacího obvodu 25 je napětí nulové a nastavené napětí napájecího zdroje _1 se nemění.At steady state operation of the furnace 5, when the electrodes 2 * 3 * 4 are at a desired distance from the level of the melt 6, there is zero voltage at the output of the analog divider 15. The current from the variable resistor 20 is as large as the current from the supply voltage rectifier 23 but of opposite polarity, so that the output of the current addition circuit 21 has zero voltage and at the output of the DC control circuit. . the power input of the furnace corresponds to the furnace output, so that a voltage of the same size but of opposite polarity comes from the voltage meter 25 of the DC measuring amplifier 28 connected to the thermocouple 29. At the output of the voltage addition circuit 25 the voltage is zero and the set voltage of the power supply 1 does not change.

Uhoříváním elektrod 2,3,4 se zvětšuje jejich vzdálenost od hladiny taveniny 6, tím roste podíl vyšších harmonických kmitočtů a na výstupu analogové děličky 15 se objeví záporné napětí, které se stejnosměrným regulačním zesilovačem 16 zesílí a uvede v činnost akční člen 19, který posune elektrodu 2» nebo 3, nebo £_do žádané vzdálenosti od hladiny taveniny 6.The burning of the electrodes 2,3,4 increases their distance from the level of the melt 6, thus increasing the proportion of higher harmonic frequencies and at the output of the analog divider 15 a negative voltage appears, which is amplified by the DC regulating amplifier 16. electrode 2 or 3, or to a desired distance from the melt level 6.

Při větším vzdálení elektrod 2,3,4 od hladiny taveniny 6 dojde současně ae zvětšením podílu vyšších harmonických kmitočtů k poklesu celkového proudu, proud z proměnného odporu 20 poklesne pod hodnotu proudu z napájecího usměrňovače 23, na výstupu proudového sčítacího obvodu 21 se objeví také záporné napětí a posuv elektrody 2 nebo 3 nebo 4_k hladině taveniny j6 se zrychlí.If the electrodes 2,3,4 are more distant from the level of the melt 6, the total current decreases as the proportion of higher harmonic frequencies increases, the current from the variable resistor 20 drops below the value of the current from the supply rectifier 23; the voltage and displacement of the electrode 2 or 3 or 4 at the melt level 16 is accelerated.

Je-li vzdálenost elektrody 2,3,4 od hladiny taveniny kratší než je nastavená, nebo dojde-li výjimečně k ponoření elektrod 2,3,4 do taveniny 6_, objeví se na výstupu analogové děličky 15 a tím i stejnosměrného regulačního zesilovače 16 kladné napětí, které uvádí akční člen 19 v činnost tak dlouho, až se elektrody 2,3,4 pohybující se směrem od hladiny taveniny ustaví v nastavené žádané vzdálenosti.If the distance of the electrode 2,3,4 from the melt level is shorter than the set, or if the electrodes 2,3,4 are immersed in the melt 6 exceptionally, the output of the analog divider 15 and thus of the DC control amplifier 16 will appear positive. a voltage that actuates the actuator 19 until the electrodes 2,3,4 moving away from the melt level are set at a set desired distance.

Dojde-li např. při založení vsázky 7 ke zhasnutí oblouku, je na výstupu analogové děličky 15 nulové napětí, proměnným odporem 20 neprochází proud, takže na výstupu proudového sčítacího obvodu 21 je záporné napětí, které působí přes akční člen 19 na posuv elektrody 2,3,4 k hladině taveniny 6 tak dlouho, dokud nezačne opět procházet proud a potom se působením regulace vpředu popsaným postupem nastaví požadovaná vzdálenost elektrody 2,3,4 od hladiny taveniny 6.If, for example, when the charge 7 is extinguished, an arc is switched off at the output of the analog divider 15, the current does not pass through the variable resistor 20, so that the output of the current addition circuit 21 is negative. 3.4 to the level of the melt 6 until the current starts to flow again and then the desired electrode distance of 2.3.4 from the level of the melt 6 is set by applying the above-described control.

Je-li přiváděný příkon nižší než je potřebný k utavení požadovaného množství vsázky 7, dojde k poklesu hladiny taveniny 6 a zvětšení tlouštky vrstvy vsázky 7. Tím dojde i k poklesu teploty, které zjistí termoelektrický článek 29. Na výstupu stejnosměrného měřicího zesilovače 28 je napětí nižší než na výstupu wattmetru 24 a rozdílový signál vyvolá přes komparátor 26 a spínač 27 zvýšení napájecího napětí napájecího zdroje 1. Zvýšením napětí se současně zvýší proud procházející elektrodami 2,3,4, takže stav na výstupu proudového sčítacího obvodu 21 se nezmění a poloha elektrod 2,3,4 zůstane zachována. Zvýšením napětí se zvýší příkon pece^, zvýšením výstupního napětí wattmetru 24 se vyrovná pokles napětí ze stejnosměrnéhoIf the input power is lower than needed to melt the desired amount of charge 7, the melt level 6 will decrease and the thickness of the charge layer 7 will increase. This will cause the temperature to be detected by the thermocouple 29. The output of the DC measuring amplifier 28 is lower than at the output of the power meter 24 and the differential signal causes an increase in the power supply voltage of the power supply 1 via the comparator 26 and the switch 27. Increasing the voltage simultaneously increases the current through the electrodes 2,3,4 so that the state of the current addition circuit 21 does not change and 3.4 will be retained. Increasing the voltage increases the power input of the furnace, increasing the output voltage of the power meter 24 compensates for the voltage drop from the DC

213 877 měřicího zesilovače 28 a na výstupu napěťového sčitacího obvodu 25 je nulový signál.213 877 of the measuring amplifier 28 and at the output of the voltage addition circuit 25 there is a zero signal.

Pokud je dodávaný příkon větší než potřebný, zvýší se teplota, kterou zjistí termoelektric ký článek 29, a tím i napětí na výstupu stejnosměrného měřicího zesilovače 28, na výstupu napěťového sčitacího obvodu 25 vznikne rozdílový signál opačné polarity než v předchozím plíípeJI a komparátor 26 způsobí přes spínač 27 snížení napájecího napětí a tím i příkon pece.If the power input is greater than necessary, the temperature detected by the thermocouple 29, and hence the voltage at the output of the DC power amplifier 28, will produce a reverse polarity differential signal at the output of the voltage addition circuit 25 than in the previous step. switch 27 reduces the supply voltage and hence the power input of the furnace.

Při přerušení napájecího proudu, ke kterému přechodně dochází např. při přepínání odbo' t-íina:.‘orsátoru, je nulové napětí na výstupech analogové děličky 15, usměrňovače 23 napájecího napětí i proměnného odporu 20, takže i na vstupu stejnosměrného regulačního zesilovače 16 je nulové napětí a nastavení elektrod 2,3,4 se po dobu výpadku nemění.In the case of a power supply interruption, which occurs temporarily, for example, when switching an axis, there is zero voltage at the outputs of the analog divider 15, the supply voltage rectifier 23 and the variable resistor 20, so that even at the DC control amplifier 16 the zero voltage and electrode settings 2,3,4 remain unchanged during the outage.

Dosáhne-li akční člen 19 posuvu elektrod 2,3,4 některé nastavené mezní polohy, kterou může být např. koncové poloha držáku elektrody 2,3,4, dojde k zablokování ovládacího signálu pro momentální směr pohybu v blokovacím obvodu 17 a akční člen 19 přestane posouvat elektrody 2,3,4. Blokování je jednosměrné, takže posun v opačném směru je možný i při zablokování. Součástí blokovacího obvodu 17 je zvuková a optická signalizace mezních poloh.When the electrode displacement actuator 19,4 reaches some set limit position, which may be, for example, the end position of the electrode holder 2,3,4, the control signal for the momentary direction of movement in the blocking circuit 17 and the actuator 19 are blocked. stops moving the electrodes 2,3,4. The blocking is unidirectional, so shifting in the opposite direction is possible even when blocking. The blocking circuit 17 includes audible and optical signaling of limit positions.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

A method for automatically controlling resistance-arc furnaces for melting refractory materials by sensing current, monitoring higher harmonic frequencies and changing electrode positions, characterized in that the distance of the electrodes from the melt level is kept constant based on the ratio of the higher harmonic frequencies converted to voltage to the total current through the electrode converted to voltage.

Wiring for carrying out the method according to claim 1, characterized in that a current transformer (8) is connected to each electrode lead (2,3,4) from the power supply (1), which are connected via a current converter (9) the rectifier (11) of the current converter (9), both through the high-pass filter (12), the AC amplifier (13) and the rectifier (14) of the higher harmonic analogue divider (15), the output of which is connected via a DC control amplifier (16); the blocking circuit (17) and the control transducer (18) by a β actuator (19) whose limit switches are connected to the second input of the blocking circuit (17) and connected to the output of the rectifier (11) of the current transducer (9) variable resistor (20) current addition circuit (21), which is connected to the output of DC regulating amplifier (16), both analogue: divider (15) and to the leads of any pair of electrodes (2,3,4) is p a voltage transformer (22) is connected to which the secondary windings are connected via a power supply rectifier (23) both a wattmeter (24) and a current addition circuit (21) and a wattmeter (24) is also connected to the rectifier outputs (11) of the converter (9) and is connected via a voltage summation circuit (25) to a comparator (26) and a switch (27) to a power supply (1) and to the second input of the voltage summation circuit (25) is connected a DC measuring amplifier (28). connected to a thermocouple (29) housed in the furnace (5).