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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zündung eines Elektrolichtbogens, insbesondere eines Lichtbogenofens / electric arc furnace (EAF).
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Ein Elektrolichtbogenofen, ein insbesonders mittels Wechselstrom betriebener dreiphasiger Elektrolichtbogenofen, führt über drei Graphitelektroden elektrische Energie in Form von Lichtbögen einem Schmelzofen zu. Herkömmlicherweise wird in der Regel mit Hilfe eines Ofentransformators die Mittel- oder Hochspannung in eine niedrigere Spannung heruntertransformiert und auf die Elektroden geführt. Die Elektroden können mechanisch nach oben und nach unten verfahren werden, um einen Lichtbogen zu zünden und anschließend über den Abstand zum Schmelzgut die Bogenspannung und den Strom einzustellen.
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Da der Strom in jeder Phase zweimal pro Periode zu Null wird, besteht die Gefahr, dass der Lichtbogen verlischt, wenn nicht sofort ein Strom in entgegengesetzter Richtung aufgebaut wird, bevor sich das vorhandene Plasma zu weit abkühlt.
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Herkömmlicherweise implementiert man eine ausreichend große Induktivität im jeweiligen Stromkreis, sodass der Strom soweit nacheilt, dass im Stromnulldurchgang die Spannung bereits ausreichend groß ist, damit der Stromfluss aufrecht erhalten wird. Dies bewirkt nachteiligerweise, dass der Lichtbogenofen lediglich bis zu einem bestimmten Leistungsfaktor cos phi betrieben werden kann, sodass sich ein hoher Blindleistungsbedarf ergibt. Typische Werte für den Leistungsfaktor liegen beispielsweise bei etwa 0,83, was bei einem Transformator mit 100 MVA Scheinleistung einen Wirkleistungseintrag von 83 MW und eine Blindleistung von 56 MVAr ergibt. Auf diese Weise können die elektrischen Betriebsmittel nicht optimal ausgenutzt werden.
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Herkömmliche Lösungen verwenden einen zusätzlichen HF-Generator oder einen zusätzlichen Energiespeicher zur Unterstützung des Wiederzündens des Lichtbogens.
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Die
WO 01/37619 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erleichterung zur Vereinfachung einer Rückzündung in einem Lichtbogenofen, wobei eine zweite Energieversorgung zur Aufrechterhaltung einer Plasmaverbindung zwischen einer Elektrode und einem schmelzenden Material bereitgestellt ist, wenn der Lichtbogen des Lichtbogenofens unterbrochen wurde. Die Elektrode wird durch eine große Stromleistungsversorgung versorgt. Die große Stromleistungsversorgung weist einen großen Stromkondensator mit einer Selbstinduktanz auf, wobei der große Stromleiter an die Elektrode angeschlossen ist. Die zweite Energieversorgung weist einen zusätzlichen HF-Generator auf.
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Die
EP 0 691 068 A1 offenbart einen Lichtbogenofen mit einer Elektrode und Anschlussbauteilen zur Verbindung zu einem Leistungsversorgungsnetzwerk zur Versorgung eines Lichtbogens an der Elektrode mit Strom, wobei der Ofen mit einem Spannungspulsgeneratorbauteil angepasst ist, das in Verbindung mit einer Unterbrechung in dem Lichtbogen ist zur Versorgung von Spannungsimpulsen zu dem Ofen zur Zündung des Lichtbogens. Es wird ein zusätzlicher Energiespeicher in Form einer Induktivität für das Zünden verwendet.
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Diese herkömmlichen Lösungen sind nachteiligerweise aufwendig und kostenintensiv.
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Zündung eines mindestens zwei Elektroden aufweisenden Elektrolichtbogenofens zur Einbringung von elektrischer Energie in Form von mindestens zwei Lichtbögen derart bereit zu stellen, dass bei einem Wechselstrombetrieb mit mindestens zwei Phasen die Lichtbögen stabil erzeugt sind und nicht verlöschen. Zudem soll ein Wirkleistungseintrag in ein Schmelzgut wirksam vergrößert werden.
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Die Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung gemäß dem Hauptanspruch, einem Verfahren gemäß dem Nebenanspruch, entsprechenden Verwendungen, einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung und einem entsprechenden Lichtbogenofen gelöst.
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Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Zündvorrichtung für einen Elektrolichtbogenofen vorgeschlagen, bei dem mindestens zwei Elektroden jeweils mittels einer Phase eines Wechselstroms und einer dazugehörigen Phase einer Wechselspannung jeweils einen Lichtbogen erzeugen, wobei die Zündvorrichtung während eines Nulldurchgangs einer zu stabilisierenden Phase des Wechselstroms einer Elektrode, parallel an dieser einen Zündspannungsimpuls anlegt, wobei die Zündvorrichtung den Zündspannungsimpuls aus einer stabilisierenden Phase der Wechselspannung einer der anderen Elektrode (n) anlegt.
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„Parallel“ bedeutet hier insbesondere elektrisch parallel zum Lichtbogenstromverlauf der zu stabilisierenden Elektrode.
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Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Zündverfahren für einen Elektrolichtbogenofen vorgeschlagen, bei dem mindestens zwei Elektroden jeweils mittels einer Phase eines Wechselstroms und einer dazugehörigen Phase einer Wechselspannung jeweils einen Lichtbogen erzeugen, wobei eine Zündvorrichtung während eines Nulldurchgangs einer zu stabilisierenden Phase des Wechselstroms einer Elektrode parallel an dieser einen Zündspannungsimpuls anlegt, wobei die Zündvorrichtung den Zündspannungsimpuls aus einer stabilisierenden Phase der Wechselspannung einer der anderen Elektroden (n) anliegt.
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Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung ermöglicht eine Verringerung einer herkömmlichen Phasenverschiebung des Stromes zur Spannung und erhöht auf diese Weise den Leistungsfaktor. Zur Vermeidung des Erlöschens eines Lichtbogens ebenso bei minimierter Induktivität je Elektrodenkreislauf, wird mittels der Zündvorrichtung phasensynchron ein Zündimpuls parallel auf die jeweilige Elektrode gegeben, damit der Strom in Gegenrichtung gezündet werden kann. Dieser Impuls wird im Unterschied zum Stand der Technik nicht aus einem zusätzlichen Speicher bezogen, sondern direkt aus einer benachbarten Phase eines verwendeten Drehstromsystems. Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung ermöglicht die verringerte Phasenverschiebung und auf diese Weise einen vergrößerten Leistungsfaktor bei ansonsten gleicher Auslegung von elektrischen Betriebsmitteln, wie es beispielsweise Transformator, Schalter oder Kabel sind, und damit kann eine höhere Wirkleistung in das Schmelzgut eingebracht werden. Da eine erzeugte Blindleistung verkleinert werden kann, kann eine benötigte Kompensationsanlage ebenso kleiner dimensioniert werden. Erfindungsgemäß wird ein phasensynchroner Zündimpuls an die betreffende Elektrode aus einer benachbarten Phase, ohne Verwendung zusätzlicher Energiespeicher, aufgeschaltet.
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Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass zur Stabilisierung von Lichtbögen eine vorteilhafte Zündvorrichtung derart bereitgestellt werden kann, dass eine herkömmliche verwendete große Induktivität je Elektrode zur Stabilisierung von Lichtbögen vermieden und damit eine Phasenverschiebung zwischen einem jeweiligen Elektrodenstrom und einer dazugehörigen Elektrodenspannung einer jeweiligen Elektrode minimiert und damit ein Wirkleistungseintrag in ein Schmelzgut wirksam vergrößert werden kann. Es kann eine Induktivität je Elektrode minimal und ein Leistungsfaktor groß, insbesondere größer 0,83, sein.
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Ein jeweiliger Zündspannungsimpuls gemäß dem Hauptanspruch oder dem Nebenanspruch bewirkt eine Zündung der Phase des Wechselstroms in einer zu einer Richtung vor dem Nulldurchgang entgegengesetzten Richtung.
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Gemäß einem weiteren Aspekt werden erfindungsgemäße Vorrichtungen und Verfahren zum Betreiben eines Elektrolichtbogenofens verwendet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Steuer- und/oder Regeleinrichtung für einen Lichtbogenofen vorgeschlagen, umfassend einen maschinenlesbaren Programmcode, welcher Steuerbefehle aufweist, welche bei deren Ausführung die Steuer- und/oder Regeleinrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens veranlassen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Lichtbogenofen zum Schmelzen von Metall vorgeschlagen, mit wenigstens einer, vorzugsweise drei, Elektrode zur Erzeugung eines Lichtbogens, mit einer erfindungsgemäßen Steuer- und/oder Regeleinrichtung, wobei diese Steuer- und/oder Regeleinrichtung mit Mitteln zur Einstellung einer erfindungsgemäßen Zündvorrichtung und/oder von diese Zündvorrichtung beeinflussenden Größen wirkverbunden ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden in Verbindung mit den Unteransprüchen beansprucht.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die stabilisierende Phase eine benachbarte Phase der Wechselspannung eines Drehstromsystems sein. Die stabilisierende Phase und die zu stabilisierende Phase werden von einem Drehstromsystem erzeugt.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die stabilisierende Phase eine vorlaufende Phase der Wechselspannung eines Drehstromsystems sein. Die zu stabilisierende Phase und die stabilisierende Phase können vorteilhaft Teil eines Drehstromsystems sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Elektroden drei Elektroden eines dreiphasigen Drehstromsystems sein und jeweils einen Lichtbogen erzeugen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung können die Elektroden drei Elektroden eines dreiphasigen Drehstromsystems sein und eine erste und eine zweite Elektrode einen Lichtbogen erzeugen und eine dritte Elektrode keinen Lichtbogen erzeugen, wobei während eines gleichzeitigen Nulldurchgangs der zu stabilisierenden Phasen der Wechselströme der ersten und zweiten Elektrode die Zündvorrichtung an der ersten oder zweiten Elektrode den Zündspannungsimpuls aus der stabilisierenden Phase der Wechselspannung der dritten Elektrode anlegen kann. Der angelegte Zündspannungsimpuls kann hier zur Vergrößerung einer Differenz zwischen den Phasen der Wechselspannungen der ersten und zweiten Elektrode verwendet werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann an der ersten Elektrode eine erste Phase der Wechselspannung, an der zweiten Elektrode eine zweite Phase der Wechselspannung und an der dritten Elektrode eine dritte Phase der Wechselspannung eines dreiphasigen Drehstromsystems anliegen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Wechselspannung einer jeweiligen Elektrode an dieser anliegen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Zündvorrichtung für das Anlegen des Zündspannungsimpulses einen zwischen der Elektrode mit zu stabilisierender Phase und der Elektrode mit stabilisierender Phase elektrisch angeschlossenen elektrischen Schalter aufweisen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der elektrische Schalter auf einer Transformatorsekundärseite an der Elektrode mit der zu stabilisierenden Phase angeschlossen sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der elektrische Schalter auf einer dem Transformator abgewandten Tragarmseite an der Elektrode mit stabilisierender Phase elektrisch angeschlossen sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der elektrische Schalter eine Halbleitereinrichtung, insbesondere ein Thyristor, sein.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Zündvorrichtung zusätzlich zwischen der Elektrode mit zu stabilisierender Phase und der Elektrode mit stabilisierender Phase einen elektrischen in Serie zum elektrischen Schalter angeschlossenen Kondensator aufweisen. Auf diese Weise kann eine einfache Entkopplung bereitgestellt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der elektrische Schalter beziehungsweise der Kondensator möglichst nahe an der jeweiligen Elektrode angeschlossen sein, sodass Induktivitäten wirksam verringert werden können.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Zündvorrichtung Zündspannungsimpulse für drei Elektroden mittels eines dreiphasigen Stromkabels in einem luftgekühlten Schutzrohr anlegen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Zündvorrichtung mindestens eine Zündspule aufweisen.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Zündvorrichtung für das Anlegen des jeweiligen Zündspannungsimpulses mittels einer einen maschinenlesbaren Programmcode, der Steuerbefehle aufweist, umfassenden Steuer- und/oder Regeleinrichtung angesteuert werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die Zündvorrichtung mittels der Steuer- und/oder Regeleinrichtung in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Elektrolichtbogenofens elektrisch angesteuert werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Betriebszustand zweiphasig oder dreiphasig sein, wobei bei einem stromlosen oder einphasigen Betriebszustand die Zündvorrichtung ausgeschaltet ist.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann für jede mittels eines Wechselstromkreises einen Lichtbogen erzeugende Elektrode die Induktivität des Wechselstromkreises minimiert sein. Auf diese Weise kann ein Leistungsfaktor wirksam vergrößert werden. Erfindungsgemäß wird bei vergrößertem Leistungsfaktor die stabile Erzeugung von Lichtbögen geschaffen.
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Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
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1 ein Ersatzschaltbild einer Phase eines Lichtbogenofens;
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2 eine Darstellung eines idealisierten Spannungs- und Stromverlaufs einer Phase;
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3 eine Darstellung des idealisierten Spannungsverlaufs mit Zündimpulsen;
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4 ein idealisierter Spannungsverlauf in einem Dreiphasensystem;
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5 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zündvorrichtung;
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6 idealisierte Spannungs- und Stromverläufe in einem zweiphasigen Betrieb.
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7 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens
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1 zeigt ein elektrisches Ersatzschaltbild einer Phase eines Lichtbogenofens am Netz. Es wird das einphasige Ersatzschaltbild eines Electric Arc Furnace (EAF) dargestellt. Bezugszeichen N stellt das Netz dar. Alle Netzimpedanzen, einschließlich des Ofentransformators, sind in LN und RN zusammengefasst. Die Impedanzen des Ofens selbst und des Lichtbogens sind getrennt als LEAF und REAF dargestellt. Bezugszeichen O bezeichnet den Lichtbogenofen. Für eine Berechnung eines Leistungsfaktors cos (phi) wird die Spannung üblicherweise auf der Sekundärseite des Ofentransformators Traf gemessen, also zwischen der Trafoimpedanz LN und der Ofenimpedanz LEAF. Dieser Messpunkt ist mit M gekennzeichnet. Die netzseitigen Impedanzen gehen in die Berechnung nicht ein, auch wenn sie natürlich auf die Phasenverschiebung Δphi und damit Lichtbogenstabilität einen Einfluss haben.
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2 zeigt einen idealisierten Spannungs- und Stromverlauf an und durch eine Elektrode eines Lichtbogenofens. V bezeichnet die Phasenspannung an einer Elektrode und den Phasenstrom durch diese Elektrode. Beide Signale sind idealisiert sinusförmig dargestellt. In der Realität wird vor allem der Strom infolge einer nicht linearen Kennlinie eines Lichtbogens stark verzerrt, was aber zur Verdeutlichung des Prinzips unerheblich ist. In 2 sind Spannung U und Strom I bei einem Leistungsfaktor von ca. 0,8 dargestellt. Die Pfeile verdeutlichen die im Stromnulldurchgang verfügbare Zündspannung. Es ist ersichtlich, dass die verfügbare Zündspannung zwischen 0 Grad und 90 Grad bei einem fallenden Leistungsfaktor ansteigt.
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3 zeigt den Spannungsverlauf an der Elektrode gemäß 2, wobei der Stromverlauf gemäß 2 weggelassen worden ist und zusätzlich Zündimpulse dargestellt sind. In 3 ist der Strom weggelassen. Dieser Strom soll mittels der erfindungsgemäßen Zündvorrichtung eine möglichst kleine Phasenverschiebung Δphi zur Spannung U haben. Im Idealfall wäre der Strom gleichphasig zur Spannung. Falls dies wegen unvermeidlicher Induktivitäten im Netz nicht erreicht werden kann, ist eine Erhöhung der Wirkleistungseinbringung mittels eines größeren Lichtbogenwiderstandes – ein längerer Bogen bewirkt eine höhere Spannung und einen geringeren Strom – und mittels Verkleinerung der Induktivitäten – beispielsweise mittels Verwenden eines Transformators mit kleinerem uk und/oder einer Ofenauslegung mit kleiner Impedanz – durchaus möglich. Erfindungsgemäß ist erkannt worden, dass bereits eine Erhöhung des Leistungsfaktors des Lichtbogenofens von 0,83 auf 0,90 schon eine Wirkleistungserhöhung von ca. 8,4 % bewirken würde.
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4 zeigt Spannungsverläufe von drei Phasen in einem dreiphasigen Drehstromsystem. Die erste Phase ist mit L1, die zweite Phase mit L2 und die dritte Phase mit L3 gekennzeichnet. 4 zeigt, wie erfindungsgemäß eine erforderliche Zündspannung einer Phase aus einer anderen Phase gewonnen werden kann. In einem derartigen dreiphasigen Drehstromsystem existiert bei jedem Phasennulldurchgang einer Phase eine andere Phase, die gerade positive Polarität hat und eine andere Phase, die gerade negative Polarität hat, wobei die anderen beiden Phasen einen jeweiligen Wert von 87 % des Scheitelwertes besitzen. Erfindungsgemäß wird diese Spannung herangezogen, um mittels der Zündvorrichtung die Zündspannung vorteilhaft bereitzustellen. 4 zeigt ein bevorzugt verwendetes Dreiphasensystem. Bei den Nulldurchgängen der Phase L2 kann von der Phase L1 jeweils eine Zündspannung richtiger Polarität gewonnen werden. Analog kann die Phase L3 die Zündspannung von der Phase L2 gewinnen. Ebenso kann die Phase L1 die Zündspannung von der Phase L3 gewinnen.
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5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Zündvorrichtung. 5 zeigt ein dreiphasiges Drehstromsystem, das drei Graphitelektroden eines Lichtbogenofens mit elektrischer Leistung versorgt. Je Elektrode und Phase ist eine Trafoinduktivität Traf und ein jeweiliger Tragarm Trag zugeordnet. Diese Elemente wirken im Stromkreis einer Phase induktiv und sind deswegen als Induktivitäten dargestellt. 5 zeigt ein vereinfachtes Ersatzschaltbild des Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Zündvorrichtung. Auf der Sekundärseite des Transformators Traf wird an jeder Phase ein Schalter S positioniert, mit dem ein Kondensator C zwischen zwei Phasen geschaltet werden kann. Als Schalter S werden bevorzugt Halbleiter verwendet. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden als Schalter S Thyristoren verwendet. Thyristoren eignen sich wegen des Verlöschens im Stromnulldurchgang gut für die vorliegende Anwendung. Grundsätzlich können ebenso alternative Halbleitertypen verwendet werden. Da jede Phase abwechselnd einen positiven und einen negativen Zündimpuls braucht, kann zur Entkopplung gut der Kondensator C verwendet werden. Damit kann ein statischer Phasenkurzschluss vermieden werden. Ebenso kann mittels der Kapazität die übertragene Energie definiert werden. Um möglichst viel Energie auf eine jeweilige Elektrode zu leiten und kleine Blindströme im Transformator zu erzeugen, wird die Einspeisung des Zündspannungsimpulses beziehungsweise Zündimpulses möglichst nahe an den Elektroden vorgesehen, sodass die Induktivität Trag der Tragarme zusätzlich umkoppelt werden. Die elektrisch parallele Zuführung des Zündspannungsimpulses kann von der Stromtragfähigkeit deutlich kleiner dimensioniert werden. Eventuell ist sogar die Verwendung eines dreiphasigen Kabels möglich, das beispielsweise in einem luftgekühlten Schutzrohr verlegt werden kann. Damit wird eine kleine Induktivität erreicht, sodass der hochfrequente Impuls verlustarm an die Elektrode gelangt. Für die Zündspannungserzeugung sind ebenso alternative Vorrichtungen verwendbar, beispielsweise Zündspulen. Mit der vorliegenden Nutzung der anderen Phasenspannungen steht eine sehr leistungsfähige Quelle zur Verfügung und der Aufwand für eine erfindungsgemäße Zündvorrichtung ist überschaubar. Die Ansteuerung der Zündvorrichtung muss mittels einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung SR in Abhängigkeit des Betriebszustandes des Elektrolichtbogenofens erfolgen. Im Normalfall des dreiphasigen symmetrischen Betriebes, wenn alle drei Phasen Strom führen, ist für jeden Stromnulldurchgang eine benachbarte stabilisierende Phase beziehungsweise Zündphase mit richtiger Polarität vorhanden. Die Steuer- und/oder Regeleinrichtung SR für den Elektrolichtbogenofen umfasst einen maschinenlesbaren Programmcode, welcher Steuerbefehle aufweist, welche bei deren Ausführung die Steuer- und/oder Regeleinrichtung SR zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Anlegens eines jeweiligen Zündspannungsimpulses mittels der Zündvorrichtung Z veranlassen. Vom Schutzumfang dieser Anmeldung sind Elektrolichtbogenöfen zum Schmelzen von Metall, mit wenigstens einer, vorzugsweise drei, Elektrode zur Erzeugung eines Lichtbogens, mit einer erfindungsgemäßen Steuer- und/oder Regeleinrichtung SR umfasst, wobei die Steuer- und/oder Regeleinrichtung SR mit Mitteln zur Einstellung einer erfindungsgemäßen Zündvorrichtung Z und/oder von die Zündvorrichtung Z beeinflussenden Größen wirkverbunden ist.
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6 zeigt die Phasenspannungen und Phasenströme eines dreiphasigen Drehstromsystems im zweiphasigen Betrieb. Im Unterschied zum Normalfall des dreiphasigen symmetrischen Betriebs, ändert sich die Situation während eines Anfahrens oder nach einem Lichtbogenabriss eines elektrischen Lichtbogenofens. Für den Fall eines zweiphasigen Betriebs sind die beiden Spannungen U1 und U2 der stromführenden Elektroden gegenphasig und die beiden Lichtbögen der stromführenden Elektroden haben gleichzeitig den Stromnulldurchgang. 6 zeigt oben die jeweiligen Spannungsverläufe und unten die jeweiligen Stromverläufe. Erfindungsgemäß ist weiterhin erkannt worden, dass bei einem zweiphasigen Betrieb die dritte Phase herangezogen werden kann, um im Stromnulldurchgang kurz die Spannungsdifferenz zwischen den stromführenden Phasen L1 und L2 zu vergrößern. Auf diese Weise können vorteilhaft gleichzeitig beide Lichtbögen stabilisiert werden. In 6 sind alle Phasenspannungen und -ströme im zweiphasigen Betrieb dargestellt. Die stromlose Phase L3 kann mittels Aufschalten eines Zündimpulses auf Phase L2 zum Zeitpunkt des Stromnulldurchganges in Phase L1 und L2 die beiden Lichtbögen stabilisieren.
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Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung muss mittels einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung SR derart elektrisch angesteuert werden, dass das Anlegen der Spannungen zum richtigen Zeitpunkt erfolgt. Entsprechend ist der erfindungsgemäßen Zündvorrichtung eine Steuer und/oder Regeleinrichtung SR als Ansteuerlogik zugeordnet, die zudem zwischen den Zuständen Strom in drei Phasen, Strom in zwei Phasen und keinen Strom in allen Phasen unterscheiden kann. Im letzteren Fall macht die Zündvorrichtung keinen Sinn und die Steuer und/oder Regeleinrichtung SR muss als Ansteuerlogik die Zündvorrichtung ausschalten beziehungsweise deaktivieren. Die erfindungsgemäße Zündvorrichtung eignet sich zur Erhöhung des Wirkleistungseintrages in das Schmelzgut, wobei in mindestens zwei Phasen Strom fließt.
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7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens. Gemäß dem erfindungsgemäßen Zündverfahren weist in einem ersten Schritt S1 ein Elektrolichtbogenofen einen Normalbetrieb auf, bei dem mindestens zwei Elektroden jeweils mittels einer Phase eines Wechselstroms und einer dazugehörigen Phase einer Wechselspannung jeweils einen Lichtbogen erzeugen. Zur Stabilisierung der Lichtbögen wird in einem zweiten Schritt S2 eine Zündvorrichtung bereitgestellt, die während eines Nulldurchgangs einer zu stabilisierenden Phase des Wechselstroms einer Elektrode parallel an dieser einen Zündimpuls anlegt, wobei dieser aus einer stabilisierenden Phase der Wechselspannung einer der anderen Elektroden erzeugt wird.
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zündvorrichtung und ein Zündverfahren für Elektrolichtbogenöfen, wobei mindestens zwei Elektroden jeweils mittels einer Phase eines Wechselstroms und einer dazugehörigen Phase einer Wechselspannung jeweils einen Lichtbogen erzeugen. Die Zündvorrichtung legt – mittels einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung SR angesteuert – während eines Nulldurchgangs einer zu stabilisierenden Phase des Wechselstroms einer Elektrode, an diese einen Zündspannungsimpuls aus einer stabilisierenden Phase der Wechselspannung einer der anderen Elektroden an.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 01/37619 [0006]
- EP 0691068 A1 [0007]
