DE1170090B - Verfahren zur selbsttaetigen elektrohydraulischen Elektrodenregelung bei Lichtbogenoefen und Einrichtung zur Ausuebung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur selbsttaetigen elektrohydraulischen Elektrodenregelung bei Lichtbogenoefen und Einrichtung zur Ausuebung des Verfahrens

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DE1170090B
DE1170090B DEW12168A DEW0012168A DE1170090B DE 1170090 B DE1170090 B DE 1170090B DE W12168 A DEW12168 A DE W12168A DE W0012168 A DEW0012168 A DE W0012168A DE 1170090 B DE1170090 B DE 1170090B
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George M Rothenberger
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Description

  • Verfahren zur selbsttätigen elektrohydraulischen Elektrodenregelung bei Lichtbogenöfen und Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selbsttätigen elektrohydraulischen Elektrodenregelung der Position der Elektroden bei Lichtbogenöfen in Abhängigkeit von den elektrischen Werten des Lichtbogens mittels eines den Flüssigkeitsdruck liefernden Flüssigkeitsumlaufes, der auf einen Steuerkolben wirkt, sowie eine Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens.
  • In direkten Lichtbogenöfen werden gewöhnlich drei bewegliche, an einen Dreiphasentransformator angeschlossene Elektroden verwendet, die in senkrechter Lage von quer zu dem Ofengewölbe verlaufenden, waagerechten Elektrodenarmen getragen werden. Die Elektroden verlaufen nach unten durch das Ofengewölbe dicht bis zum Schmelzgut und werden vertikal mit einem an die Elektrodenarme gekuppelten Mechanismus bewegt. Diese senkrechte Bewegung wird entweder durch an die Arme gekuppelte Seil-und Windeneinrichtungen oder durch hydraulisch betätigte Kolben erreicht, wobei die letztgenannten infolge ihrer größeren Zuverlässigkeit bevorzugt werden. Die Abwärtsbewegung der Elektrode erfolgt dadurch, daß aus dem Druckzylinder Arbeitsmittel entnommen wird, wodurch sich der Elektrodenarm und die Elektrode infolge der Schwerkraft nach unten bewegen, während die Umkehrbewegung durch die Einleitung von Arbeitsmittel in den Zylinder erreicht wird.
  • Während des Betriebes des Ofens ändert sich der Betriebszustand des Lichtbogenkreises plötzlich, so daß eine sehr schnelle Bewegung der Elektrode erforderlich ist, um die Änderung auszugleichen und den Stromkreis in den gewünschten Zustand zurückzuführen. Ungeeignetes Ansprechen der Elektrode kann zu einer Unterbrechung des Lichtbogens, zum Eintauchen der Elektrode in das Schmelzgut oder zum Kurzschluß des Lichtbogenkreises für übermäßig lange Perioden führen.
  • Es sind Regeleinrichtungen zum Signalisieren von Zustandsänderungen des Lichtbogenkreises bekannt, bei denen die abgeleiteten Signale verstärkt und auf die Motoren und Pumpen oder Winden übertragen werden, die mit den Elektroden verbunden sind. Die Reaktion der Anlage auf ein solches Signal geschieht jedoch infolge der solchen Einrichtungen anhaftenden Trägheit nicht augenblicklich, so daß eine beträchtliche Zeitverzögerung zwischen der Erzeugung eines solchen Signals und der darauf ansprechenden Bewegung der Elektrode vorhanden ist. Die im allgemeinen verwendeten Signalisierungseinrichtungen sind trotz zufriedenstellender Eigenschaften in einigen Beziehungen verhältnismäßig teuer und kompliziert. Eine bekannte elektrohydraulische Reguliereinrichtung umfaßt keine geregelten Vorrichtungen zur Einstellung des Flüssigkeitsabflusses aus dem Zylinder, in welchem der Elektrodenkolben arbeitet.
  • Bei zwei weiteren bekannten Einrichtungen ist beabsichtigt, die Ruhestellung in einer neutralen Lage vorzunehmen, d. h., die Elektrode wird zum Stillstand gebracht. Ein Ventil befindet sich zwischen dem Druckfluidum und dem Kolben, welches den Kolben in eine Ruhelage während des Regelvorganges bringen kann. Die meisten Regler haben einen sogenannten toten Bereich, d. h., der Regler wird so eingestellt, daß er eine bestimmte Spannung hält. Infolge des toten Bereiches würde eine Bewegung einer Elektrode erst auftreten, wenn ein Lichtbogen die Toleranzgrenze erreicht hat, wonach dann die Korrekturbewegung eingeleitet werden würde. Dies trifft auch für die folgenden Einrichtungen zu.
  • Weiterhin ist eine Einrichtung zur selbsttätigen elektrohydraulischen Elektrodenregelung bei Lichtbogenöfen bekannt, bei der die Elektroden und ihr Gerüst mittels eines Steuerkolbens von dem Druck einer Flüssigkeit getragen werden, wobei die Förderleistung eines den Flüssigkeitsdruck liefernden Flüssigkeitsumlaufs in Abhängigkeit von den elektrischen Werten des Lichtbogens geregelt wird. In den Druckflüssigkeitsumlauf ist eine den Druck regelnde Kolben- oder Rotationspumpe eingeschaltet, deren Förderung über einen Antriebsmotor in Abhängigkeit von den elektrischen Werten des Lichtbogens gesteuert wird. In dem Rücklauf zwischen Druckzylinder und Sammelbehälter liegt ein regel- und einstellbares Drosselorgan. Bei dieser bekannten Einrichtung wird eine stromempfindliche Vorrichtung dazu benutzt, das relative Drehmoment eines Motors zu regeln, das auf ein federbelastetes Hebelelement wirkt, um abwechselnd die Funktion von zwei federbelasteten Ventilen zu steuern. Die Verwendung einer Ausströmöffnung oder eines veränderbaren Drosselorgans ist nachteilig, da sich unter anderem insofern eine unerwünscht veränderbare Größe ergibt, als der Durchfluß einer Flüssigkeit durch eine Öffnung hinsichtlich des Volumens zunimmt, wenn sich die Viskosität des Druckmittels, z. B. durch Temperaturerhöhung, vermindert. Bei Erneuerung der Elektrode durch Anbringung eines Graphitabschnitts am oberen Elektrodenende wird das Gewicht des vom Kolben getragenen Teiles der Anordnung und daher der hydraulische Druck in dem Zylinder erhöht, so daß der Durchfluß durch die Öffnung zunimmt. Außerdem treten beim Betrieb eines Lichtbogenofens plötzliche starke Änderungen des durch den Lichtbogen fließenden Stromes auf, die sehr schnelle Beschleunigung oder Bremsung des Motors erfordern. Diese Beschleunigung verlangt Energie, die durch eine Druckzunahme zugeführt werden muß. .Dieser Druckanstieg vergrößert auch den Durchfluß durch die Öffnung und neutralisiert den gewünschten Effekt, so daß sich ein träges Ansprechen einer solchen Regelanlage ergibt. Ein weiterer Nachteil von Ausströmöffnungen oder Drosselorganen ist die leichte Möglichkeit einer Beschädigung, insbesondere die Bildung eines Durchflußkanals, die zu einer Vergrößerung der Querschnittsfläche führt. Bei dieser bekannten Regeleinrichtung muß ein verhältnismäßig großer Motor verwendet werden, der große Trägheit der Regelung bedingt und auch teuer ist. Die Schwierigkeiten bei der Regelung erhöhen sich noch dadurch, daß ein Gleichstrommotor verwendet werden muß, bei dem der im Motorkreis auftretende Spannungsabfall die Funktion des Quadrates des erforderlichen Stromes ist. Falls der Speisestrom des Ofens oder der Regelstrom ausfällt, fällt die Elektrode in die Schmelze, wenn das Druckmittel durch die öffnung ausströmt. Dies kann einen Schmelzenverlust infolge übermäßiger Kohlenverunreinigung aus einer Lösung der Elektrode oder auch Verlust oder Bruch der Elektrode zur Folge haben.
  • Bei einer anderen bekannten Regulieranordnung wird die Elektrode normalerweise von dem Bad weg durch ein unter konstantem Druck stehendes Fluidum gedrückt, dessen Zufuhr von einem Ventil gesteuert wird. Die Betätigung dieses Ventils wird ansprechend auf veränderbaren Luftdruck bewirkt, der in übereinstimmung mit der an die Elektrode gelieferten elektrischen Leistung zugeführt wird. Diese bekannte Anordnung enthält eine ziemlich komplizierte Regelanordnung, die nicht nur auf die Lichtbogenspannung anspricht. Außerdem wirkt ein Relaisventil in der Weise, daß es gleichzeitig das Volumen des Druckfluidums regelt, das den Druckzylindern zugeführt und diesen entzogen wird, in denen die Kolbenelektrode arbeitet.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten elektrohydraulischen Reguliereinrichtung der definierten Art, bei der die erwähnten Nachteile der bekannten Anordnungen beseitigt sind und im besonderen kein toter Bereich vorhanden ist, so daß die Einrichtung auch auf schwächste Signale sicher anspricht. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Umlauf durch zwei Motoren aufrechterhalten wird, wobei der eine Motor die Flüssigkeit in den Steuerzylinder hineindrückt, der andere sie aus dem Zylinder abzieht und wobei aus dem Verhältnis der Fördermengen sich bei Überwiegen des Zuflusses eine Bewegung des Kolbens und damit der Elektrode nach oben, bei Überwiegen des Abflusses eine Bewegung nach unten und bei Gleichheit von Zu- und Abfluß Stillstand des Kolbens bzw. der Elektrode ergibt. Der Flüssigkeitsabfluß aus dem Steuerzylinder kann innerhalb eines Bereiches variiert werden, der sich von annähernd Null bis zu der im wesentlichen zweifachen Menge des Flüssigkeitszuflusses in den Steuerzylinder erstreckt.
  • Eine Einrichtung zur Ausübung dieses Verfahrens ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Motor zur Regelung des Abflusses aus dem Zylinder ein in einer Richtung wirkender Motor mit veränderlicher Drehzahl ist und antriebsfähig mit einer Pumpe in Verdrängerbauart gekuppelt ist, die an die Ausströmöffnung des Zylinders angeschlossen werden kann, und daß der andere Motor zur Regelung des Flüssigkeitszuflusses in den Zylinder antriebsfähig mit einer zweiten Pumpe in Verdrängerbauart gekuppelt ist, die an die Einströmöffnung des hydraulischen Servomotors angeschlossen werden kann.
  • Besonders vorteilhaft bei dem Verfahren und der Einrichtung nach der Erfindung wirkt sich aus, daß die Verwendung einer Ausströmöffnung oder eines veränderbaren Drosselorgans vermieden und dafür ein in Abwärtsrichtung wirkender Regelmotor verwendet wird. Erfindungsgemäß wird der Ausstoß eines Druckmittelvolumens erreicht, das der Motordrehzahl direkt proportional ist, unabhängig von Druckdifferenzen zwischen dem Eingang und Ausgang der Pumpe und von Viskositätsänderungen des Druckmittels oder anderen veränderbaren Größen. Jede Bewegung der Elektrode wird bei Energieausfall unterbrochen, und die Elektrode wird an ihrem Platz gehalten oder nach oben aus dem Gefahrenbereich gedrückt, bis der Strom wieder einsetzt, da der erfindungsgemäß verwendete, in Aufwärtsrichtung wirkende Motor von einer Nutzleistung und nicht von dem Ofen gespeist wird und es sich dabei um einen kleinen Wechselstrommotor und nicht um einen großen Gleichstrommotor handelt.
  • Die Einrichtung nach der Erfindung ermöglicht eine schnelle Änderung der Elektrodenanlage in Abhängigkeit von einer Änderung des Betriebszustandes des Lichtbogenkreises mit einem Kleinstwert an Verzögerung infolge Trägheit und anderer Ursachen. Die Einrichtung nach der Erfindung ist leicht bedienbar, verhältnismäßig billig, in hohem Grad ansprechempfindlich, dauerhaft und leistungsfähig. Die Betriebssicherheit wird wesentlich erhöht.
  • Die Erfindung ist als Beispiel in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt F i g. 1 einen schematischen Aufriß eines Lichtbogenofens mit der elektrohydraulischen Elektrodenregeleinrichtung, F i g. 2 ein Schaltbild einer geeigneten elektrischen Regeleinrichtung für die elektrohydraulische Elektrodenregeleinrichtung, F i g. 3 ein Schaltbild einer abgeänderten Ausführungsform der Regeleinrichtung und F i g. 4 ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform der elektrischen Regeleinrichtung. In den Figuren ist jeweils nur die Regeleinrichtung für eine Elektrode dargestellt; für die Regelung der drei Elektroden eines Dreiphasenlichtbogenofens bedarf es also drei der dargestellten Einrichtungen.
  • In F i g. 1 ist ein Lichtbogenofen dargestellt, der einen mit einer feuerfesten Auskleidung 11 ausgefütterten Mantel 10 hat und zur Aufnahme eines elektrisch leitenden Schmelzgutes 12 geeignet ist. Ein mittels einer Leitung 14 geerdeter Stab 13 steht in elektrischer Verbindung mit dem Schmelzgut 12. Der Ofen ist durch eine Abdeckung 16 mit einer Öffnung 17 für eine senkrecht angeordnete Kohle- oder Graphitelektrode 18 verschlossen. Ein waagerechter Elektrodenarm 19 trägt die Elektrode 18 sowie eine Stromzuführungsschiene 21, die die Elektrode über biegsame Leitern 22 mit der Sekundärwicklung eines Netztransformators 23 verbindet. Veränderbare Induktivitäten 25 auf der Primär- oder Sekundärseite des Transformators 23 dienen zur Regelung des Transformators.
  • Mit dem Elektrodenarm 19 ist ferner ein senkrecht angeordneter Zylinder 24 verbunden, der in senkrechter Richtung zwischen von einer Winkelstütze am Mantel 10 getragenen Rollen 26 bewegbar ist. Innerhalb des Hohlzylinders 24 ist ein Steuerzylinder 28 mit einem Steuerkolben 29 gelagert, wobei der Steuerkolben 29 an dem Elektrodenarm 19 angreift, so daß die Elektrode 18 bei Verschiebung des Kolbens auf und ab bewegt wird.
  • Ein Speicher 31 ist mit einem Lufteinlaßventil 32, einem Flüssigkeitsauslaß 33 und einem Flüssigkeitseinlaß 34 versehen. Der Auslaß 33 ist mit zwei Rückschlagventilen 36 und 37 verbunden, wobei das Ventil 36 mit dem Einlaß einer Verdrängerpumpe 38 in Verbindung steht. Hierbei kann es sich um eine Zahnrad- oder Kapselpumpe handeln. Der Auslaß der Pumpe 38 steht über eine Rohrleitung 39 mit einem ersten Einlaß 41 des Steuerzylinders 28 in Verbindung. Ein weiterer Einlaß 42 des Steuerzylinders 28 ist über eine Rohrleitung 43 mit dem Einlaß eines federbelasteten Rückschlagventils 44, dem Auslaß des Rückschlagventils 37 und einem Einlaß für eine zweite Verdrängerpumpe 46 verbunden. Die Auslaßseite des federbelasteten Rückschlagventils 44 ist mit dem Speichereinlaß 34 und der Druckseite eines weiteren Rückschlagventils 47 verbunden, dessen Eimaß mit dem Auslaß der Pumpe 46 in Verbindung steht.
  • In F i g. 2 ist ein Schaltbild der Regeleinrichtung dargestellt. Die Primärwicklung 49 eines Transformators 48 ist einerseits mit einem der Leiter 22 möglichst nahe an der Elektrode 18 und andererseits mit der Leitung 14 des Massekontaktes 13 verbunden. Damit liegt die Primärwicklung 49 im Nebenschluß zu einem Lichtbogen, der sich zwischen der Elektrode 18 und dem Schmelzgut 12 bildet. Die Sekundärwicklung 51 des Transformators 48 ist mit einem Gleichrichter 52 verbunden, dessen Ausgang an einen Anker 53 eines Gleichstrommotors 54 angeschlossen ist, der hier mit einer im Nebenschluß liegenden Feldwicklung 56 versehen ist. Ein veränderbarer Widerstand 57 ist in dem Ausgangskreis des Gleichrichters 52 angeordnet, um den durch den Anker 53 fließenden Strom zu ändern. Die Feldwicklung 56 kann. von einer konstanten Gleichstromquelle gespeist werden. Der Motor 54 treibt die Pumpe 46 in der Richtung an, daß sie Flüssigkeit aus dem Steuerzylinder 28 in den Speicher 31 pumpt. Ein mit konstanter Drehzahl umlaufender Wechselstrommotor 58 treibt die zweite Pumpe 38 in der Richtung an, daß sie Flüssigkeit aus dem Speicher 31 in den Steuerzylinder 28 pumpt.
  • Da unter Umständen der Luftdruck in dem Speicher 31 nicht ganz ausreicht, um das Gewicht der Elektrode 18 und des Armes 19 auszugleichen, kann zusätzlich Druckluft in den Speicher 31 durch das Ventil 32 eingeführt werden, wobei die Rückschlagventile 44 und 47 so eingestellt werden, daß bei Nichtumlaufen der Pumpen 38 und 46 die Flüssigkeitsströmung von dem Steuerzylinder 28 in den Speicher 31 gesperrt ist.
  • Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende: Bei Betriebsbeginn wird die Elektrode 18 oberhalb des Schmelzgutes 12 gehalten, bis die Pumpen 38 und 46 durch Erregung der Motoren 54 und 59 in Betrieb gesetzt sind. Die Förderleistung der Pumpe 46 soll annähernd doppelt so groß sein, wie die der Pumpe 38, um auch bei maximaler Drehzahl des Motors 54 einen Leistungsüberschuß zu haben. Da die Stromkreise zu der Elektrode 18 und den Motoren 54 und 58 zunächst geschlossen sind, ist kein Lichtbogen zwischen der Elektrode 18 und dem Schmelzgut 12 vorhanden. An der Primärwicklung 49 des Transformators 48 liegt also die gesamte Elektrodenspannung, so daß auch die volle Ausgangsspannung des Gleichrichters 52 am Anker 53 des Motors 54 liegt. Der Motor 54 läuft also mit maximaler Drehzahl, so daß die Förderleistung der Pumpe 46 diejenige der Pumpe 38 wesentlich überschreitet. Die von der Pumpe 46 gelieferte Flüssigkeit wird durch das Rückschlagventil 47 in den Speicher 31 zwecks Rückumlauf gedrückt. Gleichzeitig wird Flüssigkeit aus dem Steuerzylinder 28 entnommen, so daß sich die Elektrode mit hoher Geschwindigkeit nach unten bewegt. Bei Berührung des Schmelzgutes 12 durch die Elektrode 18 fällt der Widerstand zwischen der Elektrode und dem Schmelzgut 12 im wesentlichen auf Null, so daß sich der zu der Primärwicklung 49 des Transformators 48 fließende Strom wesentlich verringert. Dadurch nimmt der zum Anker 53 fließende Strom ab, so daß die Motordrehzahl schnell sinkt und die Pumpe 38 den Steuerkolben 29 nach oben treibt. Dadurch entsteht ein Lichtbogen zwischen der Elektrode 18 und dem Schmelzgut 12. Wenn der Lichtbogen gezogen ist, nimmt der Stromfluß durch die Primärwicklung 49 allmählich zu, wodurch sich die Drehzahl des Motors 54 erhöht, bis der Lichtbogen die gewünschte Länge erreicht hat. Zu diesem Zeitpunkt sind die Fördermengen der Pumpen 46 und 38 gleich. Wenn der Lichtbogen unterbrochen wird oder nicht zündet, wird der Motor 54 stark beschleunigt, so daß die Elektrode 18 wieder gesenkt wird. Dadurch wird der Lichtbogen gezündet oder wieder hergestellt. Der Arbeiter kann die gewünschte Lichtbogenlänge durch Einstellung des Widerstandes 57 wählen, der die Drehzahl des Motors 54 regelt.
  • Da die Motoren 54 und 58 ständig laufen, steht ein relativ großes Drehmoment bei Drehzahländerungen zur Verfügung. Auch bleibt die Wirkung des Schlupfes oder einer geringfügigen Undichtigkeit in der Pumpe ohne Folgen. Da die Umlaufrichtung der Motoren zu keinem Zeitpunkt umgekehrt wird, werden unerwünschte Reibung oder andere nachterdige hydraulische Verhältnisse, die sich aus stationären oder bewegungslosen Zuständen ergeben, vermieden. In F i g. 3 ist ein Wechselstrommotor 62 mit konstanter Drehzahl dargestellt, der mit einer Pumpe 46 verbunden ist, und ein Motor 63 mit veränderbarer Drehzahl, der an die Pumpe 38 gekuppelt ist. Der Motor 63 ist ein Gleichstromnebenschlußmotor, dessen Anker 64 über einen veränderbaren Widerstand 66 an eine konstante Gleichstromquelle angeschlossen ist. Der Transformator 48 speist wie in F i g. 2 den Gleichrichter 52, der aber hier nur etwa die halbe Ausgangsspannung hat. Wie zur vollen Erregung einer Feldwicklung 67 für den Motor 63 nötig wäre. Der Ausgang des Gleichrichters 52 ist deshalb in Reihe mit der Feldwicklung 67 und mit einem zweiten Gleichrichter 68 geschaltet, der die gleiche Ausgangsspannung hat, aber von einer konstanten Stromquelle gespeist wird. Die Ausgangsspannungen der Gleichrichter 52 und 68 werden somit summiert und liefern. die erforderliche maximale Spannung für die Feldwicklung 67.
  • Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende: Im Betrieb wird die Primärwicklung 49 des Transformators 48 vollständig erregt, wenn kein Lichtbogen zwischen der Elektrode 18 und dem Schmelzgut 12 vorhanden ist. Die Ausgangsspannung des Gleichrichters 52 erreicht dabei einen Maximalwert, so daß in Verbindung mit der Ausgangsspannung des Gleichrichters 68 die Feldwicklung 67 des Motors 63 voll erregt wird. Der Motor 63 läuft also mit seiner normalen Drehzahl. Die von dem Motor 62 angetriebene Pumpe 46 reicht somit aus, um die Elektrode 18 mit der gewünschten Geschwindigkeit nach unten zu bewegen. Wenn die Elektrode 18 das Schmelzgut 12 berührt, wird die Erregung des Transformators 48 wesentlich vermindert, wodurch der Ausgang des Gleichrichters 52 abnimmt und das Feld 67 abschwächt. Dadurch kann sich die Drehzahl des Motors 63 erhöhen, so daß die Elektrode 18 gehoben wird und der Lichtbogen entsteht. Die Erregung der Feldwicklung 67 ändert sich nur zwischen bestimmten Grenzen, wobei die untere Grenze durch die Ausgangsspannung des Gleichrichters 68 festgelegt ist.
  • Eine besonders gute Ansprechgeschwindigkeit hat die Anordnung nach F i g. 4. Dort liegt der Ausgang des Gleichrichters 52 in Reihe mit einer Gleichstromquelle, die, wie dargestellt, aus einem an eine konstante Spannungsquelle angeschlossenen Gleichrichter 68 bestehen kann. Die summierten Spannungen beider Gleichrichter erregen eine Feldwicklung 73 eines Gleichstromnebenschlußmotors 74, welche in Reihe zwischen die Gleichrichter 68 und 52 geschaltet wird. Der Motor 74 ist mit der Pumpe 38 (F i g. 1) verbunden. Sein Anker 76 ist zwischen die Leitung 77, die den Gleichrichter 52 mit dem Gleichrichter 68 verbindet, und die Leitung 78 geschaltet, die den Gleichrichter 68 mit der Feldwicklung 73 verbindet. Die Pumpe 46 ist an einen Gleichstromnebenschlußmotor 79 angeschlossen, dessen Nebenschlußwicklung 81 in Reihe mit dem Anker 86 liegt. Der Anker 82 des Motors 79 ist zwischen die Leitung 77 und die Leitung 83 geschaltet, welche die Feldwicklung 73 mit dem Gleichrichter 52 verbindet. Ein veränderbarer Widerstand 84 kann in den Stromkreis des Ankers 82 für die Drehzahlregelung eingefügt werden. - i Die Wirkungsweise dieser Anordnung ist folgende: Wenn kein Lichtbogen zwischen dem Anker 18 und dem Schmelzgut 12 auftritt und der Transformator 48 vollständig erregt ist, fließt der maximale Strom zu dem Anker 82 des Motors 79 sowie zu dem Feld 73 des Motors 74. Die Drehzahl des Motors 79 erreicht infolgedessen einen maximalen Wert, während die Drehzahl des Motors 74 einen Kleinstwert hat, so daß sich die Elektrode 18 mit der gewünschten maximalen Geschwindigkeit nach unten bewegt. Wenn die Elektrode 18 das Schmelzgut 12 berührt, wird die Ausgangsspannung des Gleichrichters 52 vermindert, die nicht nur den zu dem Anker 82 fließenden, den Motor 79 verlangsamenden Strom reduziert, sondern auch das Feld 73 abschwächt, das die Drehzahl des Motors 74 erhöht, so daß die Elektrode nach oben bewegt wird. Die Bedienung des Widerstandes 84 durch den Arbeiter regelt die Lage der Elektrode 18.
  • Die hier beschriebene Regelanlage ist auch auf ein- und zweiphasige Elektroofenstromkreise anwendbar.

Claims (7)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur selbsttätigen elektrohydraulischen Elektrodenregelung der Position der Elektroden bei Lichtbogenöfen in Abhängigkeit von den elektrischen Werten des Lichtbogens mittels eines den Flüssigkeitsdruck liefernden Flüssigkeitsumlaufes, der auf einen Steuerkolben wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlauf durch zwei Motoren aufrechterhalten wird, wobei der eine Motor die Flüssigkeit in den Steuerzylinder hineindrückt, der andere sie aus dem Zylinder abzieht und wobei aus dem Verhältnis der Fördermengen sich bei Überwiegen des Zuflusses eine Bewegung des Kolbens und damit der Elektrode nach oben, bei Überwiegen des Abflusses eine Bewegung nach unten und bei Gleichheit von Zu- und Abfluß Stillstand des Kolbens bzw. der Elektrode ergibt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsabfluß aus dem Steuerzylinder innerhalb eines Bereiches variiert wird, der sich von annähernd Null bis zu der im wesentlichen zweifachen Menge des Flüssigkeitszuflusses in den Steuerzylinder erstreckt.
  3. 3. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (54, 64) zur Regelung des Abflusses aus dem Zylinder (28) ein in einer Richtung wirkender Motor mit veränderlicher Drehzahl ist und antriebsfähig mit einer Pumpe in Verdrängerbauart gekuppelt ist, die an die Ausströmöffnung des Zylinders (28) angeschlossen werden kann, und daß der Motor (58) zur Regelung des Flüssigkeitszuflusses in den Zylinder (28) antriebsfähig mit einer zweiten Pumpe (38) in Verdrängerbauart gekuppelt ist, die an die Einströmöffnung des hydraulischen Servomotors angeschlossen werden kann.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Transformator (48) mit einer zwischen die Elektrode (18) und Ofenerde (14) geschalteten Primärwicklung (49), einer Sekundärwicklung (51) und einem zwischen die Sekundärwicklung (51) des Transformators (48) und den Abflußmotor (54) geschalteten Gleichrichter (52).
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (28) und eine erste und zweite Pumpe (38, 46) miteinander hydraulisch in Reihe verbunden sind, daß mindestens ein Motor für die erste und zweite Pumpe (38, 38) ein Gleichstrommotor (54; 74, 79) mit einem Anker (53; 76, 82) und einem Feld (56; 73, 81) ist, wobei eine im wesentlichen konstante Stromquelle an das Feld oder den Anker des Gleichstrommotors derart angeschlossen ist, daß bei einemAnker-oderFeldstrom, dersichansprechend auf Änderungen in den elektrischen Werten des Lichtbogens ändert, die Geschwindigkeit des Motors (54; 74, 79) und damit das Ausströmvolumen einer der Pumpen (46) innerhalb eines Bereiches verändert wird, der sich von annähernd Null bis zu dem im wesentlichen doppelten Ausströmvolumen der anderen Pumpe (38) erstreckt.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Motoren (74, 79) ein Gleichstromfeld (73, 81) und Ankerwicklungen (76, 82) aufweisen, wobei die im wesentlichen konstante Stromquelle an das Feld (81) des ersten Motors (79) und an den Anker (76) des zweiten Motors (74) angeschlossen und der Anker (82) so angeordnet ist, daß er den veränderlichen Ankerstrom aufnimmt.
  7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen konstante Stromquelle (68) an das Feld (73) des zweiten Motors (74) angeschlossen ist, um eine vorbestimmte Minimalspeisung des Motors aufrechtzuerhalten. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 626 823; USA.-Patentschriften Nr. 1528 510, 2 422 362,-2440380.
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