DE1188227B - Verfahren zur Regelung der Elektroden in einem Elektrodenwiderstandsofen und Anordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Regelung der Elektroden in einem Elektrodenwiderstandsofen und Anordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number
DE1188227B
DE1188227B DEA41980A DEA0041980A DE1188227B DE 1188227 B DE1188227 B DE 1188227B DE A41980 A DEA41980 A DE A41980A DE A0041980 A DEA0041980 A DE A0041980A DE 1188227 B DE1188227 B DE 1188227B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
reactance
furnace
voltage
current path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEA41980A
Other languages
English (en)
Inventor
Bengt Renborg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Norden Holding AB
Original Assignee
ASEA AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASEA AB filed Critical ASEA AB
Publication of DE1188227B publication Critical patent/DE1188227B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00Heating by electric discharge
    • H05B7/02Details
    • H05B7/144Power supplies specially adapted for heating by electric discharge; Automatic control of power, e.g. by positioning of electrodes
    • H05B7/148Automatic control of power
    • H05B7/152Automatic control of power by electromechanical means for positioning of electrodes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00Heating by electric discharge
    • H05B7/02Details
    • H05B7/10Mountings, supports, terminals or arrangements for feeding or guiding electrodes
    • H05B7/109Feeding arrangements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Description

  • Verfahren zur Regelung der Elektroden in einem Elektrodenwiderstandsofen und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung der Lage der Elektroden in einem Elektrodenofen, vorzugsweise einem Elektrodenwiderstandsofen, sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.
  • In Elektrodenwiderstandsöfen, bei denen üblicherweise der wesentlichste Teil der Schmelzwärme in der Charge um die und unter der Elektrodenspitze erzeugt wird, ist es aus metallurgischen Gesichtspunkten wichtig, daß die Schmelzzone, in der der größte Teil der Wärme erzeugt wird, in einer gewissen Höhe über dem Schmelzbade liegt.
  • Bei den Regelsystemen für Elektrodenwiderstandsöfen hat der Regler die Aufgabe, den Abstand der Elektrode von der Schmelze so einzustellen, daß entweder der Strom oder die Wirkleistung konstant bleibt. Im ersten Fall versucht also der Regler den Scheinwiderstand und im zweiten Fall den ohmschen Widerstand konstant zu halten. Diese beiden bekannten Regelarten führen aber nicht zu einem annähernd gleichbleibenden Abstand der Schmelzzone über dem Schmelzbad. Das hat seinen Grund darin, daß der ohmsche Widerstand nicht allein eine Funktion des Abstandes der Elektrode von der Schmelze ist. Der ohmsche Widerstand ändert sich bei halbkugliger Form der Elektrodenspitze verhältnismäßig wenig bei Änderung des Abstandes, und zum anderen kann sich der Chargenwiderstand in Abhängigkeit von verschiedenen Zusammensetzungen der Charge erheblich ändern, unter Umständen verdoppeln. Bei einer Wirkleistungsregelung kann somit bei Verdoppelung des Chargenwiderstandes der Abstand der Elektrode vom Schmelzbad auf die Hälfte zurückgehen bzw. auf das Doppelte steigen, wenn der Chargenwiderstand entsprechend abnimmt. Eine Möglichkeit, die von der Zusammensetzung der Charge und die von der Lage der Schmelzzone bedingte Änderung des Widerstandes zu unterscheiden, besteht nicht.
  • Es sind auch Einrichtungen zur Regelung der Elektrodenstellung bei Lichtbogenöfen bekannt, bei welchen die Regelung auf die Wirkleistung oder verschiedene andere Betriebsgrößen abgestellt werden kann, wobei die in der Richtung des Elektrodenstromes liegende Komponente der Elektrodenspannung mit dem Strom der betreffenden Elektrode in Vergleich gestellt wird. Man kann aber auch mit diesen Einrichtungen die obengenannten Nachteile nicht vermeiden.
  • Im Gegensatz zu den bekannten Methoden ist ein Verfahren nach der Erfindung auf dem Prinzip aufgebaut, den Blindwiderstand der Strombahn zwischen Elektrode und Schmelze, und damit die Höhe der Schmelzzone über dem Schmelzbad, konstant zu halten. Der Blindwiderstand ist praktisch ausschließlich eine Funktion des Abstandes der Elektrode vom Schmelzbad, d. h. von Änderungen des ohmschen Widerstandes der Charge unabhängig. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß für mindestens eine Elektrode der Blindwiderstand des im Ofen verlaufenden Teils der Elektrodenstrombahn ermittelt und durch Heben und Senken dieser Elektrode nahezu konstant gehalten wird.
  • Die Erfindung umfaßt auch eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Organ zur Ermittlung des Blindwiderstandes enthält, z. B. ein Reaktanzrelais, und daß das genannte Organ ein für die Elektrodenbewegung vorgesehenes Betätigungsgerät steuert, z. B. einen elektrischen Motor mit zugehörigen mechanischen Kraftübertragungsgliedern.
  • Die Erfindung ist im folgenden an Hand der schematischen Zeichnung beschrieben, in der F i g. 1 eine der Elektroden eines Elektrodenwiderstandsofens und die Verteilung des Elektrodenstromes in der Charge und F i g. 2 ein Schema für eine Anordnung nach der Erfindung zeigt.
  • In F i g. 1 bezeichnet 1 eine Elektrode, deren Stromzufuhr über Elektrodenklemmen 2 stattfindet. Die Elektrode wird in den Ofen durch den Gewölbering 3 eingeführt, der in das Ofengewölbe 4 eingesetzt und mit Kontaktrollen 5 versehen ist, die mit der Elektrode in Kontakt sind. Die Linie A-A gibt die Höhe der Charge über der Schmelze an. Es geht aus der Figur hervor, daß die Elektrode 1 verhältnismäßig tief in die Charge getaucht ist, was bei Elektrodenwiderstandsöfen üblich ist. Die Ofenleistung wird in einer Zone entwickelt, die mit der Strombahn zwischen der Elektrode 1 und der Oberfläche 6 der Schmelze zusammenfällt. Die Strombahn ist in der Figur mit Stromlinien 7 dargestellt. Wenn man voraussetzt, daß zu jeder Zeit der Ofen in der Hauptsache gefüllt gehalten wird, muß sich das Stromlinienbild für die Elektrodenstrombahn zwischen Gewölbering und Schmelze bei veränderlichem Abstand zwischen Elektrodenspitze und Schmelze ändern, so daß jede Elektrodenlage einen charakteristischen Wert für den Mittelquerschnitt der genannten Strombahn ergibt. Wie bekannt, hat eine Strombahn mit kleinem Querschnitt einen größeren Blindwiderstand als eine gleich lange Strombahn mit großem Querschnitt. Man erhält somit von jeder Elektrodenlage einen charakteristischen Wert für den sich auf die genannte Strombahn beziehenden Blindwiderstand.
  • Der vom Strom und Widerstand unabhängige Blindwiderstand kann in verschiedener Weise hergeleitet werden. So können die für die genannte Strombahn geltenden vektoriellen Strom- und Spannungswerte gemessen und der Blindwiderstand durch ein Zeigerinstrument oder mit Hilfe eines Nomogramms abgeleitet werden. Eine Zusammenstellung der vektoriellen Werte für die Anzeige eines konstanten Blindwiderstandes kann auch nach der Erfindung dadurch erfolgen, daß die genannten Strom-und Spannungsvektoren einem elektrodynamischen System, z. B. einem Reaktanzrelais, derart zugeführt werden, daß Gleichgewicht zwischen magnetischen Kräften nur bei einem gewissen Wert des Blindwiderstandes der genannten Strombahn erhalten wird. Der gewünschte Wert wird mittels veränderlicher Relaiskonstanten eingestellt.
  • Die Erfindung gibt auch ein Verfahren zum Ableiten des Blindwiderstandes an, wobei eine hochfrequente Spannung verwendet wird, die der genannten Strombahn aufgedrückt wird, während diese an eine hochfrequente Meßausrästung angeschlossen wird. Die Meßfrequenz wird so hoch gewählt, daß das hochfrequente Meßsystem nicht von der niederfrequenten Ofenspannung beeinflußt wird. Die hochfrequente Messung kann in vielen verschiedenen Weisen ausgeführt werden. Die Erfindung zeigt ein Verfahren, nach welchem ein zu der Meßanordnung gehörender Schwingungskreis auf Resonanz bei dem gewünschten Wert der genannten Induktanz abgestimmt wird. Man kann auch die genannte Strombahn in eine konventionelle Meßbrücke für Induktionsmessungen einschalten.
  • F i g. 2 zeigt schematisch eine Anordnung zur automatischen Regelung nach dem Verfahren. In F i g. 1 bezeichnet 1 die Elektrode, die über den Kontaktring 2 Strom vom Ofentransformator 8 bekommt. Der Strom schließt sich über das Schmelzbad 6. 16 bezeichnet das elektrodynamische System in einem Reaktanzrelais, welches System aus zwei festen Spulen und einer beweglichen Spule 13 besteht. Die eine feste Spule 14 ist an die Sekundär-Seite eines Stromtransformators 9 geschaltet, dessen Primärseite mit der Sekundärseite des Ofentransformators reihengeschaltet ist. Die andere feste Spule 15 des Systems ist über einen Regelwiderstand 12 an einem zu dem kompletten Reaktanzrelais gehörigen Phasendrehorgan 10 angeschlossen, das für eine Phasendrehung der dem Organ zugeführten Spannung um 90° vorgesehen ist, die im vorliegenden Fall die Spannung zwischen den auf dem Gewölbering 3 angeordneten Kontakrollen 5 und dem Schmelzbad 6 ist. Die bewegliche Spule 13 des Relais wird von einem Stromtransformator 11 mit veränderlichem Übersetzungsverhältnis und mit in Reihe mit der festen Spule 14 geschalteter Primärseite gespeist. Bei einem gewissen Wert der Reaktanz der Strombahn zwischen Gewölbering 3 und Schmelze 6 herrscht Gleichgewicht zwischen den Kräften, die auf die bewegliche Spule 13 wirken, und dieser Wert ist abhängig von den Konstanten des Relais, die mittels der einstellbaren Elemente 11 und 12 variiert werden können. Ein mit Teilkontakten versehener Arm 17 ist auf der beweglichen Spule 13 befestigt und derart im Verhältnis zu anderen Teilkontakten angeordnet, daß Gleichstrom einem für die Elektrodenbewegung vorgesehenen Motor 18 in der einen oder anderen Richtung zugeführt wird, wenn das Gleichgewicht zwischen den auf die Spule 13 wirkenden Kräften gestört wird, d. h., wenn die genannte Reaktanz kleiner bzw. größer als der gewünschte Wert wird.
  • Die in der Zeichnung gezeigte Anordnung ist nur einer der vielen im Rahmen der Erfindung denkbaren Ausführungsformen. So kann der in F i g. 2 gezeigte Kontaktarm durch einen Geber ersetzt werden, der einem Servosystem eine Größe zuführt, die im wesentlichen proportional der Abweichung der beweglichen Spule von der Gleichgewichtslage ist.
  • Eine Anordnung nach der Erfindung zur Durchführung des auf der Anwendung eines hochfrequenten Meßkreises aufgebauten Verfahrens wird dadurch erhalten, daß eine von der Induktanz der genannten Strombahn abhängige Spannung im Meßkreise, z. B. die Spannung über dem bei Gleichgewicht stromlosen Zweig in einer Meßbrücke, einem Verstärker zugeführt wird, der zusammen mit dem Betätigungsgerät der Elektroden zu einem Servosystem gehört.

Claims (6)

  1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum Regeln der Elektroden in einem Elektrodenwiderstandsofen, d a d u r c h gekennzeichnet, daß für mindestens eine Elektrode der Blindwiderstand des im Ofen verlaufenden Teils der Elektrodenstrombahn ermittelt und durch Heben und Senken dieser Elektrode nahezu konstant gehalten wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Blindwiderstand durch Zusammenstellung der vektoriellen Werte einer zwischen Elektrode und Schmelzbad wirkenden Ofenspannung und ihres Stromes ermittelt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spannung, deren Frequenz wesentlich höher als die der Ofenspannung ist, zwischen der genannten Elektrode und der Schmelze zugeführt und die genannte vom Blindwiderstand abhängige Größe durch Zusammenstellung der vektoriellen Werte für die genannte zugeführte Spannung und ihre Stromes ausgedrückt wird.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Strombahn einen Teil eines .Schwingungskreises bildet, dem eine hochfrequente Spannung zugeführt wird, und daß ein bestimmter Wert des Blindwiderstandes dadurch angezeigt wird, daß der Schwingungskreis in Resonanz mit der Spannung ist.
  5. 5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Organ zum Ermitteln der vom Blindwiderstand abhängigen Größe enthält, z. B. ein Reaktanzrelais, und daß das genannte Organ ein für die Elektrodenbewegung vorgesehenes Betätigungsgerät steuert, z. B. einen elektrischen Motor mit zugehörigen mechanischen Kraft übertragungsgliedern.
  6. 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die im Ofen verlaufende Strombahn in eine Meßbrücke eingeschaltet ist, z. B. in eine Wien-Maxwellbrücke, so daß ein konstanter Wert des Blindwiderstandes der genannten Strombahn dadurch angezeigt wird, daß die hochfrequente Spannung zwischen zwei Punkten in der Brücke gleich Null ist und daß ein Verstärkersystem mit seiner Eingangsseite an den genannten beiden Punkten und mit seiner Ausgangsseite an dem genannten für die Elektrodenbewegung vorgesehenen Betätigungsgerät angeschlossen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1073124; »Elektrowärme«, März 1961, S.110, 111; »Stahl und Eisen«, Januar 1954, S. 82 bis 84.
DEA41980A 1961-12-30 1962-12-24 Verfahren zur Regelung der Elektroden in einem Elektrodenwiderstandsofen und Anordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens Pending DE1188227B (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1188227X 1961-12-30
SE1317361 1961-12-30
FR919992A FR1343263A (fr) 1961-12-30 1962-12-28 Procédé de réglage de la position des électrodes dans un four à électrodes et dispositifs pour la mise en oeuvre de ce procédé

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1188227B true DE1188227B (de) 1965-03-04

Family

ID=27246979

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEA41980A Pending DE1188227B (de) 1961-12-30 1962-12-24 Verfahren zur Regelung der Elektroden in einem Elektrodenwiderstandsofen und Anordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE1188227B (de)
FR (1) FR1343263A (de)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1073124B (de) * 1956-09-12 1960-01-14 Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft, Berlin Und Erlangen Einrichtung zur Regelung der Elektrodenstellung von Lichtbogen- und aehnlichen Oefen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1073124B (de) * 1956-09-12 1960-01-14 Siemens-Schuckertwerke Aktiengesellschaft, Berlin Und Erlangen Einrichtung zur Regelung der Elektrodenstellung von Lichtbogen- und aehnlichen Oefen

Also Published As

Publication number Publication date
FR1343263A (fr) 1963-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69201573T2 (de) Elektrodensteuerung für einen elektrischen Lichtbogenofen.
EP0023058A1 (de) Verfahren und Einrichtung zur Regulierung eines Elektrolichtbogenofens
DE3872369T2 (de) Ausgleichregler fuer spinnduesen.
DE2143231A1 (de) Neigungssteuerung
EP0199936B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Regelung von Lichtbogenöfen
DE2827875A1 (de) Mehrphasen-lichtbogenofen und verfahren zu dessen regelung
DE3512177C2 (de) Verfahren zur Symmetrierung elektrischer Größen in Drehstrom-Lichtbogenöfen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE2732873C2 (de)
DE3533618C1 (en) Arrangement for regulating the energy supplied to the welding point at a resistance welding machine
DE2513923A1 (de) Automatische regeleinrichtung fuer die kristallherstellung
EP0813284A2 (de) Verfahren zur Stabilisierung eines Wechselstromnetzes gegen Blindleistungsschwankungen und Blindleistungskompensationseinrichtung
DE69320564T2 (de) Gleichstromlichtbogenofen mit Steuerung der Lichtbogenablenkung
DE1188227B (de) Verfahren zur Regelung der Elektroden in einem Elektrodenwiderstandsofen und Anordnung zur Durchfuehrung des Verfahrens
DE2440960A1 (de) Einrichtung zur regelung der lichtbogenlaenge in drehstrom-lichtbogenoefen
DE1540879B1 (de) Verfahren zur messung und steuerung der elektrodenstellung in elektrischen reduktionsoefen
DE2731014C3 (de) Einrichtung zur Regelung eines Drehstrom-Lichtbogenofens
DE2103216B2 (de) Verfahren zur bestimmung der eintauchtiefe von elektroden in einem reduktionsofen
DE1159112B (de) Verfahren zur Regelung eines Lichtbogenofens
DD147032A5 (de) System zur kontrolle und regulierung der elektroden im elektro-schlacke-umschmelzverfahren
DE1540879C (de) Verfahren zur Messung und Steuerung der Elektrodenstellung in elektrischen Re duktionsofen
DE3134062C2 (de) Verfahren und Anordnung zur Regelung der Lichtbogenlänge beim Vakuumlichtbogenschmelzen und der Eintauchtiefe beim Elektroschlacke-Umschmelzen von Abschmelzelektroden in elektrometallurgischen Öfen
DE4229371C2 (de) Verfahren zur Reglung des Elektrodenvorschubs insbesondere in einem Lichtbogenofen
DE1014682B (de) Selbsttaetige Lichtbogenschweissmaschine mit nicht abschmelzender Elektrode und mit Regelung der Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes, der Stromstaerke und der Schweissgeschwindigkeit in Abhaengigkeit voneinander
DE733253C (de) Durch drei an die drei Phasen des Drehstromnetzes angeschlossene Elektroden beheiztes Bad, insbesondere zum Haerten dienendes Elektrodensalzbad
DE3410547A1 (de) Pruefgeraet zum untersuchen elektrisch leitender pruefteile