DE1960936C - Verfahren und Anordnung zur Regelung der Eintauchtiefe von Abschmelzelektroden in die Schlackenschicht beim Elektroschlacke-Umschmelzen - Google Patents
Verfahren und Anordnung zur Regelung der Eintauchtiefe von Abschmelzelektroden in die Schlackenschicht beim Elektroschlacke-UmschmelzenInfo
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- DE1960936C DE1960936C DE1960936C DE 1960936 C DE1960936 C DE 1960936C DE 1960936 C DE1960936 C DE 1960936C
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Description
1 2
. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine An- ist, den Abstand der Elektrodenunterkcnte vom
Ordnung zur Regelung der Eintauchtiefe von Ab- Schmelzbadspiegel zu regeln, nicht aber die EinUiuch-
schmelzelektroden in die Schlackeschicht beim tiefe. Da auch die Höhe der Schlackeschicht keine
Eiektroschlacke-Umschmelzen, wobei der innerhalb Konstante ist, muß sich zwangweise die Eintauchtiefe
der Schlackeschidht gemessene Spannungsabfall oder 5 der Elektrode bei Veränderung der Höhe der
der durch die Schlackeschidht fließende Strom als Schlackeschicht ändern.
Ausgangssignal für die Erzeugung einer Stellgröße Durch den Aufsatz von W. RichIing »Das
zum Einstellen der Elektrodenposition dient. Der Elektroschlackeumschmelzen — ein neues Verfahren
Erfindung liegt unter anderem die bekannte Auf- zur Herstellung von Stahlblöcken hoher Qualität«,
gäbe zugrunde, ein Problem zu lösen, das bei allen io NEUE HÜTTE, September 1961, S. 565 bis 572,
metallurgisdhen öfen auftritt, in denen eine Ab- ist es nun bekannt, daß der Eintauchtiefe der Eleksdhmelzelektrode
zu einem festen Block umgeschmol- trade in die Schlackeschicht ganz besondere Bedeuzen
wird, wobei ein definierter Abstand zwischen tung zukommt. Bei zu geringer Eintauchtiefe bilden
den einander gegenüberliegenden elektrischen Polen sich Lichtbögen aus, die zu einem instabilen Schmelzeingehalten
werden muß. Dieser Abstand ist bekannt- 15 prozeß führen. Bei zu großer Eintauchtiefe bildet
lieh einer direkten Messung nicht zugänglich, so daß sich an dem in die Schlacke eintauchenden Elekman
schon mehrfach versucht hat, die direkte Mes- trodenende eine kegelförmige Verjüngung aus, die
sung durch indirekte Messungen zu ersetzen. zu einer Energiekonzentration an der Stelle der
Durch die deutschen Patentschriften 1 106 007 und Strompfade führt, die aus der Kegelspitze austreten.
1 171 098 ist es bereits bekannt, zur mittelbaren Be- 20 Die Folge ist auch hier eine Instabilität des Umstimmung
der Eintauchtiefe von Abschmelzelektroden Schmelzvorganges, die bis zum Kurzschluß, d. h., bis
ein Echolotsystem zu verwenden. Bei der bekannten zum Verschweißen der Elektrode mit dem Ingot und
Lösung dienen Schallwellen zur Ortung des unteren damit zur Unterbrechung des Umschmelzvorganges
Endes der Abschmelzelektrode, woraus sich bei führen kann. Der für gute Endergebnisse brauchbare
Kenntnis bestimmter weiterer Daten die Eintauchtiefe 35 Arbeitsbereich ist bei einem Elektroschlackeumder
Elektrode errechnen läßt. Mit einer solchen schmelzverfahren außerordentlich eng. Jede Ab-Lösung
sind jedoch folgende Nachteile verbunden: weichung nach unten oder oben führt zwangsweise
Die Berechnung der Eintauchtiefe setzt eine genaue zu verschlechterten Endprodukten. Als optimal kann
Kenntnis des Abstandes zwischen Schallgeber und ein Verfahrensablauf bezeichnet werden, bei dem
-empfänger einerseits und Oberfläche der Schlacke- 30 die Elektrode nur ganz geringfügig, vorzugsweise
schicht andererseits voraus. Eine solche Messung ist nur wenige Millimeter, in die Schlackeschicht einmit
der für Elektroschlacke-Umschmelzverfahren er- taucht. Hierbei bildet sich eine Abschmelzfläche am
forderlichen Genauigkeit, bei der es auf wenige MiIIi- unteren Ende der Elektrode aus, die nahezu eben
meter ankommt, in der Praxis nicht möglich. Außer- und horizontal verläuft. Die Folge ist eine gleichdem
ist ein definierter Ort für Reflexion der Schall- 35 mäßige Verteilung der Strompfade in der Schlacke,
wellen nur dann vorhanden, wenn ein scharf begrenz- ein gleichmäßiger Reinigungseffekt über den gesamter
Übergang von einer Phase in die andere vornan- ten Elektrodenquerschnitt und ein gleichmäßiger
den ist. Bei Abschmelzelektroden geht aber bekannt- Blockaufbau aus einem in der Mitte nicht zu tiefen
Hch der feste Werkstoff allmählich in die schmelz- Schmelzsee.
flüssige Phase über. Außerdem bedingen Schallgeber 40 Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zu-
und -empfänger bei den 'hohen Strömen, wie sie in gründe, die den bekannten Verfahren anhaftenden
den Elektroschlacke-Umschmelzofen fließen, erheb- Nachteile zu vermeiden, und ein Verfahren zu
lidhe Mittel für die Abschirmung der magnetischen schaffen, das ein Umschmelzen von festen Elektroden
Felder, die ansonsten das Meßergebnis negativ beein- in einem engen, optimalen Arbeitsbereich gestattet,
flüssen würden. 45 wobei die Elektrode nur ganz geringfügig in die
Durch die USA.-Patentschrift 3 375 318 ist es fer- Schlackeschicht eintaucht und hierdurch mit nahezu
ner bekannt, den Abstand zwischen Elektrodenunter- ebener Fläche abschmilzt. Gemäß der Erfindung
kante und Schmelzbadspiegel dadurch zu bestimmen werden nun die der Grundspannung und/oder dem
und zu regeln, daß man den Spannungsabfall inner- Grundstrom überlagerten impulsförmigen Schwanhalb der Schlackeschicht auswertet. Es war dabei 50 kungen von Spannung oder Strom getrennt erfaßt
bereits erkannt worden, daß der Widerstandsbeiwert und einem Regelkreis zugeführt, in welchem eine
in bedeutendem Maße abhängig von der Schlacken- der Charakteristik der Schwankungen entsprechende
Zusammensetzung ist. Man war daher gezwungen, Stellgröße gebildet wird, die eine Verstellung der
zur Vermeidung dieses Einflusses an Stelle des abso- Elektrode bewirkt.
luten Widerstandes der Schlackeschicht die Ver- 55 Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß bei
änderung dieses Widerstandes bei Änderung des Ab- einer Betriebsweise des Ofens, bei der sämtliche
Standes zwischen Elektrode und Schmelzbadspiegel gestellten Forderungen erfüllt werden, impulsförmizu
erfassen. Diese sogenannte Differenzenmethode bc- gen Schwankungen von Spannung oder Strom mit
rücksichtigt jedoch nicht die Veränderung der Leit- besonderer Charakteristik auftreten, die der Grundfähigkeit
der Schlacke bei Veränderung der Tempera- 60 spannung oder dem Grundstrom überlagert sind,
tür. Die Abhängigkeit der Leitfähigkeit der Schlacke »Grundspannung« bzw. »Grundstrom« sind dabei
von derTemperatur ist noch nicht vollständig erforscht, diejenigen Werte, die sich auf Grund der Impedanz
sie ist jedoch keinesfalls in dem hier interessierenden der Schlacke und der Kenndaten der Stromversor-Betricbsbereich
linear. Da es nicht immer möglich ist, gungseinrichtung einstellen für den Fall, daß keine
mit konstanter Sc'hlacketemperatur zu arbeiten, sind 65 Schwankungen oder Diskontinuitäten dieser Werte
der Anwendung dieses bekannten Verfahrens enge auftreten. Die Ursache der Schwankungen ist noch
Grenzen gesetzt. Außerdem ist es von Bedeutung, nicht restlos geklärt, ihr Auftreten ist jedoch eindaß
es durch das bekannte Verfahren zwar möglich wandfrei nachgewiesen worden und ihre vorzügliche
Eignung als Regelsignal praktisch erprobt. Die Orundspannung kann sowohl eine Gleichspannung als
eine Wechselspannung sein. Naturgemäß ist aie nicht
völlig konstant, da unvermeidliche Netzschwankungen auftreten und/oder eine zusätzliche Leistungsregelung
des Ofens durch Veränderung von Spannung und Strom während des Abschmelzvorganges
vorgenommen werden kann. Im Gegensatz zur Gfundspannung zeichnen sich die ihr überlagerten
impulsförmigen Schwankungen aber durch ein cha- ίο
rakteristisches Verhalten aus, so daß sie durch entsprechende elektrische Mittel auch einwandfrei von
der Grundspannung getrennt werden können.
Unter dem Begriff »Charakteristik« sollen sowohl die vollständige mathematische Funktion der
Schwankungen als auch Ausschnitte daraus verstanden werden. So kann beispielsweise der komplette
Kurvenverlauf in Abhängigkeit von der Zeit integriert werden, es können nur die positiven oder
die negativen Kurventeile integriert werden, es können die positiven und/oder negativen Impulse
ausgezählt werden, wobei gegebenenfalls nur Impulse oberhalb einer bestimmten Amplitude erfaßt werden,
es können auch Grenzwertgeber eingesetzt werden, die nur dann ansprechen, wenn eine oder mehrere
Amplituden einen vorgegebenen Grenzwert überschreiten. Die impulsförmigen Schwankungen im
Sinne der vorstehenden Ausführungen sind sowohl Spannungs- als auch Stromschwankungen, die infolge
der Impedanz der Stromversorgungsanlage ohnehin miteinander in Wechselbeziehung stehen.
Gemäß der weiteren Erfindung ergibt sich ein besonders einfaches und zuverlässiges Regelverfahren
aber dann, wenn die impulsförmigen Schwankungen von der Grundspannung getrennt und nachfolgend
integriert werden, und wenn das Integral mit einer Referenzspannung verglichen wird, wobei das Differenzsignal
von Integral- und Referenzspannung unter Berücksichtigung des Vorzeichens gegebenenfalls
nach Verstärkung als Stellgröße für den Elektrodenvorschub verwendet wird. Die Referenzspannung ist
dabei eine konstante Spannung, der das Spannungsintegral dann entspricht, wenn sich die Abschmelz- .
elektrode in der gewünschten, optimalen Position befindet. In einem solchen Falle entsteht kein Diffe- 45
renzsignal, so daß auch keine Verstellung des Elektrodenvorschubs erfolgt. Die Referenzspannung
kann ganz verschiedene Werte besitzen, je nachdem, wie der Ofen betrieben wird. Die Zuführung der
Grundspannung und der ihr überlagerten impuls- 50 förmigen Schwankungen zu einem Auswertungsgerät,
zu dem der genannte Regelkreis gehört, erfolgt entweder durch unmittelbaren Abgriff mittels eines Spannungs-
oder Stromwandlers oder mittels eines Shunts.
Eine besonders einfache und vorteilhafte Anord- 55 nung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist dann gegeben, wenn der Spannungsabfall innerhalb der Schlackeschicht gegebenenfalls
nach Gleichrichtung und Glättung der durch die Netzfrequenz bedingten Oberwellen in einer Sieb- 60
kette, einem Kondensator mit einer solchen Auslegung aufgeschaltet ist, daß nur die impulsförmigen
Schwankungen, nicht aber die geglättete Grundspannung weitergeleitet werden, und daß die impulsförmigen
Schwankungssignale über einen Gleich- 65 richter einem Integrierglied aufgeschaltet sind, dessen
Ausgangsspannung eine Referenzspannung entgegengeschaltet ist, wobei die entstehende Differenzspannung
unter Berücksichtigung ihres Vorzeichens einem Stellglied für die Vorschubeinrichtung der
Abschmelzelektrode aufgeschaltet ist. Eine Gleichrichtung und Glättung der durch die Netzfrequenz
bedingten Oberwellen ist bei der Verwendung von Wechselstrom Voraussetzung für eine einwandfreie
Trennung der Schwankungssignale von der Grundspannung. Ein ausreichend dimensionierter Kondensator
dient hierbei in einfachster Weise als Sperre für die geglättete Grundspannung, ist jedoch durchlässig
für die impulsförmigen Schwankungen. Naturgemäß entfällt die Gleichrichtung bei Anwendung
von Gleichstrom.
Ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
und dessen Wirkungsweise seien nachfolgend an Hand der Fig. 1 bis 4 näher beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Elektroschl^cke-Umschmelzanlage
mit Wechselstromversorgung und einen ihr zugeordneten Regelkreis, und die
Fig. 2 bis 4 charakteristische Spannungsdiagramme für die verschiedenen Regelzustände der
Anlage.
In Fig. 1 ist mit 1 eine Abschmelzelektrode aus
einem beliebigen Metall oder einer Legierung bezeichnet, die mittels einer Zugstange 2 an einem
Ausleger 3 einer Elektrodenhaltevorrichtung befestigt ist. Der Ausleger 3 ist längsverschieblich an
einer senkrechten Führungssäule 4 befestigt und mittels einer Gewindespindel 5 in vertikaler Richtung
bewegbar. Zu diesem Zwecke befindet sich im Ausleger 3 eine Spindelmutter 6. Die Gewindespindel 5
wird an ihrem oberen Ende von einem Lager 7 aufgenommen, das mittels einer Traverse 8 an der
Führungssäule 4 befestigt ist. Das untere Lager 9 der Gewindespindel befindet sich in einem Getriebekasten
10, in dem die Drehzahl des Antriebsmotors 11 auf einen geeigneten Wert untersetzt wird. Die
Teile 2 bis 11 stellen die sogenannte Elektrodenvorschubeinrichtung
dar.
Die Abschmelzelektrode 1 befindet sich zumindest mit einem Teil ihrer Länge innerhalb einer Kokille
12, die aus einer Kokillenwand in Form eines zylindrischen Hohlmantels mit Anschlußstutzen 14
für Ein- und Austritt der Kühlflüssigkeit 15 besteht. In der Kokille 12 befindet sich während der Schmelzphase,
in der die Vorrichtung dargestellt ist, eine flüssige Schlackeschicht 16, in welche die Abschmelzelektrode
1 in geringem Maße eintaucht. Die Elektrode schmilzt tropfenweise durch die Schlackeschicht
16 ab, sammelt sich darunter in einem Schmelzsee 17, der nachfolgend durch Wärmeentzug
zum Schmelzblock 18 verfestigt wird. Der Wärmeentzug erfolgt anfänglich im wesentlichen durch den
wassergekühlten Kokillenboden 19 und nachfolgend im wesentlichen durch die Kokillenwand 13. Die
gesamte Anordnung ruht auf einer Basisplatte 20.
Die Schmelzstromzufuhr erfolgt einerseits mittels eines flexiblen Kabels 22 und einer Anschlußklemme
zur Zugstange 2 und von hier aus zur Elektrode 1, andererseits über eine Leitung 21 zum Kokillenboden
19. Häufig ist der Kokillenboden 19 von der Kokille 12 elektrisch isoliert (nicht in der Zeichnung
dargestellt).
Durch Abgriffe an den Leitungen 21 und 22 mittels der Anschlußleitungen 24 und 25 wird der
Spannungsgradient innerhalb der Schlackeschicht 16 einschließlich der ihm überlagerten impulsförmigen
Schwankungen erfaßt. Es ist natürlich ebensogut verstärkt und dient zur Regelung bzw. Steuerung von
möglich, an Stelle der Spannungswerte den Strom- Drehzahl und Drehrichtung des Antriebsmotors 11.
fluß innerhalb der Schlackeschicht zu erfassen, dem Die Antriebsleistung wird dem Steuergerät 47 über
ebenfalls impulsförmige Schwankungen überlagert die Klemmen 48 und 49 zugeführt,
sind, die jedoch auf Grund der bekannten Zusam- 5 Die Wirkungsweise der in Fig. 1 dargestellten
menhänge über die Impedanz der Schlackeschicht Anordnung sei an Hand der F i g. 2 bis 4 näher
mit entgegensetztem Vorzeichen auftreten. Die Er- beschrieben:
fassung der Stromwerte erfolgt vorteilhaft über einen In F i g. 2 sind drei verschiedene Spannungs-Stromwandler
26, der als Alternativlösung gedacht diagramme a, b und c dargestellt, wie sie als Folge
und gestrichelt dargestellt ist. In ähnlicher Weise io der Vorgänge in der Schlackeschicht 16 bei verkann
die Erfassung von Strom- bzw. Spannungs- schiedenen Eintauchtiefen auftreten und am Ausgang
werten auch über Spannungswandler und Shunts der Siebkette 31, d. h., nach erfolgter Gleichrichtung
in den Stromversorgungsleitungen 21 und 22 erfol- und Glättung der Oberwellen anstehen können. Die
gen. Ob es vorteilhafter ist, den Spannungswert oder Darstellung gemäß F i g. 2 a entspricht dabei einer
den Stromwert zu erfassen, hängt wesentlich von der 15 zu geringen Eintauchtiefe, was deutlich an den aufBeschaffenheit
und Charakteristik der Stromquelle tretenden steilen Spannungsspitzen zu erkennen ist.
ab. Bei Stromquellen mit geringer Eigenimpedanz Die Darstellung gemäß F i g. 2 b entspricht der norbevorzugt
man die Stromwerte, bei solchen mit malen bzw. optimalen Eintauchtiefe der Elektrode 1
hoher hingegen die Spannungswerte. in die Schlackeschicht 16. Hierbei besitzen die-Die
Meßwerte werden nachfolgend einer Schal- 20 Spannungsschwankungen nur · mäßige Amplituden,
tung zugeführt, an deren Eingang der Widerstand 27 sind jedoch als solche noch deutlich erkennbar,
liegt. Da die Umschmelzanlage im vorliegenden Fall Fig. 2c schließlich zeigt das Zeitverhalten der Spannut
Wechselstrom versorgt wird, erfolgt eine Gleich- nung bei zu großer Eintauchtiefe. Hierbei sind
richtung der Signalspannung durch die Diode 28. Schwankungen kaum noch feststellbar bzw. haben
Die gleichgerichtete Spannung wird nunmehr durch 25 eine nahezu vernachlässigbar geringe Amplitude. Es
die aus einer Induktivität 29 und einer Kapazität 30 ist aber deutlich zu erkennen, daß die mittleren
bestehende Siebkette,31 so weit geglättet, daß die Spannungen Um und die von den Kurvenabschnitten
durch die Netzfrequenz bedingten Oberwellen nicht eingeschlossenen Flächenelemente mit zunehmender
mehr in Erscheinung treten. Am Widerstand 32 liegt Eintauchtiefe abnehmen.
infolgedessen eine Gleichspannung an, der die nieder- 30 Fig. 3 zeigt das Zeitverhalten der Spannungen
frequenten Schwankungen des Meßwertes aufmodu- nach F i g. 2, jedoch nach Abtrennung des der
liert sind. Der Kondensator 33 dient dazu, den Grundspannung entsprechenden Anteils durch den
Gleichspannungsanteil des gleichgerichteten und von Kondensator 33. Bei zu geringer Eintauchtiefe
der Netzfrequenz befreiten Meßwertes herauszu- (F i g. 3 a) treten große Amplituden von bis zu etwa
nehmen. Er ist daher entsprechend groß dimen- 35 ± 10 Volt auf, bei optimaler Eintauchtiefe (Fig. 3b)
sioniert.. An dem Widerstand 34 tritt infolgedessen solche von weniger als + 5 Volt, und bei zu großer
eine Wechselspannung auf, die dem Zeitverhalten Eintauchtiefe (F i g. 3 c) sind die Amplituden ver-
der impulsförmigen Schwankungen von Spannung nachlässigbar klein.
bzw. Strom innerhalb der Schlackeschicht 16 ent- In F i g. 4 ist die Ausgangsspannung des Integrierspricht.
Diese Spannung wird nunmehr erneut durch 40 gliedes 36 graphisch dargestellt, und zwar ist mit a
eine Diode 35 gleichgerichtet, wobei nur noch die das Zeitintegral bei zu geringer Eintauchtiefe, mit b
Anteile gleicher Polarität erhalten bleiben. Diese bei optimaler Eintauchtiefe und mit c bei zu großer
werden einem Integrierglied 36 zugeführt, das aus Eintauchtiefe bezeichnet. Infolge der Gegenschaltung
den Kondensatoren 37 und 38 und aus dem Wider- der Referenzspannung Uv an den Klemmen 41 und
stand 39 besteht. Die integrierte Spannung, die je 45 42 verschiebt sich der Nullpunkt der Ordinate um
nach dem Betriebszustand der Anlage eine Gleich- den Betrag der Referenzspannung. Da die Referenzspannung
mit unterschiedlicher Höhe ist, liegt an spannung bei optimaler Eintauchtiefe der Elektrode
dem Widerstand 40 an. Der Ausgangsspannung des der integrierten Spannung entsprechen soll, ergibt
Integriergliedes 36 ist über die Anschlußklemme 41 sich für diesen Fall keine Spannungsdifferenz. Bei
und 42 eine Referenzspannung entgegengeschaltet, 50 zu geringer Eintauchtiefe hingegen (F i g. 4 a) ergibt
deren Höhe in Abhängigkeit von dem gewünschten sich deutlich eine positive Differenzspannung. Die
Betriebsverhalten der Anlage frei wählbar, aber positive Spannung wirkt nun in der Weise über das
im allgemeinen nach Einstellung gleichbleibend ist. Steuergerät 47 auf den Antriebsmotor 11 ein, daß
Die Referenzspannung hat vorzugsweise einen sol- die Absenkgeschwindigkeit der Elektrode 1 in die
chen Wert, der der Ausgangsspannung des Integrier- 55 Schlackeschicht 16 erhöht wird. Bei negativer Diffegliedes
bei optimaler Eintauchtiefe der Abschmelz- renzspannung kann die Absenkgeschwindigkeit verelektrode
1 in die Schlackeschicht 16 entspricht. ringert werden, oder sie kann sogar im Extremfall
Die Referenzspannung steht an dem Widerstand 43 mit umgekehrtem Vorzeichen ausgeführt werden,
an. Infolge der Gegeneinanderschaltung von inte- d.h., die Abschmelzelektrode 1 wird — zumindest
grierter Spannung und Referenzspannung wird eine 60 kurzzeitig — angehoben. Einzelheiten des Steuer-Spannungsdifferenz
gebildet, die unter Berücksichti- gerätes 47, wie z. B. Maßnahmen zur Steuerung von
gung ihres Vorzeichens an dem Widerstand 44 an- Drehzahl und Drehrichtung eines Elektromotors, sind
Hegt und mittels der Leitungen 45 und 46 einem Stand der Technik und sollen daher nicht im einzel-Steuergerät
47 für den Antriebsmotor 11 aufge- nen erwähnt werden,
schaltet ist. Antriebsmotor und Steuergerät bilden 65 „ .
das sogenannte Stellglied für die Elektrodenvor- Beispiel 1
schubeinrichtung. In dem Steuergerät47 wird die In einer Vorrichtung gemäß Fig. I, bei der die zugeführte DifTcrenzspannung erforderlichenfalls Kokille einen Innendurchmesser von 500 mm besaß.
schaltet ist. Antriebsmotor und Steuergerät bilden 65 „ .
das sogenannte Stellglied für die Elektrodenvor- Beispiel 1
schubeinrichtung. In dem Steuergerät47 wird die In einer Vorrichtung gemäß Fig. I, bei der die zugeführte DifTcrenzspannung erforderlichenfalls Kokille einen Innendurchmesser von 500 mm besaß.
mden sich 70 kg Schlacke folgender Zusammenung
in Granulatform:
20CuF0
40CuO
40Al2O3
η Zentrum der Schlacke befand sich eine thermit- ;e Zündmasse. Die Abschmelzelektrode, die einen
chmesser von 300 mm besaß, wurde bis zur jhrung mit der Zündmasse abgesenkt, wodurch
Verfahren in Gang gesetzt wurde. Nach volldigem Aufschmelzen der Schlacke hatte das
!ackenbad eine Höhe von etwa 150 mm. Die ctrode wurde jetzt zurückgezogen, bis sich hinter
Siebkette 31 ein mittels eines Oszillographen rwachter Spannungsverlauf gemäß F ig. 2 b zeigte.
Ausgang des Integriergliedes wurde dabei eine nnung von 1,4VoIt gemessen. Die Referenzinung
Uv wurde nunmehr ebenfalls auf 1,4VoIt
;estellt, so daß wegen des Fehlens einer Span- »sdifferenz die Eintauchtiefe der Elektrode kont
blieb. Sie änderte sich auch nicht mehr wäh- ao I des gesamten Abschmelzvorganges, obwohl die
:hmelzgeschwindigkeit selbst nicht vollständig itant war. Der mittlere Spannungsabfall in der
lackeschicht lag bei etwa 42VoIt. Der nach dem ;hmelzen übriggebliebene Elektrodenrest besaß
nahezu völlig ebene untere Begrenzungsfläche, laß allein schon hieraus auf eine optimale Einhtiefe
geschlossen werden konnte. Die Beschafeit des umgeschmolzenen Blocks erfüllte alle
artungen in bezug auf Kornstruktur und Homotat. Für die Durchführung des Versuchs wurde
Siebkette gewählt, die zur Aussiebung der Hz Oberwelle geeignet war. Der Kondensator 33
; eine Kapazität von 250 μΡ und das Integrier-.136
eine Zeitkonstante von 10 Sekunden.
Claims (3)
1. Verfahren zur Regelung der Eintauchtiefe von \bschmelzelektroden in die Schlackeschicht beim
Elektroschlacke-Umschmelzen, wobei der innerhalb der Schlackeschicht gemessene Spannungsabfall
oder der durch die Schlackeschicht fließende Strom als Ausgangssignal für die Erzeugung
einer Stellgröße zum Einstellen der Elektrodenposition dient, dadurch gekennzeichnet,
daß die der Grundspannung und/oder dem Grundstrom überlagerten, impulsförmigen
Schwankungen getrennt erfaßt und einem Regelkreis zugeführt werden, in welchem eine der
Charakteristik der Schwankungen entsprechende Stellgröße gebildet wird, die eine Verstellung der
Elektrode bewirkt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die impulsförmigen Schwankungen
von der Grundspannung getrennt und nachfolgend integriert werden, und daß das Integra!
mit einer Referenzspannung verglichen wird, wobei das Differenzsignal von Integral und
Referenzspannung unter Berücksichtigung des Vorzeichens gegebenenfalls nach Verstärkung als
Stellgröße für den Elektrodenvorschub verwendet wird.
3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Spannungsabfall innerhalb der Schlackeschicht (16) gegebenenfalls nach Gleichrichtung und Glättung der durch die Netzfrequenz
bedingten Oberwellen in einer Siebkette (31) einem Kondensator (33) mit einer solchen Auslegung aufgeschaltet ist, daß nur die
impulsförmigen Schwankungen, nicht aber die Grundspannung weitergeleitet werden, und daß
die impulsförmigen Schwankungen über einen Gleichrichter (35) einem Integrierglied (36) aufgeschaltet
sind, dessen Ausgangsspannung eine Referenzspannung (t/v) entgegengeschaltet ist,
wobei die entstehende Differenzspannung unter Berücksichtigung ihres Vorzeichens einem Stellglied
(11, 47) für die Vorschubeinrichtung (2 bis 11) der Abschmelzelektrode (1) aufgeschaltet ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 209624/313
Family
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2456512A1 (de) * | 1974-11-29 | 1976-08-12 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Anordnung zur regelung der eintauchtiefe von abschmelzelektroden in elektroschlacke-umschmelzoefen |
WO1980001809A1 (en) * | 1979-02-26 | 1980-09-04 | Inst Elektroswarki Patona | Method and device for controlling the process of electroslag remelting of a plurality of consumable electrodes |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2456512A1 (de) * | 1974-11-29 | 1976-08-12 | Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg | Anordnung zur regelung der eintauchtiefe von abschmelzelektroden in elektroschlacke-umschmelzoefen |
WO1980001809A1 (en) * | 1979-02-26 | 1980-09-04 | Inst Elektroswarki Patona | Method and device for controlling the process of electroslag remelting of a plurality of consumable electrodes |
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