DE2149258A1 - Computergesteuertes Verfahren und Geraet zur Verwendung mit einem Tauchlichtbogenofen zur Herstellung von metallurgischen Erzeugnissen - Google Patents

Description

PATENTANWALT
DIPL-ING.

HELMUT CORTZ

5 Frankfurt am Main 70

r. 27-TaLM7079 3o. September 1971

Gzs/Ha.

Union Carbide Corporation, 27o Park Avenue» New York, U.S.A.

Computergesteuertes Verfahren und Gerät zur Verwendung mit einem Tauchlichtbogenofen zur Herstellung von metallurgischen Erzeugnissen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf ein Gerät für die automatische Messung und fortlaufende Regulierung der Leistungserfordernisse und der Zuführungsrate von Reaktions-Stoffen und zu einem elektrischen Ofen mit untergetauchtem Lichtbogen, der hohle oder massive Elektroden zur Herstellung von metallurgischen Erzeugnissen von hoher gesteuerter Qualität benutzt. Der Ausdruck "metallurgisches Erzeugnis" soll hier Legierungen, wie z.B. silizim-netalleithaltende Legierungen, und metal3ar8ialben&i Vob3ndungen,_Wi_e z.B. Kalziumcarbid, bedeuten. Genauer gesagt, wird die Stromsteuerung für jede Elektrode eines elektrischen Ofens mit einem, oder mehrphasigen untergetauchten Lichtbogen fortlaufend gemessen und so angepaßt, daß er mit der gleichzeitigen Messung und automatischen Steuerung des Lichtmessungsverhältnisses der Reaktionsnischjng, die in die Reaktionszone des Ofens eingeführt wird, übereinstimmt, um automatisch ein qualitätskontrolliertes metallurgisches Erzeugnis herzustellen, wobei die Reaktionsmischung aus einer Mischung aus Kalk und einem kohligen reduzierenden Stoff besteht, wenn das erzeugte Produkt Kalziumcarbid ist.

Die Herstellung von metallurgischen Erzeugnissen, wie z.B. Kalziumcarbid, in einem elektrischen Ofen mit untergetauchtem Licht-

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bogen, ist im wesentlichen gleich geblieben, seitdem der elektrische Lichtbogenofen, kommerziell verwendet wird. Der hauptsächliche Fortschritt oder Verbesserung hierdurch, die für die Herstellung von Produkten wie Kalziumcarbid gemacht wurde, bestand in dem Konzept in Verwendung einer hohlen Elektrode, der ein feiner Reaktionsstoff durch den hohlen Teil dieser Elektrode direkt in die Reaktionszone in der Nähe der Spitze der"Elektrode zugeführt werden kann. Um am besten die Verwendung von hohlen Elektroden bei der Herstellung von qualitatsgesteuerten metallurgischen Erzeugnissen zu zeigen, wird die Herstellung von Kalziumcarbid nach dem Stand der Technik diskutiert. Eine Mistlung von einem Kalziumcarbidkalk und einem kohligen reduzierenden Stoff wird hergestellt und ein bedeutender Teil von den fein zerteilten Partikeln, die 0,6 cm (1/4 inch) und feiner sind, wird davon entfernt, z.B. ungefähr 9o % der fein zerteilten Partikel von Kalk und ungefähr 80 % der fein zerteilten Parttkel von kohligem reduzierenden Stoff. Die grobe Mischung aus Kalk und kohligem reduzierenden Stoff, die die Ausmaße von 7 1/2 cm mal 5 cm (3 inch mal 2 inch) und kleiner haben, bis zu ungefähr einer minimalen Größe von 0,6 cm (1/4 inch), in Jede Richtung, wird einem elektrischen Ofen um die hohle Heizelektrode aus Kohlenstoff herum zugeführt, während die elektrische Energie die benötigte Hitze liefert, um die Mixtur zu Kalziumcarbid und Kohlenmonoxyd umzuwandelnο In Abhängigkeit von der Menge der groben Reaktionsstoffe, die uai die hohle Kohlenstoffheizelektrode herum zugeführt werden, kann das Verhältnis der feinen Kalk- und kohligen reduzierenden Stoffe, wie z.B. Keks, Kohle, Kohlenstoff, oder eine Mischung davon, zwischen 0 % Kalk und I00 96 kohligem reduzierenden Stoff bis zu 0 % kohligem reduzierenden Stoff und I00 % Kalk variieren. Die feinen Reaktionsstoffe werden dann durch die hohle Elektrode

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C; aer Reaktionszone des Ofens zugeführt. Um jedoch Kalziumcarbld gewünschter Gradierung zu erzeugen, ist es notwendig, einen korrekten Über alles Gehalt an Kalsiumcarbid, der einen Teil des Kalks und des kohligen reduzierencicrn Mittels in dem Oferjfbildet, aufrechtzuerhalten, d.h., die Gesamtheit der Reaktionsstoffe um die hohle Elektrode plus der Gesamtheit der Reaktionsstoffe, die durch die hohle Elektrode zugeführt werden, sollten innerhalb der Kalziumcarbid bildenden Gesaratproportionen liegen. Die Kalk- und kohligen Reduziermittel, die zur Herstellung des Kalziumcarbids und des Kohlenmonoxyds verwendet werden, können in im wesentlichen stöchiometrischen Verhältnissen vorliegen, Jedoch sind vorzugsweise ungefähr 5 bis 2o Gewichtsprozent Kalküberschuß über den stöchiometrischen Verhältnissen erstrebenswert. Die Herstellung und die Leistungs-.Wirkungsgrade, die mit der Verwendung von hohlen Elektroden bei der Herstellung von Kalziumcarbid erhalten werden, sind in dem US-Patent No. 2 996 36o offenbart, Jedoch ist das Kalziumcarbid-Verfahren insgesamt im wesentlichen gleich geblieben, seitdem die hohle Elektrode erfunden wurde.

Die Wirkungsweise von einem Ofen mit elektrischem Lichtbogen für die Herstellung von verschiedenen metallurgischen Erzeugnissen, wie z.B. Kalziumcarbid, ist praktisch vollständig abhängig von der Erfahrung der Bedienungsperson und ihrer Fähigkeit, die Instrumente zusammen mit den äußeren Ereignissen, die gewöhnlich in und um einen arbeitenden Ofen wahrnehmbar sind, zu deuten. Z.B. muß sich ein Bediener darum bemühen, den Strom durch Jede Elektrode in eines vielphasig arbeitenden System an einen maximal zulässigen Wert zu erhalten, während er gleichzeitig die vertikale Stellung der Elektrode innerhalb des Ofens so ausrichten muß, daß durchweg ein metallurgisches Erzeugnis, wie z.B. Kalziumcarbid, von hoher Qualität und Ausbeute bei niedrigen

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Wartungskosten erzeugt wird, d.h. niedrigen Leistungsverbrauch pro kg erzeugtes Produkt und minimalen Abschaltzeiten für die Wartung* Elektrodenuntersuchung, und Unterschichtreinigungen Eine primäre Veränderliche, die die Strcmregulierung und die Elektrodenstellung bei der Herstellung von Kalziumcnrbid beeinflußt, ist die Abhängigkeit jeder dieser beiden Größen von der Größe und dem Verhältnis von kohligem reduzierenden Stoff zu Kalkmischung. Wenn daher der Widerstand der Mischung in der Zone zwischen der Elektrodenspitze und der unteren Fläche des Ofens ansteigt und dabei verursacht, daß die Elektrodenspitze zu hoch in dem Ofen ansteigt, wird von dem Bediener gefordert, daß er durch Abschalten der Kis:hjngszufuhr zu der Elektrode und deren Ersatz durch Kalkstoffzufuhr reagiert. Dies erniedrigt den Widerstand und erlaubt dem Bediener, die Elektrode abzusenken. Eine entgegengesetzte HarxiLsngsweise wird befolgt, wenn der Widerstand der Mischung absinkt, so daß nur ein kohliges reduzierendes Mittel in die Reaktionszone eingegeben werden soll=

Der Ofenbedienet ist auch verantwortlich für eine Verschiebung der Elektrode, um dtn Verbrauch der Elektrode während normaler Cfenwirkungsweise auszugleichen, Weiterhin wird von dem Bediener gefordert, wenn ein Wasserkühlungssystem in das Ofensystem eingeschlossen ist j daß er einen Gasanslysator beobachtet₅ um die Wasserstoffgaskonzentration des Abgases von dem Ofen sicherzustellen, da ein abnormaler Anstieg beim Wasserstoff gewöhnlich mit einer fehlerhaften Arbeitsweise des Wasserkühlsysteas verbunden ist,wobei-'-ein Teil des Wassers in den Ofen gelangt,

Verbunden mit den oben genannten'Instrumentenablesungen und ihrer Bedeutung wird der Bediener des Kalziurficarbid erzeugenden Ofens auch die Qualität des Kalziumcarbids analysieren ₃ das er-

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zeugt wird, und danach feststellen, welche korrigierenden Mischungszusätze gegebenenfalls zu machen sind. Die Qualität des Carbife wird bestimmt, indem Proben des geschmolzenen Carbids von dem Ofen genommen werden und danach eine Gasanalysatorvorrichtung, wie z.B. ein Acetylengenerator, verwendet wird, um die Kubikmetermenge von Acetylengas zu messen, die pro Kilogramm Carbid herstellbar 1st. Diese Beziehung zwischen Acetylengas pro Kilogramm Carbid ist der herkömmliche Weg, die Qualität von Kalziumcarbid auszudrücken.

Obwohl ein Bediener für die Deutung der oben aufgezählten Instrumente verantwortlich ist und von ihm angefordert wird, durch manuelle Betätigung optimale Leistungs- und Zuführungsverhältnisse aufrechtzuerhalten, um metallurgisches Qualitätserzeugnis, wie z.B. Kalziumcarbid, herzustallen, so ist er gewöhnlich doch nicht in der Lage, die bedeutsamen gegenwärtigen Abhängigkeiten zwischen der Elektrode auszugleichen, wenn der durch eine Elektrode fließende Strom oder deren Stellung geändert wird.

Es ist ein primäres Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die automatische und laufende Anpassung von unter anderem dem Strom, der vertikalen Stellung und der Zuführrate und dem Mischungsverhältnis der Reaktionsstoffe anzupassen, die in einem elektrischen Lichtbogenofen eingeführt werden, um so im wesentlichen optimale Verfahrenszustände während des Herstellungslaufs für ein qualitätsgesteuertes metallurgisches Erzeugnis, wie z.B. Kalziumcarbid, aufrechtzuerhalten.

Grob gesagt, bezieht sich die Erfindung auf ein computergesteuertes Verfahren und Gerät für die automatische Herstellung von

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einem metallurgischen Erzeugnis, wie z.B. Kalziumcarfeid, unter Verwendung von mindestens einer Elektrode in einem elektrischen Ofen mit getauchtem Lichtbogen, mit vorzugs\*eise einer vorgebackenen oder selbstbackenen hohlen Elektrode aus Kohlenstoff in amorpher oder Graphitform. Die Elektrodenstromregelung, die ElektrodergLeitung, Elektrodenläige, Elektroden3pitze-zu-Hrd-S teilung, Zuführrate und Mischungsverhältnis der Reaktionsmischung sind Variable eines Legierungsprozesses, die fortlaufend gemessen und automatisch kompensiert werden, um optimale Herstellungseigaschaften zu erzielen, um ein metallurgisches Erzeugnis von hoher Ausgabequalität mit wesentlich reduzierten Produktionskosten gegenüber dem Stand der Technik zu erzeugen.

Obwohl diese Erfindung auf die Herstellung von verschiedenen metallurgischen Erzeugnissen in einem elektrischen Ofen mix getauchtem Lichtbogen mit mindestens einer Elektrode gerichtet ist, bezieht sich die folgende Diskussion auf ein automatisiertes Kalziumcarbid-Verfahren, das als ein Beispiel dienen soll, um zu erläutern, wie die Erfindung bei einem elektrischen Lichtbogenofen verwendet werden kann, um ein qualitätskontrolliertes Produkt herzustellen. Ein computergesteuertes Kalzius»carbid Verfahren wird verwirklicht, indem ein standardisiertsr Computer, wie z.B. Serie GE/PAC-4OOO (eingetragenes Warenzeichen der General Electric) so programmiert wird, daß er einen elektrischen Lichtbogenofen regelt, der vorzugsweise mindestens eine hohle Elektrode besitzt. Das für die erfolgreiche Durchführung des Verfahrens notwendige Programm und logische Schaltung werden im folgenden diskutiert. Zunächst soll jedceh ein kurzer überblick über die wesentlichen Veränderlichen des Verfahrens gegeben werden.

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Die Elektrodenstromst'euerung wird vorwiegend durch Anheben oder Absenken einer Elektrode in einem Ofen mit getauchtem Lichtbogen erreicht, was die Impedanz zwischen der Elcktrodenspitze und einem elektrisch leitenden Element am Boden des Ofens erhöht bzw. erniedrigt. Jedoch ergibt sich in einem mehrphasigen Betrieb eine zusätzliche Impedanz zwischen der Elektrodenspitzc und dem leitenden Element, das sich aus den Mischungsverhältnissen ergibt, die im gemeinsamen Kontakt mit allen Phasen in dem Ofen sind. Und diese zusätzliche Impedanz muil in. Betracht gezogen werden, wenn die Elektrode .justiert wird. Dieses Absenken und Anheben der Elektrode erhöht bzw. vermindert den ^tromfluß durch die Elektrode und kann daher wirksam die Temperatur in der Reaktionszone des Ofens innerhalb veη einigen vorhereegebenen Grenzen regulieren, die notwendig für di€; Erzeugung von üualitätskalziuincarbid sind. Der genaue Typ des Reglers, der für die Einstellung der Elektroden innerhalb eines Ofens notwendig ist, ist gewöhnlich vom Typ des verwendeten Ofens abhängig und - tnthält grundsätzlich ein Faar· von Kontakte! eir.enten, die zu einem hydraulisch arbeitenden Elektrodenzylinder oder ähnlichem gekoppelt sind.

Das periodische Verschieben von jeder Elektrode ist erforderlich, um den Verbrauch von Elektrodenmaterial während normaler Ofenarbeit zu kompensieren. Die Verschiebungsraten, die notwendig sind, um den Abstand von Spitze zu Herd verhältnismäßig konstant oder innerhalb vorgeschriebener Grenzen zu halten, wird aus dem Verbrauch berechnet, der auf der verbrauchten Leistung zusammen mit früheren Erfahrungen mit dem Ofen und dem Kalziunscarbid-Verfahren beruht. Der so berechnete Verbrauchsfaktor wird in Megawatt pro Stunde pro Zentimeter von verbrauchter Elektrode ausgedrückt. Der numerische Wert dieses Verbrauchs-

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Faktors hängt vom Messungsverhältnis der Reaktionsstoffe ab, die in den Ofen eingeführt werden, und dieser Verbrauchsfaktorwert wird für den Fall, daß hohle Elektroden angewendet werden, angepaßt, um die feine Reaktionsstoffmischung, die direkt in die Reaktionszone durch die hohle Elektrode zugeführt wird_s zu kompensieren. Außerdem muß eine Verschiebung um längere Stücke vermieden werden, um die mögliche Oxydation des Umfangsgeblets der Elektrode zwischen der Umhüllung des Ofens und den Leistungsanschlußplatten, die zu der Elektrode.befestigt sind, möglichst klein zu halten und zu verhindern, daß ein ungebackenes Segment der Elektrode eingeschoben wird, wenn selbstbackene Elektroden verwendet werden.

Die Länge dusr Elektrode unter der Elektrcdenkontaktplatte muß zu Jeder gegebenen Zeit bekannt sein, da von dieser Längendimension die Spitzenstellung berechnet werden kann.. Die Länge der Elektrode» die in den Ofen hineinreichtj wird anfangs durch herkömmliche Sondentechniken erhalten und darm diese Länge zu der Schlupflänge von einer bestimmten Zeitperiode addiert, um eine übersllessuraae zu liefern, von der der berechnete Verbrauch abgezogen werden kann, um die Länge der Elektroden» eindringung Ia den Ofen zu jeder bestlssti-K Zeit zn ergeben* Diese Eindringlfengi|§ibt leicht die Spits ans tsllimg der Elektrode innerhalb des Cifms.

Eine andere Kathode zur Bestimmung d^r Spitssnrielltmg schließt den Gebrauch veil Thermoelementen ein_f £1& angrenzend zu feeler Elektrode angebracht sind, um die Temperatur des von der Reaktionszone austretenden Gases zu messen* Der Anstieg üdsr Abfall der Gestemperatur während eines F;lektrödenspitgö2>^3ti©gs' oder-Abaenkens in der Beschickungsmisehung kann kallbr.iOFi ver-den₉ um damit die llektrodenspitzenstellung über den Herd mit einem guten Grad von Genauigkeit zu korrelieren.

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Wenn hohle Elektroden in einem Ofensystem mit mehrphasigen untergetauchten Lichtbögen verwendet wird, wird die feine Mischung von Reaktionsstoffen von einem kohligen reduzierenden Material, wie z.B. Koks, Kohle, Kohlenstoff oder einer Mischung davon, und/oder Kalk regelbar durch jede hohle Elektrode eingeführt, um die Qualität des Kalziumcarbidprodukts innerhalb eines gewünschten Bereiches zu halten. Gleichzeitig wird ein gröberer Typ der Reaktionsmischung laufend um jede Elektrode herum in den Ofen durch konische Eingabevorrichtungen mit Hilfe herkömmlicher Techniken eingeführt, um einen fortlaufenden Carbidprozeß zu erreichen. Die Temperatur des geschmolzenen Kalzium- . carbids, vorkorreliert mit dem reinen Carbidgehalt des abgezapften Produkts, liefert ein effektives Mittel für die unmittelbare Bestimmung der Kalziumcarbidqualität. Die Qualität des abgezapften Kalziumcarbids wird ursprünglich durch Analyse einer Probe des abgezapften Carbidprodukts in einem Acetylengenerator erhalten, um die Kubikmetermenge von Acetylen pro Kilogramm Carbid festzustellen. Dieses Acetylen- zu Carbidverhältnis ist die herkömmliche Art, die Qualität von Kalziumcarbid auszudrücken. Daher liefert die Korrelation zwischen der Abzapftemperatur und der Carbidqualität ein Mittel für die unmittelbare Baetimmung der Qualität des Carbide, das erzeugt wird, und ermöglicht damit, laufend die Mengen der feinen ZufUhrreaktionsstoffe anzupassen, um die Qualität des Carbids innerhalb eines bestimmten Bereiches zu halten.

Die oben erwähnten Veränderlichen müssen zusätzlich für ihre unabhängige Wirkung der Lteferung von gewissen Steuerungen oder Regelungen für den Kalziumcarbldprozeß auch zusammenwirken, wobei einige dominant sind und die übrigen überspielen. Das Programmieren von einem Computer von herkömmlicher Art, analog

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oder digital, entsprechend dieser Erfindung, liefert ein neues Mittel für die im wesentlichen Aufrechterhaltung optimaler Gesamtbedingungen in einem elektrischen Lichtbogenofen für die Herstellung von qualitätsgesteuertem Kaiziuincarbidprodukt mit niedrigen Wartungskosten*

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der neuen Erfindung ergeben sich aus den beiliegenden Darstellungen von Ausführungsbeispielen sowie aus der folgenden Beschreibung.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt eines elektrischen Ofens mit getauchtem Lichtbogen, der eine hohle Elektrode und Hilfsinstrumente •i. besitzt, die für den praktischen Gebrauch in dieser Erfindung geeignet sind;

Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm der vorzugsweisen Ausführungsform dieser Erfindung mit den verschiedenen Elementen, die verwendet werden, um unter anderem die Leistung, die Zuführungsrate und die Stellung von einer hohlen Elektrode in einem elektrischen Ofen mit untergetauchtem Lichtbogen zu steuern;

Fig. 3 die Beziehung zwischen der Carbidqualität und der Temperatur eines abgezapften Carbidprodukts.

Die Steuervorrichtungen, die mit der einen exemplarischen hohlen Elektrode, die in den Fig. gezeigt ist, können dupliziert werden für jede Anzahl von feften oder hohlen Elektroden in Jed ^m mehrphasigen elektrischen Lichtbogenofen, wie z.B. in dem herkömmlichen dreiphasigen Ofen. Zusätzlich zu der Kompensation für die

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oben genannten Veränderlichen kann eine Anzahl von automatischen Alarmschaltkreisen mit dem System programmiert werden, um eine unmittelbare Anzeige zu geben, wenn eine Fehlfunktion in dem Verfahren und/oder in dem Ofen aufgetreten ist.

In der vorzugsweisen AusfUhrungsform für die Anwendung dieser Erfindung, wie in Fig. 1 gezeigt, wird eine grobe Mischung aus Kalk und kohligem reduzierenden Stoff 3oo um hohle Elektroden 3o1 in einem Ofen mit getauchtem elektrischen Eo^en 3o2 gepackt. Elektrische Energie (nicht gezeigt) wird der Elektrode zugeführt, um Hitze zu liefern, wobei der Kalk-Kohlereduzieragent in der Reaktionszone 3o3 zur Reaktion gebracht wird, um Kalziumcarbid und Kohlenmonoxyd zu erzeugen. Feinverteilte Fartikel vcn mindestens einem der Reaktionsstoffe werden in die Reaktionszone 3o3 durch eine hohle öffnung 3o4 in der Elektrode 3o1 mit einer Rate und einer Mischung zugeführt, die notwendig ist* um optimale KalziumcarbldbilduxgsverMltnisse aufrechtzuerhalten*In Folge von Veränderungen im Gasdruck an der Elektrodeuspitze liefert eine Gaseinlaß vorrichtung 3o5 einen Atwärts?li2ß vcn öse durch die hohle öffnung 3o4, um den Gssdruck an der Elektrodenspitze auszugleichen und damit einen freien Fall dsr feinverteilten Zuführmittel durch die hohle Elektrode 3o1 sicherzustellen. Eine Höhemeßscheibe 3o6 ist an hydraulische Kolben 3o7 angekoppelt, die die hohlen Elektroden 3o1 absenken und anheben können. Die Unter- und Obergrenzen der Kolben 3o7 sind vorherbsst-\M&t und sind eine Funktion der Länge des Hubs der Steuermittel des £swells verwendeten Ofens. Die Stellung der regelnden Kolben 3o7 innerhalb dieser HublSng® bestimmt direkt die Stellung dee Bodens der Kontaktplatten 3o8 mit Bezug zu einer absoluten unteren Grenze für die Spitze der Elektrode, die von dem Herd getrennt sein muß, und diese Position wird als die Kopfstellung

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bezeichnet. Diese Kopfstellung kann gesichert und nachfolgend mit allen Üblichen Meßinstrumenten gemessen werden, wie z.B« die Höhenmeßscheibe 3o6, die an die Kolben 3o7 in solch einer Weise angeschlossen '. st, daß eine vorherbestimmte Ableseanzeige die KopfStellung bezeichnet.

Es wird Jetzt auch auf das Schema der Figo 2 Bezug genommene Wenn Kopfposition sich über der vorbestimmten niedrigen Grenzmarkierung befindet, wird ein Signal von einem herkömmlichen übertrager 1 über 2 zu einem Eingang eines zweieingängigen UND-Gatters 3 gegeben. Ein normalerweise geschlossenes Relais tbaträgt ein dauerndes Signal Über 5 zum Eingang des zweieingängigen UND-Gatters 6, wenn der Ofen angeschaltet oder im wirksamen Modus sich befindet. Ein normalerweise geschlossenes Computermanualrelais 7 überträgt ein fortlaufendes Signal über 8 zum zweiten Eingang des UND-Gatters 6, wenn der Ofen an die Computerregelung angeschaltet ist. Diese zwei Signale triggern das UND-Gatter 6 zur Erzeugung eines Ausgange, der über 9 an das UND-Gatter 1o übertragen wird. Ein normalerweise geschlossener Druckschalter 11, verbunden mit hydraulischen Kolben 3o7» überträgt ein dauerndes Signals über 12 zum zweiten Eingang des UND-Gatters 1o, wenn der Druck auf die hydraulischen Kolben 3o7 innerhalb eines normalen vorherbestimmten Bereichs liegt. Der Ausgang vom UND-Gatter 1o wird dann über 13 an dem zweiten Eingang des UND-Gatters 3 gegeben, das wiederum zusätzlich zu dem Signal von Übertrager 1 ein Ausgangssignal über 14 zu einem Eingang des UND-Gatters 15 triggert. Das zweite Eingangssignal des UND-Gatters 15 ist eine Funktion des Phasenstromes, der durch die Elektrode 3o1 getrieben wird, und ist nur vorhanden, wenn der tatsächliche Strom unter einem vorbestimmten wünschbaren Wert liegt. Dieser Wert ist eine

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Punktion des jeweils verwendeten Ofens und ist so berechnet, daß er die Herstellung von Kalziumcarbld bei niedrigen Herstellungskosten optimiert. Der optimale Stromwert, der durch die Elektrode 3o1 fließen soll, ist durch den BedJaier in die Kontrolleinheit 16 eingegeben, zusammen mit einem erlaubten Stromtoleranzbereich, der in die Kontrolleinheit 17 eingegeben wird. Daher werden zwei den vorherbestimmten Ausgangsstrom anzeigende Signale über und 19 in eine herkömmliche arithmetische Einheit 2o eingegeben, die in Jeder der Computer der Serie GE/PAC-r^ooo enthalten ist. Der tatsächliche Stron. durch die Elektrode 3o1 kanhYjedes herkömmliche Strominstrument (nicht gezeigt) gemessen und in einen übertragen 21 eingegeben werden, der das konvertierte Signal wiederum Über 22 zu einer arithmetischen Einheit 2o weiterleitet. Sobald und sofern Strom von der Sammelschiene, die die Elektrode 3o1 mit Strom versorgt, abgezapft wird, um die AbzapfÖffnung 3o9 des Ofens zu öffnen, schließt sich ein normalerweise geöffnetes Relais 23 und sendet damit ein Signal über 24 zum vorspannenden Anzeiger 29, der festgesetzt ist, das Signal über 26 zur Steuerung 16 zu triggera, die den festgesetzten Stromwert, der in der Steuerung 16 gesetzt 1st, auf. einen hohen Wert voi spannt. . Der genaue Stromwert, der in dem Anzeiger 29 festgesetzt ist; wird gewöhnlich aus der Kennt nis des Ofens gewonnen und 1st gleich dem Strom, der erforder lich 1st, ua das erstarrte Material zu schmelzen, das die Abzapföffnung 3o9 blockiert.

In der arithmetischen Einheit 2o wird das korrigierte Festsetzstroasignal von der Steuerung 16 zu dem gesetzten erlaubbaren Toleranzslgnal von d#r Steuerung 17 addiert und die Summe von dem tatsächlichen Stronsignal von dem Übertrager 21 subtra hiert. Venn das Ergebnis ein negativer Wert ist, wird ein Signal

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über 27 zu dem zweiten Eingang des UND-Gatters 15 zugeführt. Wenn Signale an den zwei Eingängen des UND-Gatters 15 erfolgen, wird ein Ausgangssignal über 28 an eine in Serie geschaltete Zeitverzögerung 29, ein normalerweise geöffnetes Relais 3o und ein Solenoid 31 geliefert, der wiederum eine hydraulische Regeleinheit 32 aktiviert. Die Kolben 3o7, die Teil der hydraulischen Regeleinheit 32 bilden, werden dann dazu gebracht, die Elektrode 3o1 um eine Länge abzusenken, die abhängt von der Zeitverzögerung 29, da solange, wie die Verzögerung 29 das Relais 3o geschlossen hält, der Magnet 31 in seinem angeschalteten Zustand verbleibt, und dabei die Kolben 3o7 wirksam hält, Die Zeitverzögerung 29 ist daher so ausgelegt, daß sie ein Absenken der Elektrode 3o1 in kurzen Teilschritten verursacht, wobei jeder Schritt den vollständigen Verfahrensablauf, wie er oben beschrieben wurde, erfordert.

Daher wird,mit dem Ofen an die Computersteuerung angeschlossen und der Elektrodenkopf über der festgesetzten berechneten unteren Grenze, eine negative Veränderung in dem optimalen Stromfluß durch die Elektrode automatisch ein Absenken der Elektrode verursachen und damit die Amperezahl durch die Elektrode bis zum gewünschten optimalen Bereich, der in den Einheiten 16 und 17 festgesetzt ist, anheben. Die Einbeziehung der vorspannenden Einheit 25 verhindert automatisch die fehlerhafte Anpassung der Elektrode, wenn der Strom vorübergehend von der Sammelschiene abgezapft wird, um ihn zum Schmelzen befestigten Materials, das die Abzapföffnung 3o9 sortiert, zu verwenden.

Die Bestätigung, daß der Ofen eingeschaltet ist, und an die Computersteuerung angeschaltet ist, triggert das UND-Gatter 6 zur Erzeugung eines Ausgangssignals, das über 77 an demEingang

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eines zweieingängigen tiND-Gatters 33 geführt wird. Der zweite Eingang des UND-Gatters 33 wird wird vom Übertrager 1 über erhalten, wenn die Kopfstellung unterhalb der festgesetzten Höchstgrenzmarke liegt. Diese zwei Eingangssignale am UND-G£tter 33 triggern ein Ausgangssignal 35 zu einem Eingang von einem zweieingängigen UND-Gatter 36. Der zweite Eingang zu dem UND-Gatter wird von der arithmetischen Einheit 2o über 37 versorgt, wenn der erhaltene Wert darin eine positive Größe ist. Das Triggern des UND-Gatters 36 liefert ein Ausgangs signal, das über 38 an den Serie geschalteten Zeitverzögerung 39 und Relais 4o geliefert wird, das einen Magneten 41 anschaltet, um die Elektrodenkolben 3o7» die in der Elektrodenhydraulikre- geleinheit 32 enthalten sind, zum Anheben der Elektrode 3o1 zu bringen. Wiederum ist die Zeitverzögerung 39 einbezogen, um wirksam die Elektrode nur in Stufen anzuheben. Die Funktion ist die gleiche wie bei der Zeitverzögerung 29=

Das automatische Verschieben der Elektroden in getrennten Schritten, um den Verbrauch von Elektrode während des Gebrauchs zu kompensieren, wird durch ein Ofen-«Ein"-Signal von dem Relais 4 bewirkt, das über 42 zu dem ersten Eingang des zweieingängigen UND-Gatters 43 zugeführt wird. Das Signal zu dem zweiten Eingang zum UND-Gatter 43 wird über 45 von einem normalerweise geschlossenen Relais 44 genommen, das in einer normalerweise geschlossenen Stellung anzeigt, daß die Verschiebungsmittel computergesteuert werden. Der Ausgang des UND-Gatters 43 wird über 46 zu einem Eingang eines zweieingängigen UND-Gatters geleitet, dessen zweiter Eingang von dem übertrager 1 über geliefert wird, wenn die Kopfstellung unterhalb der festgesetzten Höchstgrenze liegt. Diese zwei Eingangssignale triggern das UND-Gatter 47 zur Ausgabe eines Ausgangssignales über 49 zu

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einem Eingang eines zweieingängigen UND-Gatters ?o<, Gleichzeitig mit diesem Prüfvorgang ist ein herkömmliches Megawatt- Stunden-Meßgerät (nicht gezeigt) in die Leistungsschaltung, die den Strom für die Elektrode 3o1 liefert, einbezogen und an einen Übertrager 51 angeschlossen, der ein Ausgangssignal liefert, das die integrierte Leistung, die an die Elektrode 3o1 geliefert wird, anzeigt. Dieses repräsentative Signal wird über 52 in eine arithmetische Einheit 53 eingegebendi · -ieη Elektrodenverbrauch berechnet, indem sie dieses Signal mit einem Signal vergleicht, das über 54 von einer Speicherungseinheit 55 bezogen wird. Dieser Speichereinheit wird anfangs eine Elektrodenverbrauchsrate eingegeben, die die notwendige Leistung zum Verbrauch von einem Zentimeter von Elektrode während der normalen Betriebsstellung des Ofens angibt. Diese Rate basiert auf früherer Erfahrung und der Herstellung von Kalziumcarbid und wird in Megawattstunden pro Zentimeter ausgedrückt. Die exakte Elektroden-Verbrauchsrate hängt unter anderem vom Grad und von der Größe der Elektrode und dem verwendeten elektrischen Lichtbogen ab. Z.B. wurde eine Elektroden-Verbrauchsrate zwischen ungefähr 1o Megawattstunden pro Zentimeter (25 Megawattstunden pro inch) und ungefähr 13 Megawattstunden pro Zentimeter (32 Megawattstunden pro inch) mit Erfolg für einen 23,5 Megawattofen benutzt, unter Verwendung von selbstbackenden hohlen Kohlenstoffelektroden mit einem Durchmesser von 112 cm (45 inch) und einer Länge von 276 cm (11 ο inch)*, Die arithmetische Elektroden-Verbrauchseinheit 53 vergleicht den Ist-Wert der verbrauchten integrierten Leistung mit der Elektroden-Verbrauchs- oder Benutzungsrate und berechnet davon die während einer spezifizierten Zeitperiode verbrauchte Elektrodenlänge. Der berechnete Verbrauchswert, ausgedrückt als ein Signal, wird über 56 einer arithmetischen Verschiebeberechnereinheit 57 zugeführt, worin

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ein Ausgangssignal, das volle 2,5 cm Stufen (I inch Stufen) darstellt, von da über 58 an das UND-Gatter 5o geleitet wird« Der Teil des Signals, der nur einen Bruchteil von 2,5 cm (1 inch) darstellt, wird über 59 in eine Gleitungsrückstandaufzeichnungseinheit 6o gespeist, um darin gehalten zu werden, bis ein Signal, das einen vollen Wert von 2,5 cm (1 inch) darstellt, angesammelt ist, woraufhin es über 1o8 an die Einheit 57 zurück geleitet wird.

Als ein Sicherheitsfaktor gegen die Möglichkeit von zu schneller Gleitung gegen die Elektrode und damit eine Zuführung von ungebackener Teile der Elektrode in den Ofen, wird die Zeiteinheit 257 mit einer Gleitberechnereinheit 57 verkoppelt und durch ein Gleitbefehlausgangssignal von der Einheit 57 über 258 getriggert. Daraufhin überträgt die Zeiteinheit 257 ein Ausgangssignal über 259 zurück zur Einheit 57, um die Einheit 57 so vorzuspannen oder von der Ausgabe eines Befehls abzuhalten, der darauffolgende Gleitungen von 5 oder mehr Zentimetern (2 inch oder mehr) während darauffolgender Stunden bewirken würde. Deshalb speichert die Einheit 57 ein zweites Gleitsignal, bis eine geeignete Zeit der übertragung des ersten Cteitsignals vergangen ist.

Wenn Signale an beide Eingänge des UND-Gatters 5o übertragen werden, wird ein Ausgangssignal über 61 an einem Eingang des zwei-eingängigen UND-Gatters 62 übertragen.

Der Ausgang der Elektroden-Verbrauchs-Einheit 53 wird über 63 der Elektroden-Längen-Berechnungs-Einheit 64 zugeführt. In der Einheit 64 wird das Ausgangssignal, das die Ausgangslänge der Elektrode darstellt, die mit Hilfe herkömmlicher Meßverfahren

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oder dergleichen erhalten und von dein Becliener vorbestimint wurde, über 66 von der Kontrolleinheit 65* mit dem Elektr&den-Verbrauchs-Ausgangssignal der Einheit 53 und deia Ausgangssignal des Verschiebe-Anzeigers 68, das die tatsächliche Verschiebung der Elektrode darstellt, verbunden, um ein Signal zu erzeugen, das die Elektrodenlänge anzeigt, Die Berechnungen der arithmetischen Einheit 64 ist eine Zusaminenstel lung aus Addition und Subtraktion entsprechend der Gleichung:

ursprüngliche . Tatsächliche Elektroden- Tatsächliche Elektroden-Länge + Verschiebung - Verbrauch = Elektrodenlänge (unter den Kon- (Anpassung über

taktplatten) die Einheit

nicht berücksichtigt)

Wenn die so berechnete Länge kleiner als die vorbectiiamte maximale Elektrodenlänge ist, wird ein Ausgangssignal in der Einheit 64 erzeugt und über 69 zu einem Eingang des zwei-eingängigen UND-Gatters 7o geführt. Die vorbestimmte Elektroden-Maximallängen-Begrenzung wird in die Logikschaltung ^inbezcgen, um sicherzustellen, daß die Elektrode, wenn ein Elektroden-Verschiebe-Signal-Befehl ausgelöst wird, nicht, zu weit in die Mischungslast eindringt und infolgedessen zu nahe dem Herd kommt, oder umgekehrt, daß die Kopfstellung :u hoch getrieben wird, um die gewünschte Spitzenstellung zu erreichen.

Der zweite Eingang zum UND-Gatter 7o wird über 71 vom Elektroden-Spitze-Herd-Abstandsberechnungs-Einheit 72 gezogen, In dieser Einheit wird das Kopfstellungssignal von dem übertrager 1 über 73 mit dem Elektrodenlängensignal von der Elektroden-Längen-Berechner-Einheit 64 über 74 und mit einem Untergrenzenkopfsignal von der Elektroden-Kopf-zu-Herd-Speichereinhsit 75 über 76 verbunden. Anfangs wird eine vorherbestimmte Abstandsmessung

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zwischen der unteren Kopfgrenze zum Herd als eine Funktion der Verstellmittel in die Speicherungseinheit 75 eingegeben, was eine minimale Spitze-zu-Herd-Länge für eine anfängliche Elektrodenlänge ermöglicht. Die Spitze-zu-Herd-Einheit 72 vergleicht diese drei Eingangssignale und verwendet geeignete arithmetische Schaltungen zur Berechnung der Spitz,e-zu-Herd-Stellung und damit des Eindringens der Elektrode in die Ofenmischung aus der Gleichung:

Spitze-zu-Herd- Untere Grenzen- Kopf- Elektroden-Stellung = diatanz + position - länge

(zwischen Kopf (1) (64)

und Herd, 75)

Wenn die Spitze-zu-Herd-Dimension, die durch das breclnet e Signal von der Einheit 72 repräsentiert wird, über einen festgesetzten minimalen Signalpegel liegt, der für eTheYOferarbeitsweise zur Erzeugung von Qualitätscarbidprodukt berechnet wurde, wird ein Ausgangesignal über 71 zu dem zweiten Eingang des UND-Gatters 7o geleitet. Daher triggert das UND-Gatter 7o einen Ausgang, der über 78 an dem zweiten Eingang des UND-Gatters 62 geliefert wird, wenn die Länge der Elektrode unterhalb der Kontaktplatten kleiner ist als eine vorherbestimmte maximale Länge und wenn der Abstand zwischen Spitze und Herd über einem minimalen Wert liegt. Mit des Gleitsignalbefehl am ersten Eingang wird das UND-Gatter 62 damit dazu gebracht, einen Gleitsignalausgang über 79 abzugeben, der anzeigt, daß alle notwendigen Vorsichtsmaßnahmen eine Gleitung der Elektrode 3o1 erlauben.

Das Gleitausgangssignal wird In eine Serienfoigeeinheit 8o eingegeben, die aus Schaltern, Relais und Magneten zusammengesetzt ist. Das Gleitbefehlesignal beginnt die Gleitsequenz, indem ein

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normalerweise offenes Relais 81 geschlossen wird, wodurch ein Magnet 82 erregt wird, ein Spitzenband 31 ο auf dem oberen Teil der Elektrode 3o1 öffnet. Ein normalerweise geschlossener Druckschalter 83 wird nach Erkennung der öffnung des Kopfbandes 31 ο geöffnet, wodurch wiederum ein normalerweise geöffnetes Relais 84 geschlossen wird, wodurch ein Magnet 85 erregt wird, der das Kopfband 31 ο mit nicht gezeigten hydraulischen Vorrichtungen um eine festgesetzte Diatanz, vorzugsweise ungefähr 2,5 cm (1 inch), anhebt. Der begrenzende Schalter 311. könnte an das äußerste Ende der Elektrode angebracht sein und so gesetzt werden, daß es ein Alarmsignal oder etwas ähnliches immer dann auslöst, wenn das Kopfband 31 ο sich dem äußersten Ende der Elektrode nähert. Sobald das Kopfband 31 ο um den festgelegten Wert angehoben ist, wird ein normalerweise geöffneter Schalter 86 geschlossen, wodurch wiederum ein normalerweise geöffnetes Relais 87 geschlossen und damit ein Magnet 88 erregt wird, der da3 Kopfband 31c an seiner höheren Stellung schließt. Das Schließen des Kopfbandes 31 ο inaktiviert einen normalerweise geschlossenen Druckschalter 89, der dann ein normalerweise geöffnetes Relais 9o schließt und damit einen Magneten 91 erregt und das Bodenband 312 öffnet. Nach Bestätigung der öffnung des Bodenbandes 31 ο mit Hilfe eines normalerweise geschlossenen Druckschalters 92, wird die Elektrode 3o1 zusammen mit dsm geschlossenen Kopfband 31 ο mit Hilfe herkömmlicher Hydraulikvorrichtungen (nicht gezeigt) abgesenkt, die durch ein normalerweise geöffnetes Relais 93 und einen Magneten 94 betätigt werden, die in Serie geschaltet sind. Ein normalerweise geöffneter Begrenzungsschalter 95 wird dann geschlossen, nachdem bekannt wurde, daß das Absenken der Elektrode 3o1 und des Kopfbande3 3io um eine Länge, die der Länge entspricht, um die das Kopfband 31c ursprünglich angehoben wurde, beendet ist. Der Schalter 95

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verursacht ein Signal zur Schließung eines normalerweise geöffneten Relais 96, das wiederum einen Magneten 97 dazu erregt, das Bodenband 312 zu schliei3en„ Die Bestätigung des Schliei3ens des Bodenbandes 312 über einen normalerweise geschlossenen Druckschalter 98 erzeugt ein Ausgangssignal, das über 99 an die Speichereinheit 16 gegeben wird. Die Elektrodengleitsequenzelnheit 8o könnte auch angeordnet werden, wobei der Ausgang der einzelnen Schritte in der Folgekette in einen Computer eingege ben werden könnte, der wiederum das Eingangssignal ermitteln würde und dann ein Ausgangssignal übertragen würde, um den nächsten Schritt in der Folge einzuleiten» Daher würde jeder Schritt in der Folge nur getan werden, wenn alle Bedingungen in dem Ofen in einem Stand verbleiben, der eine gleitende Elektrode zum Ausgleich von Verbrauch erfordert.

Mit der Ausgabe des Verschiebskommandos von dem Ausgang dee UND- Gatters 62 wird ein Signal über 1oo an die Speichereinheit 16 gegeben, in der die gespeicherte festgesetzte Stromstärke für die Elektrode um einen vorherbestimmten Wert reduziert wird, der normalerweise ungefähr 1oo Ampere beträgt, basierend auf einer Verschiebung von 2,5 cm (1 inch). Diese Verminderung der festgesetzten Amperezahl in der Speichereinheit 1b durch einen fixierten Betrag dient dazu, sicherzustellen, daß die hydrauli sche Elektrodenregelung 32 zeitweise aktiviert wird, um die Elektrode anzuheben, bevor der VerschiebungsVorgang begonnen wird, so daß die Elektrode sich in einer Stellung befindet, in der sie ohne Störung verschoben werden kann und in der eine kurzzeitige Stromüberlastung verhindert wird, wenn die Elektrode verschoben wird. Nach Beendigung der Verschiebung wird ein Bestätigungssignal von der Folgeeinheit 8o über 99 zur Speicherungeinheit 16 geleitet, woraufhin das reduzierende Amperesignal

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vom UND-Gatter 62 praktisch beseitigt wird und der festgesetzte Amperezahlpunkt zu seinem ursprünglichen Wert wieder hergestellt wird.

Während das tatsächliche Verschieben auftritt, liefert- eine Verschiebungszählervorrichtung 1o1, wie zJ, eine parallel verbundene Relaisanordnung 1o2, ein Signal, das die tatsächliche Verschiebung der Elektrode darstellt, über Io3 zu dem Verschiebungsanzeiger 68ο Ein Ausgang davon wird über 67 zur Elektroden-Längen-Berechnereinheit 64, wie weiter oben beschrieben, zugeführt, und ein zweiter Ausgang über 1o4 zur Vergleichseinheit 1o5 geleitet. Hier wird ein Signal, das die angeforderte Verschiebungslänge darstellt und das über 1o6 von der Befehls-Verschiebungs-Berechnungseinheit 57 geliefert wurde, mit dem Signal verglichen, das die tatsächliche Verschiebung darstellt, und eine eventuelle Differenz dazwischen wird über 1o7 der Verschiebespeichereinheit 6o zugeführt. Hier wird das Signal, das die Verschiebedifferenz darstellt, zu dem Signal der Befehlseinheit 57 addiert, das einen Bruchteil bei einer nötigen 2,5 cm Verschiebung (1 inch) darstellt, und die Summe davon wird über 1o8 zurück zur Befehlseinheit 57 geleitet, die ein Ausgangssignal über 58 liefert, das vollständige 2,b cm Verschiebungen (1 inch), wie oben beschrieben, darstellte Wenn irgendein Signal für einen Bruchteil von 2,5 cm (1 inch) in der Verschiebungs-Befehls einheit 57 vorhanden ist, wird es über 59 zurück an die GleitungsrückstandsaufZeichnungseinheit 6o geleitet,

Wenn eine Elektrode um mehr als eine maximale festgelegte Anzahl von 2,5 cm Einheiten (inches) verschoben wird, wird ein Ausgangssignal von einem geeigneten Relais in der Relaisanordnung 1o2 über 1Ό9 geleitet, um einen Alarm 11o anzustoßen, woraufhin

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eine sichtbare Kontrolle stattfinden kann, um eine derartige Situation festzustellen und gegebenenfalls zu korrigieren Zusätzlich kann dieses Signal auch verwendet werden, die Ofenleistungsversorgung abzuschalten, um mögliche ernsthafte Folgen zu vermeiden, die auftreten könnten, wenn die Elektrode 3d zu nahe an den Herd eingeschoben wurde

Die Verschiebung und die Regelung der Elektrode ist als eine Funktion der Leistung und des Elektrodenverlrrauchs daher vollautomatisch. Die verschiedenen festgesetzten opeichereinheiten, die in der Gesamtvorrichtung eingeschlossen sind, um diesen automatischen Prozeß zu ermöglichen, sind flexibel genug, um einen großen Bereich von Ausgangszustanden zu ermöglichen, so daß Kalziumcarbid automatisch durch öfen verschiedener Größe erzeugt werden kann, die massive oder hohle Elektroden verwenden und mit verschiedenen Leistungsanforderungen arbeiten.

Wenn hohle Elektroden angewendet werden, wird die Zufuhrung von feinem Koks, feinem Kalk und Mischungen davon vollständig automatisch gesteuert, indem logische Schaltungen herkömmlicher Art verwendet werden, um sicherzustellen, daß der Ofen unter im wesentlichen optimalen Bedingungen arbeitet,

Wie in Fig. 1 und 2 zu erkennen ist, wird die Carbidtemperatur an der Anzapföffnung 3o9 zu periodischen Intervallen mit Hilfe von Temperaturaufzeichnungsvorrichtungen 3¹3, wie z,B. Zwei-Farben-Pyrometer oder ähnliches, überprüft, woraufhin herkömmliche Übertragungsvorrichtungen 111 diese Temperaturablesungen in ein Ausgangssignal transformieren. Dieses Signal wird über 112 der Einheit 113 zugeführt, in der eine Korrelation zwischen der Abzapftemperatur und der Carbidqualität gespeichert ist. Die

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Carbidqualität wird in Beziehung gesetzt zu der Kubilmetermenge von Acetylen pro Kilogramm Car biet, die von einem flcetylengenerator bestimmt wird, und bei ungefähr σ 37 Kubikmeter Acetylen pro Kilogramm Carbidprodukt (5>96 cubic feet per pound) erreicht das Produkt reines Carbide Eine Kurve von Carbidqualität über der Abzapftemperatur ist nicht Jinear und bei Temperaturen im Bereich über 19oo°C nähert sich die Kurve asymtotiscfri diesem Wert von o,35 Kubikmeter pro Kilogramm {5,6 cubic feet per pound)» Die genaue Kurve der Carbidqualität gegenüber der Abzapftemperatur kann durch eine einzelne lineare Kurve im interessierenden Bereich für die Produktion von Kalxiumcarbld angenähert werden, es ist als solche in Figo 3 gezeigt* Daher Kann die Kurye durch eine einfache Gleichung ausgedruckt werden _}η*άι der* Carbidqualität = (o,oo466 mal Anzapf temp era tür ■=· 3,23) » Ίσ % mit der Anzapftemperatur in ⁰C und der CarbiÄqualität in Kubikfuß pro Ib oder - 0,062 (0,00466 mal Anzapftemperatur - 3,23) £**€&*♦ -ν

.#■ -'s Diese Gleichung wurde von Daten der Anzapf temperatur und der Carbidqualität von zahlreichen Proben ^on geschmolzenem Carbid ermittelt, die bei verschiedenen Temperatur!ntervallen von einem 23,5 Megawatt-Ofen während eines Testproduktionslaufes für Kalziumcarbid ermittelt wurde_t Diese Daten sind in Figo 3 als Kreise dargestellt zusammen mit einer linearen Kurvenannäherung der Daten, die gültig ist für Temperaturen mit 164o°C und ungefähr 19oo°C und zwischen einer Carbidqualität von ungefähr o,266 bis o,348 (oder in der Einheit ft^C₂H/lbC C₂) zwischen ungefähr 4,3 bis 5,6_O In dieser Form kann die Gleichung für Jede Art eines herkömmlichen Computers programmiert werden, wobei kommerziell erhältliche arithmetische Schaltkreise verwendet werden, wie sie in den Computern der Serie GE/PAC-4ooo ent-

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halten sind. Daher kann die Abkühlung der At»zapitemperatur mit Hilfe der übertragungsvorrichtung 111 in ein Signal umgewandelt werden, das in eine Konversionseinheit H3 eingeführt werden kann, und dann automatisch in ein Signal umgev^and€lt wird, das die Carbidqualität darstellt,

Um die Beziehung zwischen der Absapftemperatur und der Carbidqualität noch genauer zu steuern, kann die nicht lineare Beziehung zwischen den zwei Größen durch eine Kombination von zwei linearen Kurven dargestellt werden, wie es In Fig„ 3 gezeigt ist. B*i einer Abzapftemperatur von ungefähr 164o°C bis ungefähr 176o°c wird die Gleichung für die Carbidqualität wie folgt ausgedrückt:

Carbidqualität = (o_foo715 Abzapftemperatur - 7,52) - 1o % (wenn Feetquadratfero lb als Einheit genommen wird) Carbidqualität = o,o62 mal (o,oc715 AbzQpftempfratur + 7,52) -

wenn m durch kg verwendet wird. Z\uisdüen einer Abzapf temperatur von ungefähr 176o° C und ungefähr 19oo°C wird die Carbidqualität wie folgt ausgedrückt:

Carbidqualität = (o,oo252 Abzapftemperatur + ο,67) - 1o % (bei der Carbidqualität mit der Einheit ft³ pro Ib) Carbidqualität = (o,o62 mal &►»·.* --^!t» Carbidqualität mit der Einheit ft³ pro Ib) ± 1o %

(wenn die Carbidqualität in nr pro kg ausgedrückt wird). Diese zweiteilige lineare Kurve gibt genau die asymtotische Cha rakteristik der Beziehung zwischen der Abzapftemperatur und der Carbidqualität über 176o°C wieder. Jedoch ist es auch möglich, die Carbidqualität über der Abzapftemperaturkurve durch zwei oder mehr lineare Kurven darzustellen, wobei Jede verschiedene Steigungen besitzt und die Y-Achse an den unterschiedlichen

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Stellen schneidet, abhängig vom Temperaturbereich in dem nicht linearen Kurventeil, das durch eine lineare Kurve angenähert wird. Ein vorzugsweiser· Bereich von Carbidqualitat zur Erzeugung von einem Hochqualitätsprodukt liegt zwischen ungefähr o,292 bis o,31 ο Kubikmeter Acetylen pro Kilogram» Carbidprodukt (4,7 bis 5,ο cubic feet per pound). Jedoch kann eine Carbidqualität im Bereich von o,273 bis ο»347 Kubikmeter Acetylen pro Kilogramm Carbid (4,4 bis 5,6 cubic feet per pound) für besondere Anwendungen erstrebenswert sein_o

Die Konversionseinheit 113 liefert einen oder drei Ausgänge basierend auf der Carbidqualität. Wenn die Carbidqualität wie in Fig. 3 gezeigt, unterhalb eines gewünschten Bereiches oder innerhalb dieses gewünschten Bereiches liegt, der dürcJi die genaue Qualität des gewünschten Carbidprodukts bestimmt wird, wird ein Ausgangssignal über 114 bzw. 115 zu dem ODER^Gatter 116 geliefert, das wiederum ein Ausgangssignal über 117 zu einem Eingang eines zwei-eingängigen UND-Gatters 118 liefert. Zum Beispiel würde in einem Bereich von ungefähr o,292 bis o,322 Kubikmeter Acetylen pro Kilogramm Carbid (4,7 bis 5,2 cubic feet per pound) ein kommerziell verkäufliches Produkt erzeugen, das eine Carbidqualität von in Durchschnitt o_f3o4 Kubikmeter pro Kilogramm (4,9 cubic feet per pound)besitzt. Der zweite Eingang zu dem UND-Gatter 118 wird von der arithmetischen Elektrodenspitzenpositionseinheit 119 über 12o erhalten. Eine vorherbestimmte Spitzenstellung und Toleranzbereich basierend auf dem jeweils verwendeten Ofen wird eingangs in die Speichereinheit 121 bzw. 122 gesetzt, und Ausgangssignale davon werden über 123 bzw. 124 zu einen Elektrodenspitzenstellungsvergleicher 119 geliefert. Ein zusätzliches Signal des Spitzen-zu-Herd-Berechners 72, das die tatsächliche berechnete Spitzenstellung darstellt, wird über 125 fin den Eltktrodenspitzenstellungsverglelcher 119 geliefert,

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indem die tatsächliche Spitzenstellung mit herkömmlichen Schaltungsmitteln mit einem vorgegebenen Spitzensteilungsbereich verglichen wird. Wenn der Vergleich einen niedrigen Ist-Wert der Spitzenstellung ergibt, wird ein Ausgangosignal ausgelöst, und über 12o zu dem zweiten Eingang des UND-Gatters 118 geliefert. Mit zwei Signalen, die niedrige oder Bereichscart.icqualität bzw. niedrige Spitzenstellung anzeigen, werden zum UND-Gatter übertragen, von dem ein Ausgangssignal erzeugt wird, das über 126 zu dem zwei-eingängigen ODER-Gatter 12? geleitet wird Der Ausgang vom ODER-Gatter 12? wird über 128 zu einem Eingang des zwei-eingängigen UND-Gatters 129 geleitet. Daher erzeugt ein niedriges oder im Bereich liegendes Carbidquailtätssignal zusammen mit einem niedrigen Spitzenstellungssignal ein Signal zu einem Eingang des UND-Gatters 129c

Der zweite Eingang des UND-Gatters 129 wird von einer Serie von Ofenkontrollen erhalten, um sicherzustellen, daß der Ofen im richtigen Zustanänjefindet, bevor feines, kohliges, reduzierendes Agenz, wie z.B. Koks, durch die hohlen Elektroden ?oi zugeführt werden, da eine niedrige oder im Bereich liegende Carbidqualität zusammen mit einer niedrigen Spitzenstellung einen Mangel von Koks im Ofen anzeigt. Eine vorherbestimmte hohe Pegelmarkierung für die Kopfstellung mit Bezug zu der Zufuhrung von feinem Koks wird festgesetzt, da das Zuführen von nicht nur feinem Koks, während der Strom konstant gehalten wird, dazu führt, daß die Elektrode angehoben wird, da der Widerstand des Koks niedriger ist. als der von feinem Kalk oder einer Mischung,, Wenn die Kopf- stellung unter dieser oberen Endmarkierung liegt, wird ein Signal von dem Übertrager 1 über 13o zu einem Eingang des zweieingängigen UND-Gatters 131 geliefert. Der zweite Eingang des

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UND-Gatters 131 wird Über 132 von elcern normalerweise geschlossenen Relais 133 erhalten, das anzeigt» dai3 der Pegel voa feinem Koks in dem Vorratsbehälter über einen vorbestimmten niedrigen Pegel liegt, wodurch sichergestellt ist, daß genügend Zufuhrmaterial in dem Behälter ist«,

Der Ausgang von dem UND-Gatter 13^ wird über 1 JA zu einem Eingang des zwei-eingängige-n UND-Gatters 35 geliefert. Der zweite Eingang des UND-Gatters 135 wird nur erhalten, nachdem eine Serie von Verfahrensüberprüfungen durch logische Schaltungen durchgeführt sind, um sicherzustellen, daß der Ofen und damit verbundene Geräte richtig arbeiten, und daß alle auf dem automatischen Regelungsmodus stehen. Ein Signal, das besagt, daß der Ofen im arbeitenden Modus sich befindet, wird von einem normalerweise geschlossenen Relais 4 über 136 zu einem Eingang des zwei-eingängigen UND-Gatters 137 geleitet» Ein normalerweise geschlossenes Relais 138 überträgt ein Signal über 139 zu dem zweiten Eingang des UND-Gatters 137 und zeigt damit an, daß das Gerät zur Feinzuführung 314 sich in automatischer Steuerung befindet. Der Ausgang von dem UND-Gatter 137 wird dann über 14o zu einem Eingang von einem zwei-eingängigen UND-Gatter 141 geleitet, dessen zweiter Eingang von einem normalerweise ge schlossenen Relais 142 über 143 versorgt wird, was anzeigt, daß die ZufUhrschraube 315 richtig arbeitet.

Der Ausgang vom UND-Gatter 141 wird über 144 dem zweiten Eingang des UND-Gatters 135 zugeführt. Wenn der Ofen in arbeitendem Zustand zur Annahme von feiner Kokszufuhr sich befindet und seine mechanischen und elektrischen Elemente richtig arbeiten, wird das UND-Gatter 135 angestoßen und sein Ausgang Über 145 zu einem zweiten Eingang des UND-Gatters 129 geführt. Dieses Signal

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in Verbindung mit dem Signal, das an dem ersten Eingang des UND-Gatters 129 erscheint, das anzeigt, daß feine Kokszuführung, wie oben beschrieben, benötigt wird, triggert UND-Gatter 129, das dann einen Ausgang über 146 zu dem normalerweise geöffneten Relais 147 liefert, das damit den Magneten 148 erregt, um das Ventil 316 zu öffnen, das in der Zuführungsleitung 317 angeordnet ist, die mit dem Vorratsbehälter 31Q für feinen Koks verbunden ist. Gleichzeitig wird der Ausgang vom UND-Gatter 129 über 149 zugeführt, um das normalerweise offene Relais 15o in dem offenen Status zu halten, wobei der Magnet 151 in dem nicht erregten Zustand erhalten bleibt, wodurch wiederum das Ventil 319 geschlossen bleibt, welches in der Zuführleitung 32o verbunden mit dem Vorratsbehälter 321 für feinen Kalk gekoppelt ist. Dies verhindert, daß irgendwelcher feiner Kalk in den Ofen geliefert wird. Der Ausgang des UND-Gatters 129 wird auch über 152 zu dem normalerweise geschlossenen Relai3 153 geliefert, um es zu öffnen, wa3 den Magneten 154 abschaltet und damit wiederum das Ventil 322 für feine Zuführmischung schließt, das an die Zuführleitung 323, die an den Vorratsbehälter 324 mit feiner Zuführmischung angeschlossen ist, verkoppelt. Dies beendet die Lieferung von Mischungszufuhr in den Ofen. Daher bewirkt die Triggerung' des UND-Gatters 129, daß nur feiner Koke über dem Schneckenvortrieb 315 und die Zuführvorrichtung 325 durch die hohle Öffnung 3o4 in der Elektrode 3o1 zugeführt wird, während die Zufuhr von feinem Kalk und feiner Mischung ausgeschlossen wird. Diese Zufuhr von feinem Koks sttxt sieb fort, bis die Stellung der Elektradenspltze sich verändert oder die Analyse der Carbldqualitlt zeigt, daß genügend Koke hinzugefügt worden ist, um die Qualität dee Kalzluscarblde, das erzeugt wird, zu verbessern. Als eine Sicherheit wit flnahasj kann der Kok« fortlaufend seine vorher festgtaotxtt

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Zeitperiode innerhalb eines festgesetzten Zeit Intervalls zugeführt werden, um damit die Möglichkeit von überschußzufuhr von Koks in den Ofen, die zu einer Unterbrechung des Gesamtverfahrens führen würde, möglichst klein zu machen.

Wenn die Stellung der Elektrodenspitze innerhalb des vorher festgelegten Bereichs oder unterhalb des vorher festgelegten Bereichs liegt, überträgt die arithmetische Einheit 119 ein Signal über 159 oder bzw. 155 zu einem der Eingänge von dem zwei-eingängigen ODER-Gatter 156, dessen Ausgang über 157 zu einem Eingang eines zwei-eingängigen UND-Gatters 158 geführt wird. Der zweite Eingang des UND-Gatters 158 wird von einem Nledrig-Carbidqualitätssignal erhalten, das von der Umsetzereinheit 113 entdeckt und über 114 zugeführt wird. UND-Gatter 158 wird dann verwendet, um das ODER-Gatter 127 über i6o anzustoßen, das wiederum ein Signal zu einem Eingang von dem UND-Gatter 129 liefert, das die Zufuhr von feinem Koks, wie oben beschrieben, steuert«

Daher verursacht die Verbindung eines Carbide niedriger Qualität und eine niedrige oder im Bereich liegende Elektrodenspitzenstellung, oder eine Verbindung von einer niedrigen Elektrodenspitzenstellung und einer niedrigen oder im Bereich liegenden Carbidqualität, daß nur feiner Koks zugeführt wird, vorausgesetzt, das UND-Gatter 135 wird angestoßen, was anzeigen würde, daß alle physikalischen Erfordernisse eine gute Arbeitswelse erfüllt sind.

Wenn die Elektx^enepitzenstellung und die Carbldqualität als innerhalb desVBereiches liegend festgestellt werden, werden sowohl das Signal von der Vergleichseinheit 119 als auch von der KonversionsOinheit 113 über 161 bzw. 162 zu verschiedenen EIn-

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gangen des zwei-eingängigen UND-Gatters ^63 geführt. Der Ausgang des UND-Gatters 163 wird dann über 164 zu einem Eingang des zweieingängigen ODER-Gatters 165 geleitet, das wiederum ein Signal über 166 an einen Eingang des zwei-elngängigen UND-Gatters 167 leitet. Der zweite Eingang für dieses UND-Gatter 167 wird von einem zwei-eingängigen UND-Gatter 168 über 169 versorgt. Der Ausgang des UND-Gatters 141, wie oben beschrieben, wird von

wahrend

einem Eingang des UND-Gatters 168 zugeführt, ein normaler weise geschlossenes Relais 17o, das dazu verwendet wird, anzuzeigen, daß die Hischzuführung oder der Mischzuschlag oberhalb eines minimalen Pegels in dem Vorratsbehälter liegt, den zweiten Eingang über 171 liefert.

Daher wird das UND-Gatter 167 getriggert, wenn der Ofen und da mit verbundene Geräte normal funktionieren und auf automatische Steuerung gesetzt sind, und wenn sowohl die Eiektroden~Spitzensteilung als auch die Carbidqualitätssignale innerhalb de* gewünschten Bereich- liegen. Der Ausgang von dem UND-Gatter 167 wird über 172 geleitet, um das Relais 153 in seiner normalerweise geschlossenen Stellung zu halten, während gleichzeitig es über 173 und 174 geleitet wird, um die Relais 147 bzw. 15o in ihren normalerweise offenen Zustand zu halten. Diese Anordnung ermöglicht, daß nur das vorherbestimmte Mischungsverhältnis durch die hohle Öffnung■- 3o4 der Elektrode 3o1 von dem Fein-Bischungsvorratsbehälter 324 zugeführt wird.

Ein normalerweise geschlossenes Relais 175 wird verwendet, um den niedrigen Stand des Beschickungsgutes in dem Feinkalkbehälter 321 festzustellen, und wenn der Stand über dem vorher fest gesetzten Minimum liegt, wird ein Signal über 176 zu einem Eingang des zwei-eingängigen UND-Gatters 177 geleitet. Der zweite

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Eingang erhält sein Signal von dem übertrager 1, wenn die Kopfstellung über einer Niedrigkeitszufuhr-Grenzmarkierung liegt, die dem automatischen Prozeß auferlegt wird, da die Zufuhr von lediglich Kalk verursachen würde, daß die Elektrode wegen des höheren Widerstandes des Kalks- gegenüber dem von Koks abgesenkt wird und dabei möglicherweise der Prozeß unterbrochen werden könnte. Der Ausgang von dem UND-Gatter 177 wird über 178 zu einem Eingang des UND-Gatters 179 geführt, während der zweite Eingang von dem UND-Gatter 141 erhalten wird, der die Arbeitsbedingungen des Ofens, wie oben beschrieben, feststellte Mit dem Ofen in einem physikalischen Zustand zur Annahme von feinem Kalk wird das UND-Gatter 179 angestoßen, wodurch es ein Ausgangssignal über 18o zu einem Eingang eines zwei-eingängigen UND-Gatters 181 überträgt. Das Signal für den zweiten Eingang wird von einer Kombination von der Elektrodenspitzenstellung und der Carbidqualität hergeleitete Mit der Elektrodenspitzenstellung innerhalb des Bereichs mit hoher Carbidqualität wird jedes Signal von der arithmetischen Einheit 119 und vom Konverter 113 über 182 bzw. 183 zu verschiedenen Eingängen von dem zwei-eingängigen UND-Gatter 184 geführt, dessen Ausgang über 185 zu einem Eingang eines zwei-eingängigen ODER-Gatters 186 übertragen wird. Der zweite Eingang des ODER-Gatters 186 wird von dem Ausgang des zwei-eingängigen UND-Gatters 187 über 188 erhalten. Daa UND-Gatter 187 wird durch einen Eingang vom zwei-eingängigen ODER-Gatter 189 Über 19o und einem Eingang aufgrund der Erkennung einer hohen Elektrodenspitzenstellung, wie sie von der Vergleichseinheit 19o über 191 erhalten wird, angestoßen. ODER-Gatter 189 wird angestoßen durch Signale, die vom Konverter 113 über 192 und/oder 193 zugeführt werden, die einen niedrigen oder gewünschten Bereich bzw. und/oder eine hohe Carbidqualität anzeigen.

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Daher wird das UND-Gatter 181 angestoßen, wenn der Ofen sich in einem Status zur Annahme von feinem Kalkbeachickungsgut befindet, wie es von dem UND-Gatter 179 erkannt ist, und wenn die Verbindung von im Bereich sich befindlicher Elektrodenspitze von hoher Carbidqualität, oder der Verbindung von.hoher Elektrodenspitzenstellung und hoher, im Bereich, oder niedriger Car bidqualität existiert. Diese Verbindungen von Bedingungen verursachen, daß das UND-Gatter 181 ein Ausgangssignal erzeugt, das über 26o zum Schließen eines normalerweise offenen Relais 15o geführt wird, das damit den Magneten 151 erregt, um ein Ventil 319 zu öffnen, das mit der Beschickungsleitung 32o ange schlossen an den Feinkalkbehälter 321 verkoppelt ist. Gleich zeitig schaltet der Ausgang vom UND-Gatter 181 über 262 den Magneten 154 ab, während der Ausgang über 261 den Magneten 148 in seinaS» normalerweise abgeschalteten Zustand erhält, wodurch die Ventile 316 und 322 geschlossen werden, die die Feinkokszufuhr bzw. die Feinmiachungszufuhr steuern. Während dieser Periode wird lediglich das Feinkalkbeschlckungsgut durch die hohle Elektrode 3o1 zugeführt. Wiederum setzt sich diese Feinkalkzuihr fort, bis entweder die Elektrodenspitzenstellung und/oder die Carbidqualität von den oben beschriebenen Kombinationen sich verändert, oder bis eine vorherbestimmte Zeitperiode innerhalb eines vorherbestimmten Zeltintervalls verstrichen ist, so dm6 überschüssiger Kalk nicht in den Ofen eingeführt wird.

Die feine Beechickungegutmischung wird auch zugeführt unter Ausschluß der Beschickung mit feinem Kalk und feinem Koke, wenn sowohl hohe Carbidqualität als auch niedrige Elektrodenspitzen- etellung existieren. Jedes der Signale, die diese Zustände anzeigen, wurden durch die Vergleichereinheit 119 oder durch

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die Konversionseinheit 113 erkannt und über 194 bzw« 195 zu verschiedenen Eingängen des zwei-eingängigen UND-Gatters 196 zugeführt. Der Ausgang davon ist über 197 an ein zwei-eingängiges ODER-Gatter 198 angeschlossen, das wiederum ein ODER-Gatter über 199 triggert. Dies triggert wirksam das UND-Gatter 167 und wie oben beschrieben öffnet das Ventil 322, das die Feinbeschickungsgutmischung steuert. Das ODER-Gatter 198 kann_Nauch

(NUR—Gatter)

durch einen Ausgang von dem NICHT-ODER-Gatter 2ooüber 2o1 getriggert werden. Dieses NICHT-ODER-Gatter 2oo wird lediglich angestoßen, wenn die UND-Gatter 129 und 181 im nicht leitenden Zustand sind, oft zu Nein-Signalen führt, die an die Eingänge des NICHT-ODER-Gatters 2oo geführt werden, von den Ausgängen der UND-Gatter 129 und 181 über 2o2 bzw. 2o3. Dies repräsentiert die Bedingung, bei der die Ventile für Feinkoks-und Feinkalk-Beschickungsgut geschlossen sind, was anzeigt, daß keine dieser Beschickungsguter.benötigt wird, und daß die feine Beschickungsgut eis chung durch 'die hohle Elektrode 3o1 zugeführt werden kann.

Während des Zeitintervalls, währendd&saendle Elektrodenspitzenstellung als niedrig und die Carbidqualität als hoch ermittelt werden, werden Signale von dem Vergleicher 119 von dem Umsetzer 113 über 2o4 bzw. 2o5 zu verschiedenen Eingängen des zwel-eing&ngigen UND-Gatters 2o6 geführt, das so festgesetzt 1st, daß es ein Ausgangesignal über 2o? en dl® Speichereinheit 16 übermittelt). Hier liegt der gespeicherte Stroastärkenausgang für die Elektrode 3o1, wie oben beschrieben,, i«a einen vorherbestimmten Wert reduziert« bis entweder die Carbidqualität oder die Elektrodenspitzenstellung zu einem gewünschten Bereich sich verIndern, zu welcher Zelt korrigierende Hischungszusätze gemacht werden könne* um die andere außerhalb das Bereichs liegende Bedingung zu erleichtern. In ähnlicher Weise xerdsn* wemi ein©

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hohe Elektrodenspitzenstellung und niedrige Carbidqualität existieren, Signale von dem Vergleicher ¹¹ 9 und dein Umsetzer 113 über 2o8 bzw. 2o9 zu verschiedenen Eingängen des zwei-eingängigen UND-Gatters 21 ο geleitet, das wiederum ein Ausgangssignal über 211 an die Speichereinheit 16 liefern, um den festgesetzten Strompegel um einen vorherbestimmten Wert zu ermäßigen. Diese Ermäßigung oder Addition des festgesetzten Strompegels in der Speichereinheit 16 ist unter anderem eine Funktion von dem Widerstand des Kalks, des Koks und des gemischten Beschickungsgutes. Zum Beispiel werden für einen 23,5 Megawatt-Ofen und einen festgesetzten Stromwert von ungefähr 12oo Ampere das UND-Gatter 2o6 oder 21 ο ein Ausgangssignal erzeugen, die einen Anstieg von 25 Ampere bzw. eine Abnahme von 25 Ampere darstellen, mit einem Maximum von zwei aufeinanderfolgenden Veränderungen von insgesamt 5o Ampere in jeder Richtung. Die Beschikkungagutverhältnisse für dieses Beispiel bestanden aus 38 Gewichtsprozent Koks und 62 Gewichtsprozent Kalk. Der verwendete Kalk und der verwendete Koks ergaben die folgenden Analysen:

Koks

Zusammensetzung Gewichtsprozent freier Kohlenstoff 85,98 flüchtiger Kohlenstoff 1,72 Asche 12,3o

Kalk	Gewichtsprozent
Zusammensetzung	96,52
CaO	1,66
MgO	1,o5
CO2	o,A9
Fe2O3	o,26
'· A12°3

Diese zusätzliche Funktion zu der automatischen Steuerung der Wirkungsweise des Ofens erlaubt eine Korrektur der Spitzenstellung der Elektrode, wenn die Verbindung von Carbidqualität und Elektrodenspitzenposition miteinander in Konflikt stehen über dl·

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- 36 ~
richtige korrigierende zu addierende feine Beschickung,

Um genauer den tatsächlichen Verbrauch der Elektrode darzustellen, wie er in der arithmetischen Einheit 5:3 berechnet wird, werden Korrekturen an der Verbrauchsrate angebr&cht, basierend auf der genauen Beschickung, die in den Ofen eingebracht wird. Jede der feinen Beschickungen hat einen unterschiedlichen fixierten Kohlenstoffgehalt und bewirkt infolgedessen, daß die Elektrode in einer unterschiedlichen Rate verbraucht wird. Ein Signal von einer normalerweise geschlossenen Relaiseinheit 42, das die Beschickungsschneckenvorrichtung 31? in ihren wirksamen Modus darstellt, wird über 212, 213 und 21A zu einem Eingang von zwei-eingängigen UND-Gattern 215, 216 bzw. 217 geführt. Der zweite Eingang des UND-Gatters 215 wird von Einern normalerweise geöffneten Relais 263 über 218 versorgt, aas in seinem geschlossenen Zustand anzeigt, daß feiner Koks aurch die Elektrode zugeführt wird. Dies aktiviert das UND-Gatter 215 zur Übertragung eines Ausgangssignals über 219 in die Elektroden- verbrauchsberechnereinheit 53, um die Verbrauchsrate um einen vorher festgesetzten Betrag zu reduzierenο Zum Beispiel würde bei der Verwendung der oben erwähnten Koksmischung eine Reduktion ungefähr 35 % in der Elektrodenverbrauchsrate nötig sein. In ähnlicher Weise würden normalerweise geöffnete Relais 264 und 265, die die Zufuhr von feiner Beschickungsmischung bzw«, feiner Kalkbeschickung, nach ihrem Schließen Signale über bzw. 221 zu UND-Gattern 216 bzw. 217 übertragene UND-Gatter triggert ein Ausgangesignal über 223 zur Einheit 53, die die Verbrauchsrate der Elektrode um einen vorherbestimmten Wert von ungefähr 3o % vermindert, wenn nur eine feine Mischung, wie oben angegeben, in den Ofen eingeführt wird. UND-Gatter 217 erzeugt ein Auegangesignal in 224, das in die Einheit 53 eingegeben wird» ua die Verbrauchs rate um einen vorherbestimmten Wert

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BAD ORIGINAL

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/^zu
von ungefähr 2o % vermindert wenn lediglich Feinkalk, wie oben angegeben, in den Ofen eingegeben wird. Daher ist die exakte Reduzierung der Verbrauchsrate, die jeder Beschickung entspricht, eine Funktion des fixierten Kohlenstoffgehalts dieser-Beschickung.

Wenn Wasserkühlvorrichtungen in dem Ofen angewendet werden, kann die Wasserströmung und deren Flußrate mit Hilfe Jedes herkömmlichen Mittels gemessen werden, um eine richtige Kühlung des Ofens sicherzustellen. Zum Beispiel kann die Flußrate des Wassers für eine Kühlumhüllung 327, einschließlich eines inneren Kegels 328, der dann dazu verwendet werden k^.m* ein Signal durch einen Schalter 225 und ein normalerweise offenes Relais 226, die in Serie geschaltet sind, zu einem Alarm 228 über 227 zu schicken, immer dann, wenn die Flußrate unter einem festgesetzten Wert absinkt. In einer ähnlichen Weise kann die Flußrate von einer Kühlflüssigkeit für die elektrische- Kontaktplatte 3o8 durch ein Flußmeter 33o gesichert werden, das wiederum zu einer Serienschaltung von einem Druckschalter 229 und einem normalerweise offenen Relais 23o verkoppelt werden kann, um ein Signal an den Alarm 231 über 232 zu übertragen, wenn die Flußrate unter einem festgesetzten Minimalwert absinkt, der notwen dig für eine sichere Arbeitsweise ist. Zusätzlich kann der Druck des zirkulierenden Kühlwassers durch Messer 331 festgestellt werden, das zu einer Serienschaltung von einem Druckschalter 233 und einem normalerweise geschlossenen Relais 234 ange schlossen sein kann, d»e ein Signal über 235 auslösen kann, um den Alarm 236 zu aktivieren. Daher liefert die automatische und laufende Messung des KUhlungssystem eine Vorrichtung für die Erkennung und Verhinderung von längeren und schädlichen Hi&zeausbUdungen in den Ofenbestandteilen.

♦durch einen Flußmesser 329 festgestellt werden,

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Die Arbeitstemperatur des Transformators, der die elektrische Energie zu dem System liefert, kann laufend genessen werden, um seine überhitzung zu verhindern^ Herkömini Lohe Temperaturmeßvorrichtungen können in der Nähe des Transfr 'raators in geeigneter Weise zu einer Serienschaltung von einem Temperatürschalter 237 von einem normalerweise geöffneten Relais 238 gekoppelt werden, um ein Signal über 239 an den Alarm 24o zu liefern, wenn die Temperatur über einen maximalen festgelegten Wert steigt, In einer ähnlichen Weise können Serienschaltungen von Teraperaturschalter 241 und normalerweise geöffnettm Relais 2*+2 oder Temperaturschalter 243 und normalerweise geöffnetem Relais 244 ^e&esAlarmsignal über 239 anregen, wenn das Primärkabel bzw. die sekundäre Sammelschiene des Transformators eine vorher festgelegte Temperaturgrenze überschreite . Als eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme kam das Alarmsignal zusätzlich zur Zuführung des Alarms 24o auch über 245 der Speichereinheit 16 zugeführt werden, um den Stromausgang darin zu reduzieren. Dies führt dazu, daß die Elektrode angehoben wird und damit die Strombelastung in dem betroffenen Teil reduziert wird, während der Alarm geläutet wird, um jede weitere Komplizierung zu verhindern, die aus der überhitzung der Komponente resultieren könnte.

Während der Ofen unter vollständig automatisierter Steuerung steht, nachdem erst einmal die notwendigen Ofeninformationen in die jeweiligen Speichereinheiten anfangs eingegeben slid , wie oben beschrieben, kann die tatsächliche Produktion von Kalzlumcarbid automatisch und fortlaufend während des Ofenlaufs berechnet werden. Dies wird dadurch erreicht, indem der Abgasfluß des Ofens mit einer Meßvorrichtung 332, wie in Fig. 1 gezeigt, ge messen wird und deren Ausgang einem übertrager 246, wie in Fig. 2 gezeigt ist, zugeführt wird, der wiederum eine Signal-

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darstellung des Abgasflusses zu der arithmetischen Einheit 247 über 248 überträgt= Die Abgastemperatur wird durch ein Meßgerät 333 gemessen, das wiederum an den übertrager 222 angeschlossen ist, dessen Ausgang über 249 zu der arithmetischen Einheit 247 übertragen wird. Der Analysierer 326 wird verwendet, um die Prozentzahl des CO-Gehalt in dem Abgas festzustellen und ist mit dem übertrager 25o verkoppelt, der ein Arsgangssignal, das den CO-Gehalt anzeigt, in die arithmetische Einheit 247 über liefert. In der arithmetischen Einheit 247 wird der Abgasfluß umgerechnet, um die Temperatur zu berücksichtigen, und daraufhin wird der CO-Gehalt korrigiert, um den Abfluß des Gasflusses auszudrücken, woraufhin das Ausgangesignal, das den korrigierten CO-Fluß anzeigt, über 252 an eine andere arithmetische Einheit 253 geleitet.."IJas Carbidqualitätssignal, wie es von der Einheit 113 erhalten wird, wird auch über 254 in die arithmetische Einheit 253 geleitet. Ein Signal, das ein Koeffizientenverhältnis von Kubikmeter von CpH₂ (Acetylen) zu Kubikmeter von CO darstellt und in der Speichereinheit 255 festgesetzt ist, ist das dritte Signal, das über 246 in die arithmetische Einheit 253 eingegeben wird. Dieses Verhältnis von Kubikmeter von C₂H₂ zu Kubikmetern von CO 1st ungefähr gleich o,93 und wurde als extrem genau mit Hinblick auf die Herstellung von Kalziumcarbid gefunden, wenn Reaktionestoff von Kalk und von kohligem reduzierenden Agenz verwendet wird, wie vorgeschrieben.

Die arithmetische Einheit 253 berechnet die Herstellung von Kalziuacarbid, in den die drei Eingangssignale, die den korrigierten CO-FIuB, die Carbidqualität (Kubikmeter von C₂H₂ zu kg CaC₂ oder Kubikfuß von C₂H₂ zu Ib CaC₂) und dem Koeffizienten von Kubikmetern von C₂H₂ pro Kubikmeter von CO entsprechend der folgenden Mttheartischen Gleichung verglichen werden:

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- 4ο -

CO-Fluß (m³) x C₂H₂(m³)

= CaC₂(kg)

CaC₂(kg)

Der Ausgang der Einheit 253 kann in Jede herkömmliche Darstellung oder Aufzeichnungsvorrichtung gegeben werden? um die Herstellung von Kalziumcarbid sichtbar zu zeigen.

Daher kann das vollständige automatische Verfahren für die Herstellung von Kalziumcarbid hoher Qualität d*,rch herkömmliche Logikschaltungen erreicht werden, die in kommerziellen Computern erhältlich sind. Die Flexibilität in den Ausgangsgrößen in den Speichereinheiten erlaubt, diesen Kalziumcarbidprozeß unter Verwendung Jeder Art von Ofen und Jeder Art von Mischungszusammenstellung zu verwenden. Die Verwendung von hohlen Elektroden ist vorteilhaft, da sie ein optimales Mittel für die Zuführung von feinem Koks und Kalkreaktionsstoffen direkt in die Reaktionszone liefert. Die hilfsweisen Alarmvorrichtungen liefern automatisch sichtbare und/oder hörbare Anzeichen für das Vorhandensein von Fehlfunktionen, während gleichzeitig Maßnahmen ergriffen werden, um die Konsequenzen daraus zu mildern.

Wenn massive Elektroden verwendet werden, können korrigierende Zufügungen von freiem Kalk und/oder kohligem reduzierenden Agenz als Antwort auf die Kontrollogik des Verfahrens durch die reguläre primäre Mischungszuführungsvorrichtung des Ofens zugeführt werden, aber »it einer viel langsameren korrektiven Ant wortzeit,ale wenn die korrigierenden Zu.fUhradditionen direkt

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^ " BADORiGlNAL

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in die Reactionszone durch die hohle Elektrode zugeführt werden. Die Steuerungslogik, die in Fig. 2 gezeige ist», kann verwendet werden, wenn massive Elektroden verwendet werden, indem die Ausgänge zu den Regelvorrichtungen mit den Be'iältern für freien Kalk und kohligem Reduzieragenz verbunden werden, die wiederum die Zuführung von diesen Reaktionsmitteln in den Ofen zwischen dem inneren Kegel 328 und der Elektrode 3o1 so steuern, daß sie die Carbid bildenden Verhältnisse Innerhalb eines gewünschten Bereichs für die Erzeugung des Qualitätscarbidprodukts halten.

Es ist auch möglich, die Teile der Erfindung für die Elektrodensteuerung, die Elektrodenverschiebung und für die Steuerung der Reaktionsstoffzuführung unabhängig zusätzlich zu verwenden, zusätzlich zu deren Kombination, um verschiedene Grade von automatischer Steuerung für die Produktion von Kalziumcarbid zu liefern. Die Elektrodensteuerung und die Elektrodenverschie- bungskontrollteile dieser Erfindung können auch in jedem elek trischen Ofen mit getauchtem Lichtbogen zur Erzeugung jedes Type von metallurgischem Produkt verwendet werden, wo diese beiden Steuerungen notwendig sind« Zum Beispiel kann das Verfahren und das Gerät dieser Erfindung verwendet werden, um solche metallurgischen Produkte wie Siliziummetall, siliziumhaltige Legierungen, Ferromangan; ■-,. Ferrochrom und ähnliches herzustellen. Durch leichte Veränderungen in Reaktionestoff- zuführungssteuerungsteil, der in Fig. 2 gezeigt ist, kann es in jedem elektrischen Ofen mit getauchten Elektroden dazu ver wendet werden, die Verhältnisse von zwei oder mehr Reaktionestoff en zu steuern, die für die Herstellung von jedem beliebigen metallurgischen Produkt benötigt werden, wie oben beschrieben. Zu« Beliplel könnte irgendein Signal über die metallurgische

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BAD ORIGINAL

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Produktqualität, die anzeigen würde, daß einer der vordringli chen Reaktionsstoffe, um das ProduKt zu erzeugen, in ungenügen der Menge zugeführt wird, anstelle des Carridqualitätssignals, das in Fig. 2 gezeigt ist, verwendet werden_s una dann mit der logischen Schaltung, wie gezeigt, kombiniert verden, um ein Ausgangssignal für die automatische Steuerung der Beschickungsmenge dl^^lu^rniiten^öiher ist diese Erfindung auf eine Verwendung in jedem elektrischen Ofen mit getauchten Elektroden gerichtet, der massive oder hohle Elektroden für die Herstellung irgendeines qualitätsmetallurgischen Produktes, wie z.B. Kalziumcarbid, verwendet· *-· *

Die außerordentlichen Ersparnisse, die durcn Anwendung dieses automatischen Verfahrens bei der Herstellung von Kaiziumcarbid ., erreicht werden, zeigt das folgend*} Beispiel:

Beispiel

Ein elektrischer Lichtbogenofen mit drei Phasen und 23,5 Mega watt, einer Tiefe von 3,6 m (12 feet) hat einen Durchmesser von 7,62 m (25 feet), bei dem hohle, selbstbackend Kohlenstoff- elektroden angewendet wurden, wurde programmiert, um automatisch den oben beschriebenen Prozeß zu erhalten. Die hohlen Elektroden maßen 114 cm äußerer Durchmesser, 1o cm Innendurchmesser, 279 cd Länge (49 inch χ 4 inch χ 11o inch) und drangen in den Ofen soweit «in, daß Jede Elektrode 14o cm (55 inch) von dem Herd entfernt war. Die verschiedenen Meßinstrumente, die in Flg. 1 gezeigt sind, wurden an den Ofen angeschlossen und dessen Ausgang in einen GE/PAC 4o4o Computer eingegeben, der geeignet programmiert war, wie in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben.

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Die verwendeten feinen Reaktionsstoffe bestanden aus den folgenden:

Kalk

Kokt

Verbindung	Gew.-96	Größe	Verbindung	Gew.-g	Größe
CaO	96,52	o,95 cm	Freier
MgO	1,66	(3/8 inch)	Kohlenst.	85,98	o,63 cn
CO9	1,o5	und feiner	Flüchtige		(1/4 inch)
	o,49 o,28	(Tyler	Kohlenst.		und feiner
Fe2O, A12°3		Mesh)	Kohlenst. Asche	1,72 12,3o	(Tyler Mesh)
	Mischung

6o 96 Koks und 4o % Kalk

Die grobe Mischung, die um alle drei Elektroden zugeführt wird, bestand aus der gleichen Verbindung, wie die der feinen Mischung, maß ungefähr 7»6 cm χ 5,1 cm (3 inch χ 2 inch) und feiner bis ungefähr zu einer minimalen Größe von o,6 cm (1/4 inch) in Jeder Richtung.

Die Beschickungsgutbehälter, ähnlich denen, die in Fig. 1 als 318, 321 und 324 gezeigt wurden, hatten einen Inhalt von 5,66 nr (2oo cubic feet).

Die Ofenanfangsinformationen, die in der Speichereinheit des Computer angegeben werden müssen, für einen Ofen dieser Größe und für die Reaktionsstoffzuführung, wie sie oben spezifiziert ist, ist wie folgt mit den numerischen Markierungen entsprechend der Einheitennumerierung der Fig. 1.

Stromspeicheranfangspunkt (16) 12oo Ampere ^ Toleranzenstromanfangspunkt (17) -25 Ampere

Stroavorspannung während der Gasqualität und der Spitzenstellungs- zußtandβ (2o6,21o)

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- 25 Ampere

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Stromvorspannung für die Abzapfung der Elektrode (25)

Kopfstellungsanfangspunkt über der absoluten unteren Grenze (1,3ob)

festgesetzte obere Grenze über der Kopfstellung (1,3o6)

festgesetzte untere Grenze unter der Kopfstellung (1,3o6)

Anfangslänge der Elektrode (65)

Zeitintervall zwischen den Verschiebungen(257) Verbrauchsrate (55)

Vorspannungsverbrauchsrate für die Kischungs-

Vorspannungsver
zuführung (223)

Vorspannungsverbrauchsrate für die Kalkzuführung (224)

Vorspannungsverbrauchsrate für die Kokszuführung (215)

Untere Grenze der Kopf-zu-Herd-Entfernung (75)

Spitze-zu-Herd-Menge (121)

Toleranz der Spitze-zu-Herd-Stellung (122)

Höhenobergrenzenkopfmarkierung über dem festgesetzten Punkt der Kopfstellung für Koksbeschickung (1,3o6)

Untere Grenzmarkierung des Kopfes unter der festgesetzten Stellung der Kopfstellung für die Kalkbeschickung (1,3o6)

Untere Grenze für jeden Beschickungsbehälter (133,170,175)

Flußalarmpunkt für das Kühlwasser für die Umhüllung (225)

- 25 Ampere

38,1 cm (15 inch)

38,1 cm (15 inch)

35,6 cm (14 inch)

279,4 cm (11 ο inches)

1 Stunde

7,9 Megawatt-Std,

pro ein (2o

3o

2o %

35 %

381 cm (15o inches)

139,7 cm (55 ifcches)

χ 12,7 cm i 5 inches)

25,4 cm (1o inches)

25,4 cm (Io inches)

o,226 m³ (8 cubic feet) 1,76 kg/cm² (25 psi)

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Flußalarmpunkt für das Kühlwasser für die 1.76 kg/cm Platte (229) (25 psi)

Druckalarmpunkt für das zurückfließende Kühl- 2,46 kg/cm wasser (233) (35 psig)

Koeffizient m³ C₂H₂/m³CO (255) o,93

Transformatortemperaturgrenze (237) 7o°C

Primäre Kabeltemperaturgrenze (241) 8o°C

Transformatorsekundärsammelschienen-

temperaturgrenze (243) 87 C

Überver3chiebungsalarm (11o) · 15»2 cm

(6 inches)

- . . QLn³Tb]= o,oo833T-9,53

Q^rm /kg} = o,oö2x

:o,qo833T-9,§

Carbidqualitätsumrechnung

Q If 4³/lbl =o, 0O267T+0,37 r, Kn->/irrrn =o,o62 x

(o,oog67T+o,37^

Der automatische Kalziumcarbid-Prozeß wurde für eine Zeit von drei "Montten fortgesetzt und ein Durchschnitt von o,329 kg (o,72i? lbs.) von Kalziumcarbid pro Kilowattstunde Leistung er- z«jöii*'Während dieser 3-Monatsperiode wurden insgesamt 1755o Nettotonnen erzeugt. Gleichzeitig mit der oben genannten Testproduktion wurde ein ähnlicher Typ von Ofen verwendet, um Kalzium- carbid auf herkömmlichem Wege mit Handsteuerung zu erzeugen. Dieser zweite Produktionstest lief durchgehend für 3 Monate mit häufigeren und längeren Abschätperioden für die Wartung, Elek trodenmessung und Unterdeckensäuberung, und führte zu einem Durchschnitt von o,315 kg (o,694 lbs.) von Kalziumcarbid pro Kilowattstunde Leistung. Die gesamte Testproduktion von 1435ο Nettotonnen, die während dieser 3 Monate in einem ähnlichen Ofen

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mit herkömmlichen manuellen Techniken erzeugt wurden» war 32oo Nettotonnen unter der Testproduktion ν zn I7>^c Nett.otonnen des automatischen Carbidverfahrens dieser Erfindung,

Außerdem war die Anzahl und die Häufigkeit der Abschaltperioden für Wartung, Elektrodenmessung und Unterdeckeniluterung deutlich reduziert, da der Ofen im wesentlichen unter optimalen Bedin gungen arbeitete. Ein Vergleich der Abschaltperioden für die zwei öfen zeigte eine erhöhte Arbeitszeit von 27 Stunden pro Monat für den Ofen, der entsprechend dem automatischen Verfahren dieser Erfindung arbeitete. Diese angestiegene Arbeitszeit führt zusätzliche Produktion von 6o7,5 Nettotonnen von Kalziumcarbid, berechnet auf eine durchschnittliche ftettotonnen-Produktion von 7,5 Nettotonnen pro Stunde« Die Differenz zwischen diesem 6o7,5 Nettotonnen-Produktion-Anstieg und dem gesamten 32oo Nettotonnen-Produktionsanstieg, die oben erwähnt wurde, beruht hauptsächlich auf einem Anstieg integrierter Ge samtlast während der Arbeit des Ofens, was dazu führte, daß die festgesetzten Punkte enger an den optimalen Werten gehalten werden konnten, als es möglich ist, wenn die Steuerung manuell erfolgt.

Ein Vergleich zwischen der Carbidqualität in Jedem Ofen zeigte, daß der Ofen, der entsprechend dieser Erfindung arbeitete, eine durchschnittliche Carbidqualität von o,o12 m Acetylen (C₂H₂) pro Kilogramm von Carbid (ο,2 ft^/lb) höher als der des auf herkömmliche Weise betriebenen Ofens war. Der durchschnittliche Kalkverbrauch pro Kilogramm erzeugten CaC₂ "tf.?r ebenfalls vermindert um ungefähr 26o Nettotonnen pro Monat gegenüber dem herkömmlichen Prozeß infolge der verbesserten Steuerung über die Zusätze und infolge der Wirksamkeit der Zuführung durch die hohle Elektrode·,

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BAD OFBGlNAi.

2U925Ö

Der vollständige Testvergleich zwischen den zwei Verfahren für die Erzeugung von CaC_? über eine 3-Monatspe.iode kann wie folgt zusammengefaßt werden:

kg CaC₂/kwh Abschalt- durchschn darvhschn,, Tonne ν

(lb.CaCp/kwh) zeiten % CaC^ Tag Gasqualität Kalk pr

^ (Tonnen) C₅H₀Dr/ Tonne ν

Automatisches ο ,329 Verfahren (o,725)

Herkömmliches o,315 Verfahren (o,693)

2,o %

5,8 %

¹OO

o,3o3 ο, 291

CaCp

o,87

0,91

Aus Obigem kann geschlossen werden, daß das a ;tomatische Verfahren für die Herstellung von Kalziumcarbid entsprechend dieser Erfindung die Nettoproduktion erhöht, während sie durchweg ein Produkt höherer Qualität bei verminderten Wartungskosten liefert.

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BAO ORIGINAL

Claims (1)

1. Patentansprüche t

   Automatisches Verfahren für die Steuerung der optimal erforderlichen Stromstärke für die Erzeugung vor qualitätsgesteuerten metallurgischen Produkten als zumindest einen Reaktionsstoff in einem elektrischen Lichtbogenofen, der mindestens eine Elektrode verwendet_s die in den Ofen hineinreicht, um eine getauchte, das Produkt bildende Lichtbogen-Reaktionszone zu erzeugen, in die der Reaktionsstoff eingeführt wird, gekennzeichnet durch

   (a) Erzeugen eines Signals, das die Elektrodenstellung innerhalb des Ofens anzeigt;

   (b) Erzeugen eines Signals, das den tac.sächlichen Strom durch die Elektrode anzeigt (Ist-Wert-Strom); und

   (c) Vergleichen dieses Ist-Wert-Stromsignals mit einem gewünschten Stromanzeigesignal (Sendestromsignal)» das den optimalen gewünschten Strom für die Erzeugung des metallurgischen Produkts darstellt, und Verbindung der Differenz zwischen dem Strom-Soll-Wert und Strom-Ist-Wert-Signal mit dem die Elektrodenstellung anzeigenden Signal, um ein erstes Signal zu lMern für die Verwendung zur automatischen Regelung der Stellung der Elektrode innerhalb eines gewünschten Bereichs, wodurch im wesentlichen der optimale Strom durch die Elektrode zu allen Zelten aufrechterhalten wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das metallurgische Produkt Kalziumcarbid und der Reaktionsstoff von jenen Gruppen ausgewählt 1st, die als Kalk bzw. als Kohlenstoff reduzierendem Agenz in allen möglichen Verhältnissen bestehen.

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   BAD ORIGINAL

   2Π3258

   Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Lichtbogenofen zumindest eine hohle Elektrode verwendet, durch die mindestens ein feiner Reaktions'stoff, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die von Kalk und einem kohligen reduzierenden Agenz besteht, in eine Kalziumcarbid formende Reaktionszone eines untergetauchten Lichtbogens„durch die hohle Elektrode zugeführt wird₀

   Ein automatisches Verfahren für die Verschiebung einer Elektrode in einem elektrischen Ofen unter Verwendung von mindestens einer Elektrode und mindestens eines Reaktionsstoffes für die Erzeugung eines qualitätskontroilierten metallurgischen Produktes, wobei die Elektrode in den Ofen soweit eindringt, daß sie eine produktformende Reaktionszcne eines getauchten Lichtbogens bildet, in die der Reaktionsstoff eingeführt wird, gekennzeichnet durch

   (a) Erzeugen.eines den Elektrodenverbrauch anzeigenden Signals ;

   (b) Erzeugen eines Signals, das die Elektrodenlängeneindringung in den Ofen anzeigt, wenn diese Länge kleiner als die gewünschte Länge ist, die benötigt wird, um die Elektrode davor zu bewahren, sich'dem Herd zu sehr anzunähern für die Produktion von metallurgischem Produkt;

   (c) Erzeugen eines Signals, das die Spitze-zu-Herd-Entfernung anzeigt, wenn dieser Stand über einem gewünschten Minimalabstand für die Produktion ... des metallurgischen Produktes liegt;

   (d) Erzeugen eines Signale, das die Elektrodenstellung anzeigt,wenn diese Stellung unterhalb einer Hochpegelmarkierung eines gewünschten Elektrodenregulationsbereiches für die wesentliche Aufrechterhaltung des Stromes durch die Elektrode in einem vorherberechneten Bereich liegt; und

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   BAD ORIQIMAL

   2U925-8

   (e) Verbinden dieses Elektrodenverbrauchssignals, des Slektrodenlängensignals, des Spi.ze-zu-Herd-Abstandssignals und des Elektrodenstellungssignals, um ein erstes Signal für die Verwendung zur automatischen Verschiebung der Elektrode zu liefern, um den Elektrodenverbrauch während der Benutzung zu kompensieren.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt Kalziumcarbid ist und daß der Reaktionsstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kalk und kehligem reduzierendem Agenz in allen möglichen Verhältnissen besteht.

   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Lichtbogenofen zumindest eine hohle Elektrode verwendet und bei dem zumindest ein feiner Reaktionsstoff, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kalk und kohligem reduzierendem Agenz besteht, durch die hohle Elektrode in die getauchte Lichtbogen-Kalziumcarbld erzeugende Reaktionszone geleitet wird.

   7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß automatische Elektrodenverschiebungsßchritte nach dem Schritt (c) wie folgt hinzugefügt werden:

   (d) Erzeugen «ines Signals, das den Elektrodenverbrauch anzeigt;

   (e) Erzeugen eines Signals, das die Elektrodenlänge anzeigt, die in den Ofen eindringt, wenn diese Länge kleiner ist als die gewünschte Länge, die nötig 1st, um die Elektrode daran zu hindern, zu nahe an den Herd für die Produktion von metallurgischen Produkt heranzukommen;

   (f) Erzeugen eines Signals, das den Abstand zwischen Spitze und Herd anzeigt, wenn dieser Abstand oberhalb eines gewünach-

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   2U9250

   ten Minimums liegt, für die Produktion von einem metallurgiechen Produkt;

   (g) Erzeugen eines Signals, das die Elektroderstellung anzeigt, wenn diese Stellung unterhalb einer Hochpegelmarkierung · des gewünschten RegulationsberelchB liegt; und (h) Kombination des Elektroder.vertreuchssignalfe» des Elektrodenlängensignalt, de Spitze-zu-Herd-Abstandssignal, und des Elektrodenstellungssigna]? von Stufe (g), um ein zweites Signal zu erzeugen, um die Elektrode automatisch zu verschieben, um den Elektrodenverbrauch während.der Benutzung zu kompensieren.

   8. Verfahren nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet» daß das Produkt Kalziumcarbid ist und dsß der Reaktionsstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kalk und kohligem reduzierendem Agenz in allen möglichen Verhältnissen besteht.

   9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Lichtbogenofen mindestens eine hohle Elektrode verwendet, und daß mindestens ein feiner Reaktionsstoff, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kalk und kohligem reduzierendem Agenz besteht, durch die hohle Elektrode in die getauchte Lichtbogen-Kalziumcarbid erzeugende Reaktionszone geführt wird.

   1o. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Schritte nach dea Schritt (b) hinzugefügt werden: (i) Abziehen des zweiten Signals von dem gewünschten Stroaeignal, wobei der gewünschte optimale Strom reduziert wird, der durch die Elektrode nach der Erzeugung des zweiten Signale geführt wird; A

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   (J) Erzeugen eines dritten Signals, das die tatsächlich er folgte Elektrodenverschiebung anzeigt; und

   (k) Addieren dieses dritten Signals zu dem gewünschten Stromsignal, um das gewünschte Stromsignal zu finer Höhe zurückzubringen, die den optimalen Strombereich darstellt, nachdem die Verschiebung der Elektrode beendet ist.

   11. Verfahren nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt Kalziumcarbid 1st und daß der Reaktionsatoff aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Kalk und kohligem redu zierendem Agenz in Jedem möglichen Verhältnis besteht.

   12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der elektrische Lichtbogen ofen mindestens eine hohle Elektrode verwendet,und daß min destens ein feiner Reaktionsstoff, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kalk und kohligem reduzierendem Agenz besteht, durch die hohle Elektrode in die getauchte Lichtbogen Kalziumcarbid erzeugende Reaktionszone eingeführt wird.

   13. Verfahren nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Schritte nach dem Schritt (k) zugefügt werden:

   (1) Erzeugen eines vierten Signals, das die benötigte Stroa- ■enge zu« Schmelzen des befestigten Materials-f^oTdie Abzapföffnung des Ofens blockiert, benötigt wird; (■) Addieren des vierten Signale zu dem gewünschten Stromsignal, wenn die Stromquelle, die eine Elektrode mit Strom versorgt, abgezapft wird, um sie zu verwenden, dieses Abzapf- loch von der Blockierung zu befreien;

   (n) Abziehen des vierten Signale von dem gewünschten Stromsif- nal nach Beendigung des Beoeitlgens der Blockierung des Abzapfloches.

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   14. Ein Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt Kalzlumcarbid ist und daß der l-teaktionsstoff aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kalk und kohligem reduzierendem Agenz in allen möglichen Verhältnissen besteht.

   15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Lichtbogenofen mindestens ^lne hehle Elektrode verwendet, und daß zumindest ein feiner Reaktionsstoff, der aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kalk und kohligem reduzierendem Agenz besteht, durch die OhIe Elektrode in die untergetauchte Lichtbogen Kalziumcarbid erzeugende Reaktionszone eingeführt wird»

   16. Ein automatischer Prozeß für die Steuerung der Zuführung von mindestens einer der benötigten Reaktionsstoffe für die Erzeugung eines qualitätsgesteuerten metallurgischen Produktes in einem elektrischen Ofen unter Anwendung von mindestens einer Elektrode, die in den Ofen eindringt, um eine untergetauchte Lichtbogen Produkt erzeugende Reaktionszone zu bilden, wobei der Reaktionsstoff in djjLe Tauchlichtbogen-Reaktionszone eingeführt wird, gekennzeichnet durch

   (a) Erzeugen eines Signals, das die Elektrodenspitzenetellung innerhalb dee Ofens anzeigt;

   (b) Erzeugen eines Signals, das die Qualität des Produktes innerhalb de· Ofens anzeigt; und

   (c) Vergleichen des Elektrodenspitzenstellungssignals mit den qualltätsan2elgenden Signal, um ein erstes Signal zu schaffen für die Verwendung in der Steuerung der Zuführung von mindestens einer der Reaktionsstoffe in den Ofen.

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   17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Ofen mindestens eine hohle Elektrode verwendet, durch die mindestens ein Reaktionsstoff in Feinpartikelform in die Tauchlichtbogen-Produktlor.szone ein?*führt wird, und in dem der Schritt (c) des ersten Signals verwendet wird, um mindestens einender Reaktionsstoffe, die durch die hohle Elektrode zugeführt werden, zu steuern.

   18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt Kalzlumcarbid ist, daß mindestens einer der Reaktionsstoffe aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus feinem Kalk und feinem kohligen,reduzierendem Agenz besteht, und daß im Schritt (b) das erzeugte Signal die Carbidqualität des Kalziumcarbids innerhalb des Ofens anzeigt«,

   19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß automatische ZufUhrschritte für mindestens einen der Reaktionsstoff· nach dem Schritt (c) wie folgt zugefügt werden:

   (d) Erzeugen «Ines Signals, das die Elektrodenspltzenetellung innerhalb dee Ofens anzeigt;

   (e) Erzeugen eines Signale, das die Qualität des Produktes innerhalb des Ofens anzeigt; und

   (f) Vergleichen des Elektrodenspitzenstellungssignale mit dem qualitätsanzeigenden Signal, um «in zweit·· Signal zu liefern für dl· Steuerung der Zuführung von mindesten· ein·» der Reaktionestoff· in den Ofen*

   20. Verfahren nach Anspruch 19t dadurch gekennzeichnet, daß der •lektrisch· Ofen mind·«ten· ein· hohl· Elektrode verwendet, in dl· mindestens lintr dir fUaktionsetoff· in f«ln«r Partikelform in di· Tauchlichtbogen-Produktionszon· eingeführt wird,

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   BAD

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   und bei dem in dem Schritt (f) das zweite Signal« verwendet wird, um die Zufuhr von mindestens einem der Reaktionsstoffe durch die hohle Elektrode zu steuern.

   21. Verfahren nach Anspruch 2o, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt Kalzlumcarbid ist, daß mindestens einer der Reaktionsstoffe ausgewählt ist aus der Gruppe, die aus feinem Kalk und einem feinen kohligen reduzierenden Agenz besteht, und daß im Schritt (e) das erzeugte Signal.die Carbidqualität des Kalziumcarbids innerhalb des Ofens anzeigt.

   22. Verfahren nach Anspruch 19_t dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Schritte nach dem Schritt (c) hinzugefügt werden:

   (c1) Erzeugen eines Signals, das den Abstand zwischen Spitze und Herd anzeigt, wenn dieser Abstand größer ist als ein gewünschtes Minimum für die Erzeugung von metallurgischen Produkt;

   (c2) Erzeugen eines Signals, das den Elektrodenverbrauch anzeigt;

   (c3) Erzeugen eines Signals, das die Einbringung der Elektrodenlänge in den Ofen anzeigt, wenn diese Länge kleiner ist als eine gewünschte Länge» die benötigt wird, um zu verhindern, daß die Elektrode sich zu nahe an den Herd für dl· Erzeugung von metallurgischem Produkt annähert; (c4) Erzeugen eines Signals» das die Elektroder<stellung■ „. anzeigt» wenn die Stellung unterhalb einer Hochpegelearkierung der gewünschten Regelzone liegt; und" . (c5) Verbinden des Elektrodenverbrauchssignals» des Elektrodenlttngenslgnale, des Spitze-zu-Herd-Abstandssignals und des Elektrodenstellungsslgnals von Schritt (c4), um ein

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   drittes Signal zu erzeugen fUr die automatische Verschiebung der Elektrode, um den Elektrodenverbrauch während der Anwendung zu kompensieren.

   23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Ofen mindestens eine hohle Elektrode verwendet, durch die mindestens einer der Reaktionsstoffe in einer feinen Partikelform in die Tauchlichtbogen-Produkt^onszone eingeführt wird, und worin im Schritt (f) das zweite Signal verwendet wird, um die Zuführung von mindestens einem der Reaktionsstoffe durch die hohle Elektrode zu steuern.

   24. Verfahren nach Anspruch 23» dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt Kalziumcarbid 1st, und daß mindestens einer der Reaktionsstoffe aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus feinem Kalk und feinem kohligen reduzierenden Agenz besteht, und daß im Schritt (e) das erzeugte Signal die Carbidqualität des Kalziumcarbids innerhalb des Ofens anzeigt.

   25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß la Schritt (·) das Carbldqualltätaslgnal dadurch erzeugt wird, daß ein Signal erzeugt wird, das die Kalziuacarbld- teaperatur innerhalb des Ofen· anzeigt, und daß dann dieses die Kalzluacarbidteaperatur anzeigende Signal zu eines Signal umgewandelt wird, daß die KalziumcarbldqualitMt entsprechend der Forael

   Q«(o,oo466T-3,23) ± 1o Jt
   anzeigt, wobei Q dit ' Carbidqualität in KublkfuB pro

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   T lsi;

   Ib und die Kalziumcarbidtemperatur an dem AbzapflochYund

   ».···.- · ungefähr zwischen i64o°C und ungefähr 19oo°C liegt.

   26. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekernzeichnet, daß im Schritt (e) das Carbidqualitätssignal dadurch erzeugt wird, daß ein Signal erzeugt wird, das die Kalziumcarbidtemperatur innerhalb des Ofens anzeigt, und daß das die Kalziumcarbidtemperatur anzeigende Signal zu einem Signal umgewandelt wird, das die Carbidqualiät (Q) entsprechend der Formel

   Q * (o,oo715T-7,52) - 1o %

   anzeigt, wobei die Kalziumcarbidtemperatur zwischen ungefähr i64o°C und ungefähr 176o°C liegt, und Q = (o,oo252T-o,67) - 1o %

   für die eine Kalziumcarbidtemperatur zwischen ungefähr 176o°C und ungefähr 19oo°C liegt.

   27. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine feine Mixtur von Kalk und kohligem reduzierenden Agenz durch die hohle Elektrode zugeführt wird, wenn das Spitzenet ellungeeignal innerhalb eines gewünschten Bereichs liegt, und da· Carbidqualitätsaignal innerhalb eines gewünschten Bereiche liegt tür di» Erzeugung von Kalziumcarbld innerhalb ein·· vorherbeetiuaten Qualitätobereiche·.

   28. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß nur feine· kohlifes reduzierendes Agenz durch die hohle Elektrode zugeführt wird, wenn die Spitzenstellung in das Spitz«n*tellunge*ignal unterhalb eines gewünschten Bereichs und da· Carbidqualitätseignal unterhalb eines gewünschten Bereich· für die Erzeugung von Kalziuocarbid innerhalb •in·· vorherbeetinaten Qualitätsbereiches liegt.

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   29. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch ge-keiv:.?-lehnet, daß nur ein feines kohliges reduzierendes Agenz durch die hohle Elektrode zugeführt wird, wenn α«. Spitzenstellungssignal innerhalb eines gewünschten Bereiches liegt, und das Carbidqualitätssignal unterhalb eines gewünschten Bereichs für die Erzeugung von Kalziumc&rbld innerhalb eines vorhergewählten Cualitätsbereiches liegt.

   30. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß nur ein feines kohliges reduzierendes Agenz durch die hohle Elektrode zugeführt wird, wenn das Spitzenstellungssignal unterhalb eines gewünschten Bereiches und das Carbidqualitätssignal innerhalb eines gewünschten Bereiches für die Erzeugung von Kalziumcarbid innerhalb eines vorhergewählten Qualitätsbereiches liegte

   31. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß nur feiner Kalk durch die hohle Elektrode zugeführt wird, wenn dae Spitzenstellungssignal innerhalb eines gewünschten Bereiches liegt und das Carbidqualitätssignal über einen gewünschten Bereich für die Erzeugung von Kalziumcarbid innerhalb eines vorgewählten Qualitätsbereiches liegt.

   32. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß nur feiner Kalk durch die hohle Elektrode zugeführt wird, wenn dl· Spitzenstellung oberhalb eines gewünschten Bereiches und das Carbidqualitätssignal innerhalb eines gewünschten Bereiches für die Erzeugung von Kalziumcarbid Innerhalb eines vorbestimmten Qualitätsbereiches liegt.

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   33. Verfahren nach Anspruch 2k, dadurch gekennzeichnet, daß nur feiner Kalk durch die hohle Elektrode zugeführt wird, wenn das Spitzenstellungssignal oberhalb eines gewünschten Bereiche und das Carbidqualitätssignal oberhalb eines gewünschten Bereichs für die Erzeugung von Kalziumcarbid innerhalb eines vorhergewählten Qualitätsbereiches liegt.

   34. Das Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Schritte nach dem Schritt (c5) hinzugefügt werden:

   (c6) Abziehen des dritten Signals von dem gewünschten Stromsignal und damit Reduzierung des gewünschten optimalen Stromes, daß er durch die Elektrode geführt wird, nachdem das dritte Signal erzeugt wird;

   (c7) Erzeugen eines vierten Signals, das die tatsächliche erfolgte Elektrodenverschiebung anzeigt; und (c6) Hinzufügen des vierten Signals zu dem gewünschten Stromeignal, üb das gewünschte Stromsignal auf einen Pegel zurückzubringen, der den optimalen Strombereich darstellt, nachdem die Elektrodenverschiebung beendet ist.

   35. Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Lichtbogenofen mindestens eine hohle Elek trode verwendet, durch die mindestens einer der Reaktionsstoffe in feiner Partikelform in die Tauchlichtbogen· Produktionszone eingeführt wird, und daß in dem Schritt (f) das zwtltt Signal verwendet wird, um die Zufuhr von min destens einem der Reaktionsstoffe, die durch die hohle Elektrode zugeführt werden, zu steuern. ·■*.. %

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   36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt Kalziumcarbid ist, und daß mindestens einer der Reaktionsstoffe aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus feinem Kalk und feinem kohligen reduzierendem Agenz besteht, und daß im Schritt (e) das erzeugte Signal die Carbidqualität des Kalziumcarbids innerhalb des Ofens anzeigt.

   37. Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Schritte nach dem Schritt (f) hinzugefügt werden:

   (f1) Erzeugen eines Signals, das den jeweiligen Reaktionsstoff anzeigt, der durch die hohle Elektrode zugeführt wird; und

   (f2) Abziehen des ReaktionsstoffzufUhrungssignales von dem Elektrodenverbrauchssignal, um die Veränderung in der Verbraucherate der Elektrode zu kompensieren, die infolge der Jeweiligen fixierten Kohlenstoffgehalte in den Reaktions· Stoffen auftreten, die in die Reaktionsstoffe eingeführt werden.

   38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Schritte nach dem Schritt (f2) zugefügt werden:

   (f3) Erzeugen eines Signals, datveini Elektrodenspitzenposition unterhalb eines gewünschten Bereiches für die Erzeugung eines gewünschten Qualitätskalziumcarbidproduktes liegt;

   (f4) Erzeugen eines Signals, das anzeigt, daß die Carbidqualität Über diesem gewünschten Bereich liegt;

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   (f5) Kombination des Spit2erxStellung3signals von Schritt (f3) mit dem Carbidqualitätssignal von Schritt (f5) zum Erzeugen eines fünften Signals; und ^;^ (f6) Abziehen des fünften Signals von dem gewünschten Stromsignal, um zu verhindern, daß die Elektrode sich zu sehr dem Herd annähert.

   39. Yerfahrtn nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß die folgenden Schritte nach dem Schritt (f2) zugefügt werden: (f3) Erzeugen eines Signals, das anzeigt, daß die Elektrodenspitzenposition über einem gewünschten Bereich für die Erzeugung eines gewünschten Qualitätskalziümcarbidproduktes liegt;

   (f4) Erzeugen eines Signals, das anzeigt, daß die Carbidqualität unterhalb dieses gewünschten Bereiches liegt; (f5) Kombinieren des Sptizenstellungssignals von Schritt (f3) mit dem Carbidqualitätssignal von Schritt (f4) zum Erzeugen eines fünften Signals; und (f6) Addieren des fünften Signals zu dem gewünschten Stromsignal, um zu verhindern, daß die Elektrode zu hoch über dem Herd ansteigt.

   Ao. Ein automatisches System für die Regelung des optimalen Stromes, das für die Erzeugung eines metallurgischen Produktes in einem elektrischen Ofen benötigt wird, und das mindestens eine Elektrode verwendet und mindestens ein Reaktionsstoff benutzt, und bei He Elektrode in den Ofen eintritt, um eine Tauchlichtbogen-Produktionszone zu erzeugen, und wdaei der Reaktionsstoff in diese Tauchlichtbogen-Reaktionszone eingeführt wird, gekennzeichnet durch:

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   (a) Vorrichtung für die Erzeugung eines Signals, das die Elektrodenstellung innerhalt eines gewünschten Bereiches innerhalb des Ofens für die Erzeugung eines gewünschten
   Qualitätsproduktes anzeigt;

   (b) Vorrichtung für die Erzeugung eines Signals, das den tatsächlichen Strom durch die Elektrode anzeigt;

   (c) Vorrichtung für die Veränderung dieses Strom anzeigenden Signales zum Erzeugen eines ersten Signalausganges,
   das den erforderlichen Strom anzeigt> um einen optimal gewünschten Strom durch die Elektrode zur Erzeugung des gewünschten Qualitätsproduktes liefern; und

   (d) Vorrichtung, die aufgrund des ersten Signalausgangea und des Elektrodenstellungssignales zur Veränderung der
   Elektrodenetellung innerhalb des gewünschten Bereiches
   wirkeam wird, um im wesentlichen einen optimalen Strom durch die Elektrode aufrechtzuerhalten.

   System nach Anspruch 4o, gekennzeichnet durch

   (e) Vorrichtung für die Erzeugung eines Signals, das den Elektrodenverbrauch anzeigt;

   (f) Vorrichtung für die Erzeugung eines Signals, das den Abstand zwischen Spitze und Herd anzeigt;

   (g) Vorrichtung für die Erzeugung eines Signals, das die Elektrodenlänge anzeigt; und

   (h) Vorrichtung, die wirkeam wird durch das Elektrodenverbrauch· signal, das Spitze-zu-Herd-Abstandssignal, das
   Elektrodenlängensignal und das Elektrodenstellungssignal zur automatischen Verschiebung der Elektrode, um den
   Elektrodenverbrauch während der Verwendung zu kompensieren.

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   42. System nach Anspruch 41_f gekennzeichnet durch eine Vorrichtung für eine zeitweise Reduzierung des optimal gewünschten Stromes durch die Elektrode während der Verschiebung der Elektrode.

   43. System nach Anspruch 42, gekennzeichnet durch Vorrichtungen für die zeitweise Reduzierung de-i optimal gewünschten Stromes durch die Elektrode wöhjarjdder Periode, wenn Strom für die Beseitigung der Blockierung in dem Abzapfloch des Ofens von der Stromquelle abgezapft wird, die die Elektrode mit Strom versorgt.

   44. Ein automatisches System für die Regulierung der Zuführung von mindestens einem Reaktionsstoff, das für die Erzeugung eines metallurgischen Produktes in einem elektrischen Ofen benötigt wird, wobei mindestens eine Elektrode verwendet wird, die in den Ofen hineinragt, um eine Tauchlichtbogen-Produktionezone zu erzeugen, und durch die ein Reaktionsetoff in die Tauchlichtbogen-Produktionszone eingeführt wird, gekennzeichnet durch:

   (a) Vorrichtung für die Erzeugung eines Signals, das die Elektrodenepitzenstellung innerhalb des Ofens anzeigt;

   (b) Vorrichtung für die Erzeugung eines Signals, das die Qualität dea Produktes innerhalb des Ofens anzeigt; und

   (c) Vorrichtung, die wirksam wird aufgrund des Spitzenstellungasignals und des qualitätsanzeigenden Signals zur Regulierung der Zufuhr von mindestens einem der Reaktionestoff· in den Ofen.

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   45. Das System nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Ofen mindestens eine hohle Elektrode verwendet , durch die mindestens einer de"· Reak"· ionsstoffe in einer feinen Partikelform in die Tauchxicntbogen-Produktionszone eingeführt wird, und daß in dem Schritt (c) die dort genannte Vorricntung die feine Zuführung von mindestens einem der Reaktionsstoffe durch die hohle Elektrode in die Reaktionszone regelt.

   46. System nach Anspruch 44_f gekennzeichnet durch*

   (d)^fVorrichtung für die Erzeugung eines Signals, das enzeigt, daß die Elektrodenstellunt, ■ innerhalb eines gewünschten Bereiches innerhalb des Ofens für die Erzeugung eines gewünschten Qualitätsproduktes ist;

   (e) Vorrichtung für die Erzeugung eines Signals, die den tatsächlichen Strom durch die Elektrode anzeigt;

   (f) Vorrichtung für die Veränderung dieses Strom anzeigenden Signals, um ein erstes Ausgangssignal zu erzeugen, das den benötigten Strom anzeigt, um einen optimal gewünschten Strom durch die Elektrode zur Erzeugung des gewünschten

   zu
   Qualitätsproduktes liefern; und

   (g) Vorrichtung, die wirksam Hrird,· durch das erste Ausgmngssignal und das Elektrodenstellungssignal für die Veränderung der Elektrodenstellung innerhalb des gewünschten . Bereiches, um im wesentlichen optimalen Strom durch die Elektrode aufrechtzuerhalten.

   47. Vorrichtung nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Ofen mindestens eine hohle Elektrode anwendet, durch die ttindestens einer der Reaktionsatoffe

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   in einer feinen Partikelform in die Tauchlichtbogen-Produktionszone eingeführt wird., und daß in dem Schritt (c) die dort genannten Vorrichttrgäo die feine Zufuhr von mindestens einer der Reaktionsstoffe durch die hohle Elektrode in die Reaktionszone steuert,

   48. Das System nach Anspruch 47» gekennzeichnet durch Vorrichtungen, die wirksam werden durch das Spitzenstellungssignal und das qualitätsanzeigende Signal zur Veränderung des optimal gewünschten Stromes durch die Elektrode,

   49. Das System, nach Anspruch 46, gekennzeichnet durch

   (h) Vorrichtungen für die Erzeugung eines Signals, das den Elektrodenverbrauch anzeigt;

   (i) Vorrichtungen für die Erzeugung eines Signals, das den Abstand zwischen Spitze und Herd anzeigt; (3) Vorrichtungen für die Erzeugung eines Signals, das die Elektrodenlänge anzeigt; und

   (k) Vorrichtung, die wirksam wird aufgrund des Elektrodenverbrauchssignals, des Spitze-zu-Herd-Abstandssignals, des Elektrodenlängensignals und des Elektrodenstellungssignals für eine automatische Verschiebung der Elektrode, um den Elektrodenverbrauch während der Verwendung zu kompensieren.

   50. Verfahren nach Anspruch 49, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Ofen mindestens eine hohle Elektrode verwendet, durch die mindestens einer der Reaktiomstoffe in Feinpartikelform in die Tauchlichtbogen-Froduktionszone eingeführt wird, und daß in dem Schritt (c) die genannten Vorrichtungen die Feinzuführung von mindestens einem der Reaktionsstoffe durch die hohle Elektrode in die Reaktionszone regeln-,

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   51·-5 System nach Anspruch 49, gekennzeichnet durch Vorrichtungen für die zeitweise Reduzierung des optimal gewünschten Stromes durch die Elektrode während der Verschiebung der Elektrode.

   52. System nach Anspruch 5o„ gekennzeichnet durch Vorrichtungen für die zeitweise Reduzierung des optimal gewünschten Stromes durch die Elektrode während der Verschiebung der Elektrode.

   53. Das System nach Anspruch 49? gekennzeichnet durch Vorrichtungen tür die zeitweise Reduzierung dec- optimal gewünschten Stromes durch die Elektrode während der Perlode, wenn der Strom von der Quelle, die die Elektrode mit Strom versorgt, abgezapft wird, um die Blockierung in einem Abzapflieh des Ofens zu beseitigen.

   54. System nach Anspruch 5o, gekennzeichnet durch Vorrichtungen für die zeitweise Reduzierung des optimal gewünschten Stromes durch die Elektrode während einer Perlode, wenn Strom abgezapft wird von der Stromquelle, die'den Strom durch die Elektrode liefert, zur Beseitigung der Blockierung des Abzapfloches des Ofens.

   55. System nach Anspruch 5o, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt Kalziumcarbid ist und daß mindestens einer der Reaktionsstoffe aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus feinem Kalk und kohligem reduzierendem Agenz besteht, und durch Mittel für die Erzeugung eines Signals, das anzeigt, welcher besondere Reaktionsstoff durch die hohle Elektrode zugeführt wird, Vorrichtungen, die aufgrund des Reaktionsstoff anzeigenden Signales wirksam werden, um das Elektro-

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   denverbrauchssignal zu medifzieren und dadurch unterschiedliche Elektrodenverbrauchsraten basierend auf fixiertem Kohlenstoffgehalt in dea fteaktionsstoff_t der zugeführt wird, zu kompensieren.

   56. System nach Anspruch 55, gekennzeichnet durch Vorrichtungen für die Erzeugung eines Signals, das den korrigierten Kohlenmonoxydfluß in dem Ofen anzeigt, Vorrichtungen für die Erzeugung eines Signals, das das Verhältnis von Kubikmeter Acetylengas pro Kubikmeter Rohlenmonoxydga3 anzeigt, und Vorrichtungen, die wirksam werden aufgrund des Kohlenaonoxydflußßignals, des Verhältnissignals und des qualitätsanzeigenden Signals xür die Erzeugung eines Signals, das die Erzeugung von Kalzlumcarbid anzeigt.

   57* System nach Anspruch 56, mit einer Kühlflüssigkeit durch mindesten« «inen der Ofenkomponenten, gekennzeichnet durch Vorrichtungen für die Erzeugung eines Signale, das die Durchflußbedingungen anzeigt, und Vorrichtungen, die Antworten auf dieses durchflußanzeigende Signal" ua Alarmvorrichtungen zu aktivieren, wenn die Bedingungen von dea gewünschten Bereich abweichen.

   58. Das Systea n*ch Anspruch 97« gekennzeichnet durch Vorrichtungen tür die Erzeugung eines Signals, das die Arbeitstemperatur von mindestens einem der Komponenten der Stromversorgungsrorrichtungen für den Ofen anzeigt, und Vorrichtungen, dl· wirksam werden aufgrund des Temperatur- Signal* zur Aktivierung einer Alarmvorrichtung, wenn die Arbeitetemperatur «inen gewünschten Arbeitspegel überschreitet.

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