DE2330985A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen kontrolle und zur regulierung des thermischen zustandes von huettenoefen - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen kontrolle und zur regulierung des thermischen zustandes von huettenoefen

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Description

DR. MÜLLER-BORE DlPL-PHYS. DR. MANITZ DIPL.· CHEM DP. DEUFEl, DIPL.-ING. FINSTERWALD DIPL-ING. GRÄMKOW
PATENTANWÄLTE £ O O U O O Q
München, den ^ JUW S 2558 - Erb
SOOIEDE DES AOIEBS PUTS DE L1ESS 40, rue de Paris, 92 Boulogne-Billancourt,
Frankreich
Verfahren und Vorrichtung 'zur kontinuierlichen Kontrolle und zur Regulierung des thermischen Zustandes von Hüttenöfen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Kontrolle und zur Regulierung des thermischen ' Zustandes von metallurgischen elektrischen Liohtbegenstahlöfen oder allgemein von allen Vorrichtungen sum Schmelzen von Metallen wie Hochöfen, Konverter, Kupolofen und dergleichen.
Bekanntlich wurden in letzter Zeit in der Metallurgie und insbesondere hinsichtlich Idohtbogenst^ahlöfen beträchtliche Verbesserungen ersielt. Mian hat elektronische Sohnellsteuerungen der in den Lichtbogenofen benutzten Elektroden entwickelt, die die Beherrschung "
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der erhöhten elektrischen Leistungen bei einem gegebenen Ofen gestatten. Es ist bekannt, daß die Kosten für die zum Öohutz der Innenwände der Ofen benutzten feuerfesten itoffe mit deren Kapazität abnehmen und daß auch die
Personalkosten mit der Kapazität der öfen abnehmen.
Bekanntlich ist es bei elektrischen Lichtbogenofen wichtig, den Maximumwert der Leistung jedes Lichtbogens während des Schmelzen« so konstant wie möglich zu halten, damit sich die benutzte mittlere Leistung mögliohst weit der maximalen Leistung nähert. Die Elektrode muß sich also in dem MmBe herunterbewegen, wie sich der Schacht in dem festen, zu schmelzenden Werkstoff bildet, und der Lichtbogen darf weder länger noch küszer werden.
Ferner muß die Steuerung der Elektroden verhindern, daß eine oder mehrere Elektroden su irgendeinem Zeitpunkt das flüssige Bad oder die feste Beschickung berühren, damit jede Kohlenstoffaufnahm· oder jeder Bruch von Elektroden vermieden wird.
Bti den sogenannten RtgulitTungsvorrichtungen bekannter Art', die bisher im Btrtiph der elektrischen Lichtbogenofen benutzt werden, bi^idjit/da· Prinzip der Steuerung der Höhe der Elektroden über dem Bad ausschließlich auf elektrische. Kriterien. Gewöhnlich versucht man, das Verhältnis von Spannung au Stromstärke für jsd· Elektrode unabhängig von dem Sohmslssustand der Beschickung konstant su halten. Mit einer solchen Regelung mit konstanter Impedanz wird ein· minimal· Bewegung der Elektroden erreicht und wird vermieden, daß dies· sioh bei Stromausfall herunterbewegen.
Dagegen wird die gelieferte elektrische Leistung 309885/0933 "3-
stets empirieoh nach dem Zustand des Fortschritts der einseinen Sohmelzgänge reguliert, in-dem man eioh bemüht, die feuerfesten Wände des Ofens soweit wie möglioh £u schonen, und ewar nach statistischen Erfahrungewerten des Betriebs jedes Ofens.
Bisher gestattete somit keine Regulierung eine kontinuierliche Überwachung des thermisohen Zustandes des Liohtbogenofens in Antwort auf «inen beliebigen Energieeingang, auf der Basis von rein elektrischen oder energetischen Kriterien.
Dieser Nachteil ist besonders bei den modernen öfen störend, deren ständig zunehmenden Leistungen auoh die Empfindlichkeit der Innenwände der öfen erhöhen»
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren nur kontinuierlichen Kontrolle des thermisohen Zustandes einer Vorrichtung zum Schmelzen von Metallen und insbesondere eines Lichtbogenstahlofens, das eine maximale Verwendung der Leistung des Ofens, einen beträchtlichen -Zeitgewinn und einen regelmäßigeren und geringeren Verschleiß der feuerfesten Wände des Ofens als bei den bekannten öfen ermöglicht.
Das Verfahren zur kontinuierlichen Kontrolle des thermisohen Zustandes eines Hüttenofens besteht erfindungsgemäß darin, daß die Innenoberflächentenperatur der Wände des Ofens gemessen wird, daß die Temperaturerhöhung pro Zeiteinheit nach dem Durchgang der Temperaturkurve durch ein Minimum überwacht wird und daß auf die "Regulierung" des Ofens eingewirkt wird, sobald diese Temperaturerhöhung pro Zeiteinheit während einer vorbestimmten Dauer einen vorbestimmten Wert überschreitet,
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wobei die Temperatur um einen vorbestimmten Wert größer als dieses Minimum der Temperaturkurve ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird auch auf die "Regulierung" des Ofens eingewirkt, wenn die gemessene Temperatur einen Grenzwert überschreitet.
Zur Durchführung der kontinuierlichen Messung der Innenoberflächentemperatur der Wände des Ofens wird vorzugsweise für j.ede Elektrode eine Temperatursonde gemäß der französischen Patentschrift Nr. 72 21944 benutzt.
Eine derartige Meßsonde ist nämlich mit einem Mechanismus versehen, der ihre automatische Rückbewegung in Abhängigkeit von dem Verschleiß der feuerfesten Wände gestattet. Auf diese Weise erhält man eine sehr genaue Messung der Innenoberflächentemperatur der feuerfesten Wände, die weder durch Spritzer des Bades noch durch Schmelzprodukte der Mauern beeinträchtigt wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eignet sich das Verfahren besonders zur kontinuierlichen Kontrolle des Temperaturzustandes eines Lichtbogenofens und besteht hierbei darin, daß direkt auf die Stromstärkensteuerung des Speisestroms der Elektroden so eingewirkt wird, daß die Temperaturerhöhung pro Zeiteinheit auf einen vorbestimmten Wert oder unter diesen zurückgebracht wird.
Bei dieser bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, das sich besonders für die kontinuierliche Kontrolle des thermischen Zustandes eines Lichtbogenofens eignet, wird eine SpannungsSenkung des Ofens nur dann vorgenommen, wenn die Temperaturzunahme
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pro Zeiteinheit nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit nach Einwirkung auf die Stromstärke der betreffenden Elektrode weiterhin einen optimalen Spannungssenkungswert dea Fühlers überschreitet, der durch die Erfahrung zu bestimmen ist und niedriger als der genannte vorbestimmte Wert ist, oder wenn die Temperatur weiterhin größer als der obengenannte Grenzwert ist. Man erreicht auf diese Weise eine Optimierung des in dem Lichtbogenofen durchgeführten Schmelzvorgangs.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung des thermischen Zustandes einer Vorrichtung zum Schmelzen von Metallen, die die Durchführung des erfindungsgemäßen.Verfahrens gestattet. Diese Vorrichtung besitzt ein potentiometrisches Aufzeichnungsorgan für die Innenoberflächentemperatur der Wände, das einerseits mit einem analogen Detektor für die maximale Tiefe und andererseits mit einem analogen Modul verbunden ist, der die Ableitung der Temperatur bezüglich der Zeit bildet. Der analoge Detektor für die maximale Tiefe und der Modul zur Bildung der Ableitung der Temperatur sind jeweils mit ihrem Ausgang an eine Vorrichtung zum Vergleich Bit einem kritischen Wert und an den Eingang eines analogen Moduls angeschlossen, das die OSD-Funktion ausführt und dessen Ausgang ein Alarmsignal steuert.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der iirfindungsgemäßen Vorrichtung, die sich besonders zur automatischen Steuerung des thermischen Zustandes eines Lichtbogenofens eignet, ist der Ausgang des die UND-Funktion ausführenden analogen Moduls direkt mit der Stromstärkensteuerung der Elektroden des Ofens verbunden, so daß: auf die Länge des Lichtbogens eingewirkt wird und!'die Temperaturerhöhung bezüglich der Zeit auf einen vorbestimmten Wert oder unter diesen zurückgebracht wird.
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Gemäß dieser bevorzugten Ausfuhrungsform ist ein Vergleichsmodul mit aem analogen Modul zur Bildung der Ableitung der Temperatur über eine verstellbare Verzögerung verbunden und vergleicht die Ableitung der Temperatur mit einen vorbestimmten Spannungssenkungswert. Der Vergleichsmodul kann auf einen Kontakt mit zwei Wegen so einwirken, daß die Stromstärkenregulierung der Elektroden des Lichtbogenofens in Betrieb gesetzt wird, wenn die gemessene Ableitung kleiner als der Spannungserniedrigungswert ist. Auf dieselbe Weise kann der Vergleichsmodul eine Sp aiinungs Senkung bewirken, wenn die Ableitung diesen Spannungserniedrigungswert erreicht. Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der die ODER-Funktion ausführende Modul direkt mit dem Ausgang des Vergleichsmoduls verbunden, so daß auch eine Spannungssenkung bewirkt wird, wenn die Temperatur ziemlich langsam, jedoch bis zu einem so hohen Wert ansteigt, daß trotz der Leistungsverringerung eine Gefahr besteht.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen öiner Vorrichtung zur automatischen Steuerung des thermischen Zustandes eines Lichtbogenofens, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Es zeigen:
Fig. 1 ein Funktionsschema einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Fig. 2 ein Funktionsschema einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Wie Fig. 1 zeigt, besitzt die Vorrichtung zur kontinuierlichen Kontrolle des thermischen Zustandes
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eines Lichtbogenofens gemäß der Erfindung ein potentiometrisches Temperaturaufzeichnungsorgan 1, das eine Kurve 2 zeichnet, die die Änderungen der Innenoberflächentemperatur der Wände des Ofens darstellt. Diese wird mittels einer geeigneten Temperatursonde gemessen, die ein Thermoelement besitzt, dessen Ausgang durch die elektrische Verbindung 3 mit dem potentiometrischen Aufzeichnungsorgan 1 verbunden ist.
Das aus dem Meßthermoelement austretende elektrische Signal wird ferner in eine Verstärkungsvorrichtung 4 eingeführt, nach-dem es eine Glattungsvorrichtung durchquert hat. Einer der Eingänge des Verstärkers ist über eine Verbindung 6 und den Unterbrecher 11 mit einer Bezugsspannung verbunden.
Der Ausgang des Verstärkers 4, der den Wert der gemessenen Temperatur darstellt, wird einerseits in einen analogen Tiefendetektor 7 und andererseits in einen analogen Modul 8 eingeführt, der die Ableitung der Temperatur bezüglich der Zeit bildet. Der analoge Modul 8 wird ferner mit der Bezugsspannung über den Unterbrecher 11 gespeist, wenn der Unterbrecher 9 durch den Verzögerer 10 geschlossen ist, der auf eine Zeit von 8 bis 10 Minuten oder vorzugsweise von einer halben Minute pro Tonne in den Ofen eingeführtes festes Gut eingestellt werden kann.
Der analoge Detektor 7 für die maximale Tiefe kann beispielsweise ein bekannter analoger Spitzendetektor sein, der umgekehrt benutzt wird, und gestattet
Festdie / stellung der maximalen Temperaturtiefe zwischen zwei Schmelzungen von Behältern mit festem Metall. Der Detektor 7 wird ferner mit der Bezugsspannung über einen Hauptunterbrecher 11 gespeist, der den Betrieb
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der gesamten Kontrollvorrichtung unterbricht, wenn das Gewölbe des Ofens geöffnet wird, indem die Bezugsspannung unterbrochen wird und die Verzögerungen auf diese Weise auf ihre jeweiligen Ausgangswerte zurückgebracht werden.
Ein analoger Modul 12 führt eine Substraktionsoperation zwischen den von dem Verstärker 4 über die Verbindung 12a kommenden Wert der Temperatur und der Minimumtemperatur durch, die durch den Detektor 7 für die maximale Tiefe bestimmt wird. Der Ausgang des Moduls 12 ist mit dem Eingang des Vergleichers 15 verbunden, der die Differenz zwischen der tatsächlichen Temperatur und der Minimumtemperatur, d.h. Δτ = T - Tm, wobei T die gemessene Temperatur und Tm die festgestellte Minimumtemperatur ist, mit einen vorbestimmten kritischen Temperaturinter.vall T-c vergleicht, das beliebig mittels des Potentiometers 14 festgelegt wird.
Auf dieselbe Weise ist der Ausgang des analogen Moduls 8 zur Ableitungsbildung mit dem Eingang eines Vergleichers 15-verbunden, der den gemessenen Wert der Ableitung mit einem kritischen Wert vergleicht, der durch das verstellbare Potentiometer 16 gegeben wird.
Der analoge Modul 17» der die UND-Funktion ausführt, wird an seinem Eingang durch den Ausgang der beiden Vergleicher 13 und 15 gespeist und liefert somit nur ein Ausgangssignal, wenn das Intervall zwischen der gemessenen Temperatur und der Minimumtemperatur größer als der kritische Wert ist und wenn gleichzeitig die Ableitung der Temperatur bezüglich der Zeit größer als der kritische Wert ist. Das Ausgangssignal des Moduls 17 speist ein Alarmsignal 19 über einen analogen Modul 18, der die ODER-Funktion ausführt.
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Das Alarmsignal 19 kann nämlich auch über den Modul 18 betätigt werden, wenn die gemessene Temperatur, die durch das von dem Verstärker 4 kommende Signal dargestellt wird, einen vorbestimmten Höchstwert überschreitet, der durch das Potentiometer 20 festgelegt ist. Die tatsächliche gemessene Temperatur wird durch den Modul 21 mit dem zulässigen Höchstwert verglichen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet folgendermaßen i Die Bedienungsperson des Ofens legt zunächst den geeigneten Wert des kritischen Intervalls /X Tc mittels des verstellbaren Potentiometers 14 fest. Beispielsweise kann entschieden werden, daß das Alarmsignal nicht ausgelöst wird, solange die Temperatur die festgestellte maximale Tiefe nicht um einen geeigneten Wert von beispielsweise 20O0O überschritten hat; ein derartiges Absinken im Inneren des Ofens kann nämlioh auf eine plötzliche Temperaturzunahme folgen, die jedoch keinerlei Gefahr der Überhitzung für den Ofen darstellt, da es sich um eine Temperaturerhöhung handelt, die anschließend durch den Schrott gestoppt wird, der die Sonde wieder abdeckt.
Die Bedienungsperson legt ebenfalls den kritischen maximalen Grenzwert der Neigung der Temperaturkurve 2 in Abhängigkeit von der Zeit fest. Der Wert der Neigung, der nicht überschritten werden darf, kann durch Erfahrung bestimmt werden und beträgt beispieleweise 1500O pro Minute. Jenseits dieses Wertes besteht eine überhitzung und, wenn dies nicht durch ein partielles Absinken des Schrotts verursaoht wird, ist es erforderlich, die Spannung des Ofens sehr sohneil zu senken, da es in diesem Fall schädlich und unnötig wäre, die Leistung auf einem konstanten Wert zu halten.
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Die Bedienungsperson kann schließlich auch mit dem Potentiometer 20 einen Wert für die Temperatur festlegen, der nicht überschritten werden darf, so daß man eine zusätzliche Sicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhält. t
Die Bedienungsperson legt ferner den gewünschten Wert der Verzögerung der Vorrichtung 10 fest, so daß die Überwachung der Neigung der Temperaturkurve 2 erst nach einem geeigneten Anlaufen des Schmelzvorganges vorgenommen wird.
Nach Einschaltung mittels des Hauptunterbrechers 11 gestattet die erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontinuierlichen Kontrolle somit die Auslösung eines Alarmsignals 19» bevor eine tatsächliche Überhitzung auftreten konnte, die die Zeit hatte, die Mauern des Ofens zu beschädigen. Auf diese Weise kann bei jedem/stich gegenüber dem gewöhnlichen Betrieb eines Ofens Zeit eingespart werden, der keine erfindungsgemäße Vorrichtung zur kontinuierlichen Kontrolle aufweist und dessen Spannung präventiv und häufig zu früh gesenkt werden muß.
In Pig. 1 wurde der Ausgang der erfindungsgemäßen Kontrollvorrichtung mit einem Pfeil 22 dargestellt, der anzeigt, daß die Bedienungsperson nach Auslösung des Alarmsignals 19 zur geeigneten Zeit auf die Steuervorrichtung des Lichtbogenofens einwirken kann.
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform geht die Regulierung voll-automatisch vor sich. Der Ausgang 22 der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung zur kontinuierlichen Kontrolle ist hierbei einerseits an ein über eine Verbindung 25 selbst gespeistes, statisches Heiais 23, das auf einen Unterbrecher 24 einwirkt, und
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andererseits an einen Verzögerer 26 angeschlossen, der auf einen Kontakt 27 einwirkt.
Der Ausgang des in üg. 1 gezeigten analogen Moduls 8, der die Ableitung der Temperatur bezüglich der Zeit bildet, ist über die Verbindung 28 von Fig.2 und über den Eontakt 27 mit dem Vergleicher 29 verbunden. Ein verstellbares Potentiometer 30 gestattet die Festlegung eines vorbestimmten Spannungssenkungswert für die Ableitung der Temperatur bezüglich der Zeit. Der Vergleicher 29 vergleicht den tatsächlichen Wert der Ableitung der Temperatur mit dem Spannungssenkungswert und liefert dem statischen Relais 33 über einen die ODER-Funktion durchführenden, analogen Modul 31 ein Ausgangssignal, so daß die Kontakte 34 und 35 abwechselnd geschlossen und geöffnet werden. Der Kontakt 34 befindet sich in dem Kreis zur Stromstärkeregulierung des bekannten Steuerkreises der Elektroden des Lichtbogenofens. Dieser Kreis besitzt insbesondere einen Servomotor 36, der die Veränderung der Stromstärke an jeder Elektrode zwischen ihren Grenzen mittels des Potentiometers 37 bewirkt.
Der zweite Eingang des ODER-Moduls 31 ist die Verbindung 32, die mit dem in Fig. 1 gezeigten Modul 21 verbunden ist, der die Maximumtemperaturschwelle festlegt .
Der Kontakt 35 befindet sich in dem Kreis zur Regelung der Spannung des Ofens, der insbesondere ein Alarmsignal 38 und die schematisch in Fig. 2 gezeigte Vorrichtung 39 zur SpannungsSenkung enthält, die auf den Transformator 40 des Ofens einwirkt.
Eine Sicherheitsvorrichtung, die mit dem Relais 4-3 309885/0933 -12-
dargestellt ist und sich in dem Kreis des Abschalters des Ofens befindet, ist ferner über einen Verzögerer 42 und die Verbindung 41 mit dem Ausgang des ODER-Moduls 31 verbunden;
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur automatischen Steuerung des thermischen Zustandes des Lichtbogenofens arbeitet folgendermaßen: Solange der thermische Zustand des Ofens so ist, daß die in" Fig. 1 gezeigte Kontrollvorrichtung kein Ausgangssignal liefert, d.h. insbesondere solange die Neigung der Temperaturkurve 2 unter dem durch das Potentiometer 16 bestimmten, kritischen Wert liegt, befindet sich der Unterbrecher 24 in geöffneter Stellung, wie in Fig. 2 dargestellt ist.
Der Vergleicher 29 erhält weder ein Signal noch liefert er ein Signal und die Kontakte 34 und 35 sind in Ruhestellung, wie in Fig. 2 gezeigt wird, d.h. der Kontakt 34 ist geschlossen und der Kontakt 35 ist offen.
Der Kreis, zur Stromstärkeregulierung ist somit nicht in Betrieb,^der Unterbrecher 24 offen ist, und der Kreis zur Spannungsregelung ist ebenfalls ausgeschaltet, da der Kontakt 35 geöffnet ist.
Sobald die Neigung der Temperaturkurve 2 den durch das Potentiometer 16 bestimmten kritischen Wert überschreitet und der Vergleicher 13 gleichzeitig ein Ausgangssignal liefert, liefert der Modul 18 bei 22 ebenfalls ein Ausgangssignal, das auf das Relais 23 zur Schließung des Kontaktes 24 einwirkt. Von diesem Zeitpunkt an speist sich das Relais 23 über den Kontakt 24 und die Rückführungsverbindung 25 selbst. Da die Kontakte 24 und 34 geschlossen sind, ist die Stromstärkenregulierung des Ofens in Betrieb
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und der Servomotor 36 wirkt auf die Länge des Lichtbogens ein, wobei die Leistung verringert wird. Wenn die Neigung der Temperaturkurve 2 trotz dieser Einwirkung nach einer durch den Verzögerer 26 vorbestimmten Zeit über dem vorbestimmten, duroii das Potentiometer 30 festgelegten Spannungssenkungswert bleibt, liefert der Vergleioher 29 ein Ausgangssignal und. die Kontakte 34- und 35 werden aus ihrer Ruhestellung bewegt, wobei der Kontakt 34 geöffnet und der Kontakt 35 geschlossen wird. Auf dieselbe Weise wirkt der ODER-Modul 31» wenn die Temperatur die durch den Modul 21 festgelegte Schwelle überschreitet, auf das Relais 33 so ein, daß der Kontakt 34 geöffnet und der Kontakt 35 geschlossen wird. Die Vorrichtung zur SpannungsSenkung wird nun gespeist und wirkt auf den Transformator 40 des Ofens ein. l
Der vorbestimmte Spannungssenkungswert ist im allgemeinen niedriger als der durch das Potentiometer 16 bestimmte kritische Wert.
Bei einem thermischen Zustand des Ofens, bei dem der Kreis zur Stromstärkenregulierung des Ofens in Betrieb ist, d.h. wenn die Unterbrecher 24 und 34 geschlossen sind, kann also der den Speisungssohalter des Ofens steuernde Servomotor auf die Länge des Idohtbogene einwirken, in-dem er die Stromstärke pro Elektrode in ihren Grenzen erhöht, wodurch die Liohtbogenspannung verringert und die Neigung der Temperaturkurve auf einen Wert zurüokgebraoht wird, der unter dem durch das Potentiometer 16 bestimmten kritischen Wert liegt.
Auf diese Weis· kann der durch das Potentiometer 16 bestimmte kritische Wtrt der Temperaturzunähme pro Zeiteinheit so weit wie möglich eingehalten werden.
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Wenn die Neigung der Temperaturkurve 2 trotz der Einwirkung auf die Stromstärke der Elektroden den durch das Potentiometer 30 bestimmten Spannungssenkungswert überschreitet oder wenn die Temperatur über der Gxenzschwelle liegt, liefert der Vergleicher 29 ein Signal, das die Öffnung des Kontakts 37 und die Schließung des Kontakts 35 bewirkt. Der Kreis zur Stromstärkenregulierung des Ofens ist ausgeschaltet, während das Alarmsignal betätigt wird und die Spannung des Ofens automatisch über den Spannungssenker 39 und den Transformator 40 gesenkt wird. Eine derartige Vorrichtung gestattet also eine tatsächliche Optimierung der Schmeiung im Inneren des Ofens, da der kritische Wert der Ableitung der Temperatur so nah wie möglich eingehalten werden kann und da"auf die Stromstärkensteuerung der Elktroden eingewirkt werden kann, wenn die Neigung der Temperaturkurve über der Spannungssenkungsneigung bleibt.
Die Erfindung ermöglicht eine Steuerung und eine Regulierung von Hüttenöfen und insbesondere von Lichtbogenofen, die eine stärkere Verwendung der maximalen Leistung des Ofens gestattet und einen beträchtlichen Zeitgewinn ermöglicht. Dank der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Verschleiß der feuerfesten Wände des Ofens regelmäßiger. Ferner kann durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Kontrollvorrichtung eine beträchtliche Verringerung der Abnutzung der Elektroden erreicht werden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet insbesondere die Kontrolle und die Steuerung von Lichtbogenöfen.
Die Innenoberflächentemperatur T der Innenwände
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des Ofens wird bei zwei aufgezeichnet (Fig.1).
Der Modul 8 führt die Ableitung 0? bezüglich der Zeit durch. Der analoge Detektor 7 bestimmt die maximalen Tiefen "der Kurve 2 und der Substrahierer 12 führt ΔT β T - Tm durch. Der UND-Modul 17 betätigt das Alarmsignal 19, sobaldoT größer ala ein duroh 14 festgelegter kritischer Wert ist und die Ableitung von T größer als ein durch 16 festgelegter kritischer Wert ist.
Auf diese Weise kann jede überhitzung automatisch vermieden werden.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    Λ.J Verfahren zur kontinuierlichen Kontrolle des
    ermischen Zustandes eines Eüttenofens, dadurch gekennzeichnet , daß die Innenoberflächentemperatur der Wände des Ofens kontinuierlich gemessen wird, daß die Temperaturerhöhung pro Zeiteinheit nach dem Durchgang der Temperaturkurve durch ein Minimum gemessen wird und daß auf die Regulierung der Schmelzvorrichtung eingewirkt wird, sobald diese Temperaturerhöhung pro Zeiteinheit während einer vorbestimmten Dauer einen vorbestimmten Wert überschreitet, wobei die Temperatur das Minimum dieser Kurve um einen vorbestimmten Wert überschreitet.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß auf die Regulierung der Schmelzvorrichtung eingewirkt wird, sobald die gemessene Temperatur einen Grenzwert überschreitet.
    5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere für die kontinuierliche Kontrolle und die Steuerung des thermischen Zustandes eines Lichtbogenofens, dadurch gekennzeichnet, daß direkt auf die Steuerung der Stromstärke des Speisestroms der Elektroden des Ofens so eingewirkt wird, daß die Temperaturerhöhung pro Zeiteinheit unter den vorbestimmten Wert gebracht wird, und daß die Spannung des Ofens nur dann gesenkt wird, wenn die Temperaturerhöhung pro Zeiteinheit nach einer vorbestimmten Zeit höher als ein zweiter vorbestimmter Spannungssenkungswert bleibt, der kleiner als der genannte vorbestimmte Wert ist.
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    4. Verfahren nach Anspruch 3, dadur ch gekennzeichnet , daß die Spannung des Ofens gesenkt wird, wenn die gemessene Temperatur nach einer vorbestimmten Zeit höher als ein Grenzwert-bleibt.
    5· Vorrichtung zur kontinuierlichen Kontrolle des thermischen Betriebs eines Hüttenofens zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine potentxometrische Vorrichtung zur Aufzeichnung der Innenoberflächentemperatur der Wände, die einerseits mit einem analogen Detektor für die maximale Tiefe und andererseits mit einem analogen Modul verbunden ist, der die Ableitung der Temperatur bezüglich der Zeit bildet, wobei die Ausgänge des Detektors und des Moduls über Organe zum Vergleich mit kritischen Werten an den Eingang eines analogen Moduls angeschlossen sind, der die UND-Funktion durchführt und dessen Ausgang ein Alarmsignal steuert.
    6. Vomchtung nach Anspruch 5 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen die ODER-Funktion durchführenden, analogen Modul, der vor das Alarmsignal geschaltet ist und einerseits durch den UND-Modul und andererseits durch ein die gemessene Temperatur mit einem Grenzwert vergleichendes Organ gespeist ist.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6 zur Steuerung des thermischen Zustandes eines Lichtbogenofens gemäß dem Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß der Ausgang des die UND-?unktion durchführendem, analogen Moduls mit der Stromstärkeiistöttertmg der Elektroden des Ofens so verbunden ist $ daß auf die Länge des Lichtbogens eingewirkt
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    wird und auf diese Weise die Temperaturerhöhung pro Zeiteinheit unter den vorbestimmten Wert gebracht wird.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7> dadur ch gekennzeichnet , daß ein Vergleichsmodul, der über einen Verzögerer mit dem die Ableitung der Temperatur bezüglich der Zeit bildenden Modul verbunden ist, diese mit einem zweiten vorbestimmten Spannungssenkungswert vergleicht und auf einen Kontakt mit zwei Wegen so einwirkt, daß die Stromstärkenregelung der Elektroden geändert wird und eine TemperaturSenkung bewirkt wird, wenn diese Ableitung den zweiten vorbestimmten Spannungssenkungswert nach einer vorbestimmten Zeit überschreitet.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 8 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß ein die ODER-Funktion durchführender analoger Modul an den Ausgang des Vergleichsmoduls angeschlossen ist und ferner mit dem die gemessene Temperatur mit einem Grenzwert vergleichenden Organ verbunden ist, so daß eine SpannungsSenkung bewirkt wird, wenn die gemessene Temperatur diesen Grenzwert nach einer vorbestimmten Zeit überschreitet.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 "bis 9» gekennzeichnet durch ein verzögertes Relais, das den Betrieb des ^fens unterbricht, wenn die gemessene Temperatur und/oder ihre Ableitung die vorbestimmten Werte überschreiten.
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