DE3343920A1 - Steueranordnung zum elektroschlacken-umschmelzen - Google Patents
Steueranordnung zum elektroschlacken-umschmelzenInfo
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Description
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STEUERANORDNUNG ZUM ELEKTROSCHLACKEN-UMSCHMELZEN
Die Erfindung betrifft eine Steueranordnung zum Elektroschlacken-Umschmelzen,
die beim Elektroschlacken-Umschmelzen von Metallen und Legierungen bei atmosphärischem
Druck, unter Druck oder in Vakuum eingesetzt werden kann.
Bei einer bekannten Steueranordnung zum Elektroschlacken-Umschmelzen
ist der Eingang eines Trennfilters mit einem Vorverstärker über eine Verbindung mit der stromleitenden
Schiene eines Kristallisationsgefäßes verbunden, während sein Ausgang mit einer Reihenschaltung aus Differentialverstärker,
Verstärker und Endstufe verbunden ist, dessen Ausgang an einem Trigger angeschlossen ist. Der Ausgang
des Triggers ist über ein elektromagnetisches Relais mit einem Arbeitsgangumschalter verbunden, der seinerseits an
einem Geschwindigkeitsumschaltblock angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einem Regler verbunden ist, dessen
Ausgang seinerseits mit einem Stellmechanismus für den Antrieb der Elektrode verbunden ist (BG-PS 34 784).
Ein Nachteil der bekannten Anordnung liegt darin, daß beim Übergang von Arbeitsgang Schmelzen des Flußmittel bei festem Start
zum Arbeitsgang Umschmelzen das Umschalten manuell vom Maschinenführer
erfolgt, was ungenau ist, besonders bei abgeschlossener Durchführung des Prozesses und zur Herabsetzung
der Qualität der Blöcke und zu einer niedrigen Produktivität führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steueranordnung zum Elektroschlacken-umschmelzen mit automatischem
Start, Durchführung und Beenden des Prozesses bei lichtbogenlosen Bedingungen zu entwickeln, wodurch eine
Verbesserung der Qualität des Blocks, eine Herabsetzung des Energieverbrauchs, ein verläßliches Zünden bei festem
Start und erhöhte Produktivität erzielt werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch
1 beschriebene Steueranordnung gelöst.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Steueranordnung ist Gegenstand des Patentanspruchs 2.
Die Vorteile des erfindungsgemäßen Systems liegen darin,
daß der Übergang vom Arbeitsgang des Zündens bei festem oder flüssigem Start zum Arbeitsgang des Umschmelzens
automatisch erfolgt, wodurch die Qualität der hergestellten Blöcke verbessert wird und außerdem Information über den
gleichgerichteten Strom während des Prozesses erhalten wird, was eine Herabsetzung der Energieverluste und eine
Verbesserung der Produktivität ermöglicht.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Steueranordnung zum Elektroschlacken-Umschmelzen
und
Fig. 2 den schematischen Aufbau der Einrichtung zum
Registrieren des Ventileffekts.
Die Anordnung besteht aus einem Block 1 zum Registrieren
BAD ORIGfNAL
von Lichtbogenentladungen, dessen Eingang mit der stromleitenden
Schiene 2 eines Kristallisationsgefäßes 3 verbunden ist. Sein Ausgang ist an einem Block 4 zum Umschalten
der Geschwindigkeit angeschlossen, an dessen zweitem Eingang der Ausgang eines Vorgabeblocks 5 liegt.
Der Ausgang des Blocks 4 zum Umschalten der Geschwindigkeit ist mit einem Regler 6 verbunden, dessen Ausgang
an einem Stellmechanismus 7 angeschlossen ist, der mechanisch mit der Elektrode 8 verbunden ist. An dem
dritten Eingang des Blocks 4 zum Umschalten der Geschwindigkeit ist der Ausgang eines Blocks 9 zum Registrieren
des Ventileffekts über einen Block 10 zum Umschalten des Arbeitsgangs angeschlossen. Der Eingang des Blocks 9 zum
Registrieren des Ventileffekts ist mit der stromleitenden Schiene 2 verbunden. Außerdem ist der Ausgang eines Gebers
11 für die Verschiebung der Elektrode 8 mit dem zweiten Eingang des Blocks 1 zum Registrieren von Lichtbogenentladungen
über einen Block 12 zur Änderung der Empfindlichkeit verbunden. Die stromleitende Schiene 2 ist bei
13 geerdet.
Die Einrichtung 9 zum Registrieren des Ventileffekts
(Pig. 2) besteht aus zwei gleichen Stromtransformatoren, einem ersten Stromtransformator 15 und einem zweitem
Stromtransformator 16, die in ein und derselben Richtung auf die stromleitende Schiene 2 aufgewickelt sind. An
die primäre Klemme des ersten Stromtransformators 15 ist eine erste Diode 17 und an die Endklemme des zweiten
Stromtransformators 16 eine zweite Diode 18 angeschlossen, wobei beide Dioden 17, 18 in der gleichen Richtung angeschlossen
sind. An die erste Diode 17 und die Endklemme des ersten Stromtransformators 15 bzw. an die zweite Diode
18 und die primäre Klemme des zweiten Stromtransformators 16 sind ein erster Kondensator 19 bzw. ein zweiter
Kondensator 20 angeschlossen. Der gemeinsame Punkt zwisehen der ersten Diode 17 und dem ersten Kondensator 19
ist mit der primären Klemme des zweiten Stromtransformators 16>
und der gemeinsame Punkt der zweiten Diode und des zweiten Kondensators 20 mit der Endklemme des ersten
Stromtransformators 15 verbunden. Der Endausgang des ersten Stromtransformators 15 und der primäre Ausgang des
zweiten Stromtransformators 16 sind die Ausgänge der Einrichtung 9 zum Registrieren des Ventileffekts.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Steueranordnung
zum Elektroschlacken-Umschmelzen ist wie folgt:
Bei Beginn des Elektroschlacken-Umschmelzens wird das
Signal über den Stromdurchfluß in der stromleitenden Schiene 2 vom Block 1 zum Registrieren von Lichtbogenentladungen
empfangen und verstärkt, der ein Signal an den Block 4 zum Umschalten der Vorschubgeschwindigkeit der
Elektrode sendet. Vom Block 9 zum Messen des Ventileffekts wird ein Signal über den Wert des Ventileffektstoms abgegeben,
das von Null am Anfang des Prozesses bis zu einem bestimmten Wert im Moment der Bildung eines Schlackenbads
anwächst. Das Schmelzen des festen Flußmittels, d.h. das Zünden des Ofens, erfolgt durch Vorschub der Elektrode
mit vorgegebener Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode beim Fehlen eines Signals vom Block 1 zum Registrieren
von Lichtbogenentladungen, während beim Vorhandensein eines Signals die Geschwindigkeit gleich Null ist. Im Moment
des Erhalts eines Signals von Block 9 und wenn der Strom des Ventileffekts einen vorgegebenen Sollwert erreicht
hat, der das Bilden eines flüssigen Schlackenbads gewährleistet, wird vom Block 19. zum Umschalten des Arbeitsgangs
ein Signal zum Block 4 für den Übergang zum. Arbeitsgang Umschmelzen gesendet.
Bei einem Signal des Reglers 6 über das Vorhandensein von
♦ ·
Lichtbogenentladungen wird ein Signal zum Stellmechanismus 7 gesendet, der die Elektrode 8 mit einer Geschwindigkeit
vorschiebt, die kleiner ist als die Durchschnittsgeschwindigkeit für das gesamte Umschmelzen; falls ein
Signal fehlt wird eine Geschwindigkeit vorgegeben, die größer ist als die Durchschnittsgeschwindigkeit. Außerdem
ist eine Ausführung der Anordnung möglich, bei der die Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode beim Vorhandensein
eines Signals von Block 1 allmählich von einem Maximalwert auf Null, abnimmt; beim Fehlen eines solchen Signals
wächst die Geschwindigkeit an bis zum neuen Erscheinen eines Signals. Auf diese Weise wird in jedem Augenblick
des Prozesses die zweckmäßigste Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode 8 selbst bestimmt. Am Ende des Umschmelzens
wird vom Geber 11 der Elektrode 8 ein Signal über das Ende des Elektroschlacken-Umschmelzens gegeben,
der über den Block 12 zur Änderung der Empfindlichkeit die Empfindlichkeit des Blocks 1 zum Registrieren von
Lichtbogenentladungen erhöht, wobei das Ende der Elektrode 8 gehoben und das Umschmelzen allmählich beendet wird.
Beim Vorhandensein von Industriestörungen, wird ihr störender Einfluß durch Erden in Punkt 13 vermieden.
Bei der Durchführung des Elektroschlacken-Umschmelzens
wird ein Teil des Wechselstroms gleichgerichtet (Ventileffekt). Dies führt zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrads
der Einrichtung zum Registrieren des Ventileffekts. Beim Fehlen von Ventilstrom ist die Spannung im
Ausgang des ersten und des zweiten Stromwandlers 15 bzw. 16 gleich Null. Beim Entstehen eines Ventileffekts entsteht
wegen der Einweg-Gleichrichtung, eine Überlappung des Stroms des Ventileffekts mit der einen Halbwelle, wo-
β »
durch die Symmetrie gestört wird. Am Ausgang der Einrichtung 9 zum Registrieren des Ventileffekts entsteht eine
potentielle Differenz, die proportional ist zum Wert des Ventilstroms.
Leerseite
Claims (2)
- ν . FONER EBBINGHAUS FINCKPATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENT ATTORNEYSMARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÜNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 96Ο16Ο, D-8OOO MÖNCHEN 95INSTITUT PO METALOSNANIE DEÄB-31496.5TECHNOLOGIÄ NA METALITE 5. November 1983 DE/iwSTEUERANORDNUNG ZUM ELEKTROSCHLACKEN-UMSCHMELZENPatentansprücheSteueranordnung zum Elektroschlacken-Umschmelzen, mit einem Block (1) zum Registrieren von Lichtbogenentladungen, dessen Eingang mit der stromleitenden Schiene (2) eines Kristallisationsgefäßes (3) verbunden ist, dessen Ausgang mit einem Block (4) zum Umschalten der Vorschubgeschwindigkeit der Elektrode (8) verbundenI- und dessen zweiter Eingang mit dem Ausgang eines Vorgabeblocks (5) angeschlossen ist, während der Ausgang des Blocks (4) zum Umschalten der Geschwindigkeit über einen Regler (6) mit einem Stellmechanismus (7) verbunden ist,. dadurch gekennzeichnet, daß die stromleitende Schiene (2) mit dem Block (9) zum Registrieren eines Ventileffekts verbunden ist, dessen Ausgang über einen Block (10) zum Umschalten des Arbeitsgangs an: 15 den dritten Eingang des Blocks (4) zum Umschalten der Geschwindigkeit angeschlossen ist.
- 2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch, g e k e η η -zeichnet, daß der Block (9) zum Registrieren eines Ventileffekts aus einem ersten und einem zweiten Stromtransformator (15 bzw. 16) besteht, die gleichsinnig auf die stromleitenden Schiene (2) gewickelt sind, daß an die primäre Klemme des ersten Stromtransformators (15) eine erste Diode (17) und daran und an die Endklemme des ersten Stromtransformators (15) ein erster Kondensator (19), und an die Endklemme des zweiten Stromtransformators (16) eine zweite Diode (18) und daran und an die primäre Klemme des zweiten Stromtransformators (16) ein zweiter Kondensator (20) angeschlossen ist, und daß der gemeinsame Punkt zwischen der ersten Diode (17) und dem ersten Kondensator (19) mit der primären Klemme des zweiten Stromtransformators (16), und der gemeinsame Punkt zwischen der zweiten Diode (18) und dem zweiten Kondensator (20) mit der Endklemme des ersten Stromtransformators (15) verbunden sind.
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