Verfahren zum Betriebe elektrischer Öfen großer Leistung Die Belastung
regelbarer elektrischer Schmelzöfen fand bisher allgemein in der Weise statt, daß
an einem Leistungszeiger die dem Ofensystem zugeführte elektrische Wirkleistung
abgelesen wurde und mittels Stromzeigers der Betriebsstrom so eingestellt wurde,
daß der beste Punkt dieser »primären« Wirkleistung eingehalten wurde. In der Abbildung
ist als Beispiel die Beziehung zwischen mittlerer Strombelastung des Ofens und dem
Ofensystem zugeführter primärer Wirkleistung dargestellt. Mit zunehmendem Strom
steigt letztere anfangs steil, dann flacher an, um einen Höhepunkt a' zu erreichen.
Bei weiterer Stromsteigerung fällt die primäre Wirkleistung wieder ab. Ihr sichtbarer
Höhepunkt"a' liegt bei einer mittleren Strombelastung i'. Da die Leistungskurve
in der Nähe von a' sehr flach verläuft, ersieht man, daß man den Stromwert von i'
erheblich über- oder unterschreiten kann, ohne eine merkliche Veränderung der primären
Wirkleistung zu erzielen. Die Überwachung der Stromeinstellung durch den primären
Wirkleistungszeiger ist nach diesem allgemein. üblichen Verfahren sehr ungenau.Method of operating large-capacity electric furnaces The load
controllable electric melting furnaces have generally taken place in such a way that
the electrical active power supplied to the furnace system on a power indicator
was read and the operating current was set using the current pointer so that
that the best point of this "primary" real power was adhered to. In the picture
is as an example the relationship between the mean current load of the furnace and the
Primary active power supplied to the furnace system is shown. With increasing current
the latter rises steeply at first, then flatter to reach a climax a '.
If the current increases further, the primary active power drops again. Your more visible
The peak "a 'is at an average current load i'. Since the power curve
runs very flat near a ', one can see that the current value of i'
can be significantly higher or lower without a noticeable change in the primary
To achieve real power. The monitoring of the current setting by the primary
Active power indicator is general according to this. usual procedures very imprecise.
Hierzu kommt, daß die primäre Wirkleistung die dem ganzen Ofensystem
einschließlich aller Verlustquellen, wie Transformator, primäre und sekundäre Zuleitung
usw., zugeführte Wirkleistung darstellt. Die im Ofeninnern nach Abzug obiger Verluste
noch zur Verfügung stehende nutzbare Leistung bildet daher nur einen Teil der primären
Leistung, ist aber am Leistungszeiger nicht erkennbar. Diese tatsächlich im Innern
aufgewendete Leistung (Joulesche Wärme zur elektrochemischen bzw. elektrometallurgischen
Umsetzung) sei als »innere Ofenleistung« bezeichnet. Sie ist für den Arbeitsprozeß
und die Regelung des Ofens in der Weise maßgebend, daß man bestrebt sein muß, den
Höchstwert dieser inneren Ofenleistung bei der Regelung zu erzielen. Die innere
Ofenleistung verläuft nach der in der Abbildung gestrichelten Kurve und erreicht
z. B. ihren Höchstwert a bei einem Strom i,
d. b. bei einem andern
und zwar niedrigeren Strom als dem, der zur Erzielung des sichtbaren Höhepunktes
der primären Wirkleistung a' erforderlich war (i').In addition, the primary active power represents the active power supplied to the entire furnace system including all sources of loss such as transformer, primary and secondary supply line, etc. The usable power still available inside the furnace after deducting the above losses therefore only forms part of the primary power, but cannot be seen on the power indicator. This power actually expended inside (Joule heat for electrochemical or electrometallurgical conversion) is referred to as "internal furnace power". It is decisive for the work process and the regulation of the furnace in such a way that one must strive to achieve the maximum value of this internal furnace output in the regulation. The internal furnace output runs according to the curve dashed in the figure and reaches z. B. their maximum value a with a current i, db with a different and lower current than that which was necessary to achieve the visible peak of the primary active power a '(i').
Die ständige Überwachung der Ofenbelastung nach dieser Kurve der inneren
Ofenleistung ist aus praktischen Gründen nicht möglich, da diese nicht im Dauerbetriebe
durch ein Instrument darzustellen, sondern nur von Fall zu Fall durch einen Versuch
festzulegen ist. Der erstrebte Höhepunkt der inneren Ofenleistung a läßt sich infolgedessen
für den Betrieb nicht direkt, sondern nur mittelbar durch experimentell festzulegende
Beziehung zu andern Ofenkurven darstellen und überwachen. Er wird z. B. bei einer
mittleren Strombelastung i erreicht. Bei demselben Strom erreicht man gleichzeitig
eine
bestimmte primäre Wirkleistung b -
unterhalb ihres Höhepunktes a'. Dieselbe
kann jedoch, wie schon erwähnt, in diesem Bereich nicht mehr genau eingehalten werden,
da ihre Kurve sehr flach verläuft. Es ist infolgedessen nach einer anderen mittelbaren
Beziehung zwischen Höhepunkt der inneren Ofenleistung und einem sichtbar darzustellenden
Betriebsmeßwert zu suchen.The constant monitoring of the furnace load according to this curve of the internal furnace performance is not possible for practical reasons, since this cannot be represented by an instrument in continuous operation, but only has to be determined on a case-by-case basis by means of an experiment. As a result, the desired climax of the internal furnace output a cannot be displayed and monitored directly for operation, but only indirectly through a relationship to other furnace curves that is to be established experimentally. He is z. B. achieved at a medium current load i. With the same current, a certain primary active power b is reached at the same time - below its peak a '. However, as already mentioned, it can no longer be precisely adhered to in this area, since its curve is very flat. It is therefore necessary to look for another indirect relationship between the peak of the internal furnace performance and an operational measured value to be visibly displayed.
Dieser wurde nun erfindungsgemäß in der Blindleistung gefunden. Diese
verläuft im allgemeinen nach der in der Skizze dargestellten Parabel und kann durch
einen gewöhnlichen Blindleistungszeiger, der nach Art des primären Wirkleistungszeigers
eingebaut ist, gemessen und überwacht werden.According to the invention, this has now been found in the reactive power. These
generally runs according to the parabola shown in the sketch and can go through
an ordinary reactive power pointer, which is similar to the primary active power pointer
installed, measured and monitored.
Dem unsichtbaren Höhepunkt der inneren Ofenleistung entspricht dann
ein am Blindleistungszeiger sichtbarer Ausschlag A, und es geht aus dem Verlauf
der Blindleistungskurve ohne weiteres hervor, daß schon eine ganz geringe innere
Abweichung vom Höhepunkt der inneren Ofenleistung a durch Stromüber- oder -unterbelastung
genügt, um auf dem Blindleistungszeiger eine verhältnismäßig viel größere und sichtbare
Abweichung vom Normalwert A hervorzurufen, die es sofort ermöglicht, den Ofen in
seine normale Lage zurückzuführen.Then corresponds to the invisible climax of the internal furnace performance
a visible deflection A on the reactive power pointer, and it goes out of the curve
the reactive power curve clearly shows that a very small internal
Deviation from the peak of the internal furnace output a due to current overload or underload
is sufficient to show a comparatively much larger and visible on the reactive power pointer
Deviation from the normal value A, which makes it possible to put the furnace in immediately
attributed to its normal position.
Es handelt sich also bei der Erfindung darum, daß der Verlauf der
Kurve der inneren Ofenleistung und der der Blindleistung für sich und in ihrer gegenseitigen
Beziehung durch einen einmaligen Versuch festgelegt werden. Dadurch wird ermittelt,
daß der Höhepunkt der ersteren, a, bei einer bestimmten BlindleistungA erzielt wird.
Die Überwachung der Strombelastung erfolgt dann dadurch, daß dieser Blindleistungswert
A als normal angesehen und eingehalten wird, wobei -der Verlauf der Blindleistungskurve
in dem . in Frage kommenden Belastungsbereich eine Abweichung von diesem Normalpunkt
sofort und erheblich genauer anzeigt als alle bisher verwendeten Instrumente. Somit
wie d für den Ofenbetrieb durch die Erfindung eine genauere und wirksamere Überwachung
der Belastung ermöglicht, als sie bisher üblich war.So it is with the invention that the course of the
Curve of the internal furnace power and that of the reactive power for itself and in their mutual
Relationship can be established through a one-time attempt. This determines
that the peak of the former, a, is reached at a certain reactive power A.
The current load is then monitored by the fact that this reactive power value
A is regarded as normal and complied with, with -the course of the reactive power curve
by doing . relevant load range a deviation from this normal point
immediately and much more precisely than any other instrument used to date. Consequently
As for the furnace operation, the invention provides more precise and more effective monitoring
the load than it was previously common.
Sinngemäß kann die Verwendung des Blindleistungszeigers in obigem
Sinne auch bei Einphasenöfen erfolgen, da bei Wechselstrom zwischen Wirk- und Blindleistung
und Leistungsfaktor die gleichen Beziehungen bestehen wie bei Drehstrom.The use of the reactive power pointer can be used in the above
This also takes place in single-phase ovens, since with alternating current between active and reactive power
and power factor have the same relationships as with three-phase current.