DE626823C

DE626823C - Device for automatic electro-hydraulic electrode control in electric arc furnaces

Info

Publication number: DE626823C
Application number: DEA68839D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Walter Braumueller
Original assignee: AEG AG
Current assignee: AEG AG
Priority date: 1933-03-04
Filing date: 1933-03-04
Publication date: 1936-03-03

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM 3. MÄRZ 1936ISSUED ON MARCH 3, 1936

REICHSPATENTAMTREICH PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 21h GRUPPE 24 osCLASS 21h GROUP 24 os

Allgemeine Elektricitäts-Gesellschaf t in Berlin*)General Electricity Society in Berlin *)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 4. März 1933 abPatented in the German Empire on March 4, 1933

Es sind selbsttätige, elektrohydraulisch arbeitende Elektrodenregelungen für Lichtbogenöffhungen bekannt, bei denen die Tauchkolben der Stellzylinder für die Elektroden unmittelbar durch Treibapparat© gesteuert werden, deren Antriebsmotor in Abhängigkeit vom Elektrodenstrom selbsttätig geregelt wird. Es ist auch nicht mehr neu, daß die Elektroden und ihr Traggerüst mittels eines Steuerkolbens von dem Druck einer Flüssigkeit getragen werden. Bei den bekannten Regelungen verändert eine begrenzte Flüssigkeitsmenge entsprechend der jeweiligen Stellung eines Kolbens ihre Lage im Raum geringfügig, und es erfolgt die Einstellung bzw. die Verschiebung dieses Kolbens in Abhängigkeit von den elektrischen Werten des Lichtbogens. Die bekannte Anordnung, welche nach Art einer hydraulischen Presse arbeitet, benötigt eine sehr hohe Kraft zur Bewegung des Kolbens und einen schon bei verhältnismäßig kleinen Öfen außerordentlich großen Motor, der nur geringe Drehzahl besitzt und ein hohes Drehmoment liefert. Die Einrichtung fällt daher teuer aus, zumal im praktischen Betrieb vor dem Motor ein 'elektrisches Maschinenaggregat, z. B. Leonardmaschinen, benötigt werden.They are automatic, electrohydraulically operating electrode controls for arc openings known in which the plunger of the actuating cylinder for the electrodes can be controlled directly by driving apparatus ©, the drive motor of which is dependent on is regulated automatically by the electrode current. It is also no longer new that the electrodes and its supporting structure by means of a control piston from the pressure of a liquid be worn. In the case of the known regulations, a limited amount of liquid changes their position in space slightly depending on the respective position of a piston, and the setting or the displacement of this piston takes place as a function on the electrical values of the arc. The well-known arrangement which works like a hydraulic press, requires a very high force to move of the flask and one that is extremely large, even in relatively small furnaces Motor that has only a low speed and delivers a high torque. The establishment is therefore expensive, especially since in practical operation there is an 'electrical' in front of the engine Machine unit, e.g. B. Leonard machines are required.

Es wäre möglich, die elektrohydraulische Elektrodeneinrichtung derart auszubilden, daß die Elektrodenverstellung durch Ändern des statischen Druckes einer Flüssigkeit bewirkt wird, wobei zur Druckänderung eine Rotationspumpe verwendet wird, deren Drehzahl von den zu regelnden elektrischen Werten des Lichtbogens abhängig ist. Solche Regeleinrichtungen arbeiten vorzüglich bei Öfen mit kleineren elektrischen. Anschluß-werten.It would be possible to design the electrohydraulic electrode device in such a way that the adjustment of the electrodes is effected by changing the static pressure of a liquid a rotary pump is used to change the pressure, the speed of which depends on the electrical values of the arc to be regulated. Such control devices work excellently on furnaces with smaller electrical ones. Connection values.

Bei Öfen mit großer elektrischer Energiezuführung ergeben sich Schwierigkeiten insofern, als bei den starken Stromschwankungen im Ofen die Drehzahl des Motors sich verhältnismäßig stärker ändert als den Stromschwankungen !entspricht und der von der Flügelradpumpe erzeugte Druck mehr als quadratisch mit der Drehzahl der Rotationspumpe steigt. Es ergibt sich also bei den starken Stromschwankungen eine zu große Druckänderung der Flüssigkeit unter dem Verstellkolben.In furnaces with a large electrical energy supply, difficulties arise insofar as than with the strong current fluctuations in the furnace, the speed of the motor is proportionate changes more than the current fluctuations! and that of the impeller pump The pressure generated increases more than the square of the speed of the rotary pump. So there is too great a change in pressure with the strong current fluctuations the liquid under the adjusting piston.

Diese Nachteile werden durch Anwendung einer Einrichtung, bei der die Elektroden und ihr Gerüst mittels eines Steuerkolbens von dem Druck einer Flüssigkeit getragen werden, dadurch beseitigt, daß ein den Flüssigkeitsdruck liefernder Flüssigkeitsumlauf vorgesehen wird, dessen Förderleistung in Abhängigkeit von den elektrischen Werten des Lichtbogens geregelt wird. In den Druckflüssigkeitsumlauf kann eine den Druck regelnde Kolbenpumpe eingeschaltet sein, go deren Förderung über einen Antriebsmotor in Abhängigkeit von den elektrischen Werten desThese disadvantages are due to the use of a device in which the electrodes and their frame is supported by the pressure of a liquid by means of a control piston, eliminated by providing a fluid circuit supplying the fluid pressure whose delivery rate is regulated depending on the electrical values of the arc. In the hydraulic fluid circuit a piston pump that regulates the pressure can be switched on, go their promotion via a drive motor depending on the electrical values of the

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Walter Braumüller in Berlin-Pankow.Dipl.-Ing. Walter Braumüller in Berlin-Pankow.

Lichtbogens gesteuert wird. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann, an Stelle der Kolbenpumpe .eine Rotationspumpe in den Druckflüssigkeitsumlauf eingeschaltet sein. Die neue Regelung zeichnet sich gegenüber den bekannten Anordnungen durch besondere Einfachheit des Aufbaues und dementsprechende hohe Betriebssicherheit aus. Die neue Regelung ermöglicht, durch geringfügige ίο Änderung der Drehzahl des die Pumpe antreibenden und damit den Flüssigkeitsumlauf versorgenden Motors eine außerordentlich feinfühlige Regelung, anderseits aber auch bei augenblicklich starker Drehzahländerung infolge großer elektrischer Schwankungen im Ofen eine sehr rasche Verstellung der Elektroden. Ferner ist es vorteilhaft, daß die Druckflüssigkeit direkt, d.h. ohne Zwischenschaltung besonderer Übertragungsorgane, auf den Verstellkolben der Elektroden wirkt. Pumpen und Pumpenmotoren haben bei der neuen Einrichtung ganz normale Drehzahlen und bedürfen keinerlei Sonderausführung. Schließlich ist infolge der Verwendung eines Flüssigkeitsumlaufes gegenüber den bekannten Einrichtungen die Frostgefahr 'eine bedeutend geringere, was weitere betriebliche Vereinfachungen zur Folge hat.Arc is controlled. In an advantageous development of the invention, instead of the piston pump. a rotary pump must be switched on in the hydraulic fluid circuit. The new regulation is characterized by special features compared to the known arrangements Simplicity of construction and correspondingly high operational reliability. The new Regulation made possible by a slight change in the speed of the pump driving the pump and thus the fluid circulation supplying motor an extremely sensitive control, on the other hand also with instantaneous strong speed change due to large electrical fluctuations in the Oven a very quick adjustment of the electrodes. It is also advantageous that the Hydraulic fluid is applied directly, i.e. without the interposition of special transmission organs the adjusting piston of the electrodes acts. Pumps and pump motors have normal speeds in the new facility and do not require any special design. After all, as a result of using a Fluid circulation compared to the known devices, the risk of frost 'a significant lower, which results in further operational simplifications.

Die Erfindung wird an Hand der schematisehen Zeichnung beispielsweise näher erläutert. The invention will be seen on the basis of the schematic Drawing explained in more detail, for example.

Der Elektrodenstrom wird der Elektrode 2 des Ofens 3 über 'eine Leitung 1 zugeführt. Die Elektrode wird von einem Gestänge 4 getragen, welches mittels eines Kolbens 5 in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsdruck im Zylinder 6 bzw. in Abhängigkeit von Verhältnis Druckwasserzufuhr zu Druckwasserabfluß gehoben oder gesenkt wird.The electrode current is fed to the electrode 2 of the furnace 3 via a line 1. The electrode is carried by a rod 4, which by means of a piston 5 as a function raised by the liquid pressure in the cylinder 6 or depending on the ratio of pressurized water supply to pressurized water discharge or is lowered.

Der Schienenstromwandler 7" arbeitet über einen Elektroregler 8 auf den Motor 9, dessen Drehzahl sich also mit der ihm zugeführten elektrischen Energie ändert-. Der Motor 9 treibt eine Pumpe 10 an. Ist diese leine Rotationspumpe, so kann ihr Flügelrad direkt mit der Motorwelle verbunden sein; ist die Pumpe 10 eine Kolbenpumpe, so muß zwischen ihr imd dem Motor 9 ein Kurbelgetriebe eingefügt werden. Bei Betrieb mittels Kolbenpumpe wird zweckmäßig ein Druckausgleicher 15 vorgesehen. Die Pumpe 10 versorgt den Umlauf der Druckflüssigkeit in dem Kreislauf: Zuleitungen II und 12, Zylinderraum6, Abflußleitung 13 und Sammelbehälter 14. In die Abflußleitung 13 ist ein bekanntes regelbares und einstellbares Drosselorgan 16 eingebaut.The rail current transformer 7 ″ works via an electric controller 8 on the motor 9, whose The speed of rotation therefore changes with the electrical energy supplied to it. The engine 9 drives a pump 10. Is this leash rotary pump so your impeller can be connected directly to the motor shaft; is the pump 10 is a piston pump, a crank mechanism must be inserted between it and the motor 9 will. When operating by means of a piston pump, a pressure equalizer 15 is expediently provided. The pump 10 supplies the circulation of the pressure fluid in the circuit: feed lines II and 12, cylinder space 6, drain line 13 and collecting container 14. Into the drain line 13, a known controllable and adjustable throttle element 16 is installed.

Dieses ist so eingestellt, daß bei normalem Elektrodenstrom der Sollwert der Pumpenförderung den Kolben 5 in der gerade notwendigen Stellung hält. , Die Einrichtung arbeitet wie folgt: Wenn die Elektroden einen Lichtbogen ziehen, welcher zu lang ist, so wird dem Motor 9 über den Schienenstromwandler 7 weniger Strom zugeführt, die Pumpe arbeitet langsamer, dem Druckzylinder 6 wird verhältnismäßig weniger Flüssigkeit zugeführt als abgeführt wird, und der Kolben 5 senkt sich, wodurch die Elektrode 2 tiefer in das Schmelzbad einsinkt, bis die Normallage erreicht ist. Taucht Umgekehrt die Elektrode durch irgendwelche Umstände zu tief in die Schmelze, so bewirkt ein großer Elektrodenstrom eine Erhöhung der Drehzahl des Motors 9, es wird verhältnismäßig mehr Flüssigkeit zum Druckzylinder 6 gefördert als abfließt, und der Kolben 5 hebt die Elektrode 2 an.This is set in such a way that the nominal value of the pump delivery is achieved with normal electrode current holds the piston 5 in the just necessary position. , The setup works as follows: If the electrodes draw an arc that is too long, the motor will 9 less power is supplied via the rail current transformer 7, the pump works more slowly, relatively less liquid is fed to the pressure cylinder 6 than is discharged becomes, and the piston 5 lowers, causing the electrode 2 deeper into the weld pool sinks in until the normal position is reached. Conversely, dips the electrode through any If the situation is too deep into the melt, a large electrode current causes an increase the speed of the motor 9, there is relatively more liquid to the pressure cylinder 6 promoted than drains, and the piston 5 lifts the electrode 2.

Die Einrichtung kann auch so ausgebildet werden, daß sie in Abhängigkeit von der Elektrodenspannung oder in Abhängigkeit von Elektrodenstrom " und Elektrodenspannung arbeitet.The device can also be designed so that it depends on the electrode voltage or works as a function of electrode current "and electrode voltage.

Claims

PATENTED KITCHEN:

1. Device for automatic electro-hydraulic Electrode control in electric arc furnaces, in which the electrodes and their framework are controlled by means of a control piston are borne by the pressure of a liquid, characterized by a liquid circulation supplying the liquid pressure, whose delivery rate is regulated depending on the electrical values of the arc.

2. Device for automatic electrode control according to claim 1, characterized in that a pressure-regulating piston pump is switched on in the hydraulic fluid circuit, the delivery of which is controlled via a drive motor (9) as a function of the electrical values of the arc.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in that in place of the Piston pump a rotary pump is switched on in the hydraulic fluid circuit.

4. Device according to claim 1 to 3, characterized in that in the return (13) between the pressure cylinder (6) and n ₀ collecting container (14) there is a regulatable and adjustable throttle member.

Hierai 1 sheet of drawings