DE664522C - Einrichtung zur Elektrodenregelung von Lichtbogenoefen mit Verstellung der Elektroden auf hydraulischem Wege durch eine Steuerfluessigkeit - Google Patents

Description

• Einrichtung zur Elektrodenregelung von Lichtbogenöfen mit Verstellung der Elektroden auf hydraulischem Wege durch eine Steuerflüssigkeit Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Elektrodenregelung ran Lichtbogenöfen, bei der die Verstellung der Elektroden rauf hydraulischem Wege durch eine Steuerflussigkeit bewirkt wird.
• Es ist bereits bekannt, die Elektroden von Lichtbogenöfen, besonders von Großöfen, durch hydraulische Pumpen, meistens Kreiselpumpen, zu regeln. Da die Pumpen für eine bestimmte Höchstleistung gebaut werden müssen, während sie bei der normalen Regelarbeit nur ganz geringe Leistungen von 1/10o bis 1/20o der Höchstleistung brauchen, so ,arbeiten dieselben sehr unwirtschaftlich, dpa bei geringen Liefermengen :der Wirkungsgrad der Kreiselpumpen .stark absinkt. Es werden daher vielfach sogar Umläufe hergestellt, um eine zu ,große Erwärmung der Pumpen zu verhindern.
• Ein weiterer Nachteil der Kreiselpumpen ist der geringe, mit ihnen für diese Zecke erreichbare Druck (etwa io Atm.). Da bei Elektroden große Lasten zu bewegen sind (etwa 5o bis z50 to), erhalten die Hubzylinder sehr große Abmessungen und ebenso die Rohrleitungen, was besonders ins Gewicht fällt, da die Regelung meistens sehr weit von den Elektroden entfernt in einer Zentrale erfolgt. Wenn man :diese Nachteile vermeiden will, muß man also eine Pumpe verwenden, welche bei kleinsten Abmessungen eine genügende Fördermenge ergibt, ferner einen Druck von mehreren hundert Atmosphären erzeugen kann, weiterhin die Preßflüssigkeit praktisch stoßfrei fördert und schließlich. bezüglich ihrer Fördermenge in weitesten Grenzen regelbar ist. Diese verschiedenen, für die Zwecke der Elektroden.steuerung unerläßliehen Merkmale scheinen, wenn man ran normale Pumpen denkt, in einem unlösbaren Widerspruch zueinander zu stehen. Das Erfordernis, einen Druck von mehreren hundert Atmosphären herzugeben, schreibt zwangsläufig eine Kolbenpumpe vor. Eine Kolbenpumpe fördert aber nicht stoßfrei. Zur Milderung der Stöße ist normalerweise ein Windkessel erforderlich, welcher wiederum der Forderung geringer Baumaße widerspricht und bei derart hohen Drücken erst durch komplizierte Aufladung mit Preßluft wirksam wird. Auch gibt es kaum eine normale Kolbenpumpe, welche bezüglich ihrer Fördermenge regelbar ist.
• Gegenstand der Erfindung ist nun, daß die Steuerflüssigkeit von mehrzylindrigen Hochdruckkolbenpumpen nach Art der Dieselmotoreneinspritzpumpen geliefert wird, welche mit konstanter Drehzahl arbeiten rund deren Fördermenge in Abhäazgigkeit vom Elektrodenstrom öder der Elektrodenspannung veränderbar ist.
• DieDieselmotoreneinspritzpumpebesitztnacli Vornahme gewisser Änderungen sämtliche var hin genannten Eigenschaften, obwohl manch dieser Eigenschaften für Zwecke des Ein= spritzeins an Dieselmaschinen, also für ihren normalen Verwendungszweck, gar nicht benötigt werden. Die Dieselmaschineneinspritzpumpe ist bei Anwendung an Mehrzylinderdieselm,aschinen eine Mehrfachkolbenpumpe. Sie hat gegen sehr hohe Drücke zu arbeiten, läuft hochtourig und ist vor allem bezüglich ihrer Fördermenge regelbar. Normalerweise arbeitet eine derartigePumpeallerdings durchaus stoßartig; denn es ist ja ihr Zweck, dein Brennstoff schlagartig in den Zylinder einzuspritzen: Es sind deshalb für den erfindungsgemäßen Gebrauch folgende Änderungen erforderlich: An Stelle der normalerweise verwendeten Antriebswelle mit besonders geformten Nocken, welche :den für Einspritzzwecke erforderlichen kurzen Einspritzhub erzeugen, werden einfache runde Exzenterwellen verwandt, welche einen gleichmäßigen Saug-und Druckhub ergeben. Ferner werden an Stelle der für Einspritzzwecke ausgebildeten Druckventile, welche sich in einem kurzen Hub plötzlich öffnen, solche Ventile eingebaut, welche sich entsprechend dem Kolbenhub öffnen und schließen. Schließlich werden die Druckleitungen ,der einzelnen Zylinder der Einspritzpumpe in einer gemeinsamen Rohrleitung zusammengeführt. Infolge der auf einer Umdrehung gleichmäßig verteilten Druckhübe der einzelnen Zylinder ergibt sich dann bei den sehr schnell laufenden Pumpen (etwa iooo Umdrehungen pro Minute) ein ganz gleichmäßiger Förderstrom; z. B. erfolgen bei einer sechszylindrigen Pumpe bei iooo Umdrehungen ioo Kolbenstöße pro Sekunde. Dies bedeutet eine praktisch stoßfreie Förderung; da kein irgendwie geartetes Organ, z. B. der Hubkolben der Elektroden, auf Stöße mit der Frequenz von ioo je Sekunde reagieren kann.
• Die derart umgeänderten Dieselmotoreneinspritzpumpen eignen sich nun für den oben beschriebenen Zweck ganz außerordentlich, da sie eine Regelung der Fördermenge haben, bei der nur ganz gexinge Steuerkräfte notwendig sind. An diese können jetzt sehr gut die Regeleinrichtungen für die Bewegung der Elektroden .angeschlossen werden, so daß selbst die allerfeinsten Bewegungen der Elektroden ausgeführt werden. können. Da diese Pumpen auch mit sehr- hohen Druck arbeiten, erhalten die Bewegungszylinder für die Elektroden sowie die erforderlichen Rohrleitungen nur ganz kleine Abmessungen. Die vorliegende Erfindung zur Regelung der Elektroden ist in der Zeichnung beispiels-4veise und schematisch dargestellt.
• kMit i ist der Zylinder bezeichnet, in dem d4 ,Kolben ?- durch die Preßflüssigkeit bek.. x.
• ä@t wird. An dein Kolben 2 ist die Eleklröde 3 ,aufgehängt. Die Druckflüssigkeit wird dem Zylinder i durch die Rohrleitung:, zugeführt, an welche die verschiedenen Druckzylinder der Hochdruckkolbenpümpe 5 angeschlossen sind. Die Fördermenge der durch den Motor 6 angetriebenen Pumpe 5 wird über das Gestänge 7 von dem Regler 8, der beispielsweise an den Elektro-denstromkreis 9 angeschlossen ist, derart geregelt, daß die Pumpe bei Spannungsabfall oder Erhöhung der Stromstärke auf Mehrförderung gestellt wird; so daß :die Elektrode 3 angehoben wird. Das Absinken der Elektrode wird durch das Regelventil i9 so eingestellt, daß bei nicht fördernder - Pumpe die Elektrode langsam oder schneller absinkt. Um in besonderem Fällen eine möglichst rasche Aufwärtsbewegung der Elektroden zu erreichen, kann das Regelventil i 9 über den Hebel i o von dem Gestänge 7 geöffnet werden.
• Dies kann nötig werden, wenn der Elektrodenstrom ausfällt und die Elektrode möglichst schnell ,aus dem Bade gezogen werden muß. Nach der Erfindung wird die Elektrode bei Ausbleiben des Elektrodenstromes selbsttätig durch den im Stromkreis liegenden Magneten i i dadurch angehoben, daß der Magnet i i unabhängig von der Stellung des Reglers 8 die Pumpe auf volle Förderung stellt. Gegebenenfalls kann durch den Mägnet noch eine Reservepumpe eingeschaltet werden.
• Hat der Kolben 2 die höchste Stellung erreicht, so wird durch den Endausschalter 12 der Pumpenmotor 6 abgeschaltet. Gleichzeitig schließt der in. dem Stromkreis liegende Magnet 13 mit dem Ventil 1q. die Rohrleitung vollkommen dicht ab, so @daß der Elektrodenzylinder in der höchsten Stellung stehenbleibt. Dieses Ventil 14 dient weiter zur Sicherung der Rohrleitung gegen raustretende Druckflüssigkeit bei Rohrbrüchen in Verbindung mit dem Stromunterbrecher 15; der bei Unterschreitung des einstellbaren Höchstdruckes .den Motorstromkreis unterbricht, dadurch die Förderung der Pumpe abstellt und gleichzeitig das Ventil 14 vor dem Elektrodenzylinder schließt, so .daß auch von diesem aus keine Druckflüssigkeit mehr in die Rohrleitung gedrückt werden kann:

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Elektrodenregelung .an Liehtbogenöfen mit Verstellung der Elektroden auf hydraulischem Wege durch eine Steuerflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerflüssigkeit von mehrzylindrigen Hochdruckkolbenpumpen nach Art der Dieselmotoreneinspritzpumpen geliefert wird, welche mit konstanter Drehzahl arbeiten und deren Fördermenge in Abhängigkeit vom Elektrodenstrom oder der Elektrodenspannung veränderbar ist.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, @daß ein im Elektrodenstromkreis liegender Stromregler direkt oder indirekt über ein Relais das Regelgestänge der Hochdruckkolbenpumpe betätigt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausfall des Elektrodenstromes die Pumpe -unabhängig von der Stellung des Strom- und Spannungsreglers selbsttätig auf volle Förderleistung ;geschaltet und gegebenenfalls .noch eine Zusatzpumpe eingeschaltet wird.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch r und 2, dadurch gekennzeichnet, .daß nach Stillsetzen der Druckpumpe ein am Zylinder oder in dessen Nähe angeordnetes Absperrventil die Leitung selbsttätigabsperrt.
5. 5. Einrid'ht,ung nach Anspruch i, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unterschreiten eines bestimmten einstellbaren Druckes in der Druckleitung der Strom zur Förderpumpe unterbrochen und das Absperrventil selbsttätig geschlossen wird.