DE69824346T2 - Verfahren zur Leistungsregelung von elektrischen Lichtbogenöfen - Google Patents

Verfahren zur Leistungsregelung von elektrischen Lichtbogenöfen Download PDF

Info

Publication number
DE69824346T2
DE69824346T2 DE69824346T DE69824346T DE69824346T2 DE 69824346 T2 DE69824346 T2 DE 69824346T2 DE 69824346 T DE69824346 T DE 69824346T DE 69824346 T DE69824346 T DE 69824346T DE 69824346 T2 DE69824346 T2 DE 69824346T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
furnace
time
melting
oven
energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69824346T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69824346D1 (de
Inventor
Ferruccio Della Vedova
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Danieli Automation SpA
Original Assignee
Danieli Automation SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Danieli Automation SpA filed Critical Danieli Automation SpA
Application granted granted Critical
Publication of DE69824346D1 publication Critical patent/DE69824346D1/de
Publication of DE69824346T2 publication Critical patent/DE69824346T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00Heating by electric discharge
    • H05B7/02Details
    • H05B7/144Power supplies specially adapted for heating by electric discharge; Automatic control of power, e.g. by positioning of electrodes
    • H05B7/148Automatic control of power
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Description

  • GEBIET DER ANMELDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern Energiezuführung für elektrische Lichtbogenöfen gemäß dem Hauptanspruch.
  • Die Erfindung wird auf den Gebiet der Stahlbearbeitung angewandt, um die Zufuhr von Energie in elektrischen Lichtbogenöfen insbesondere zu Beginn des Schmelzzyklus zu regulieren und zu steuern, um die Gesamtzeiten des Zyklus zu reduzieren und Einsparungen der insgesamt zugeführten Energie zu erzielen.
  • STAND DER TECHNIK
  • Es ist wohl bekannt, daß in elektrischen Lichtbogenöfen zum Schmelzen von Metall zu Beginn des Schmelzzyklus, d. h. unmittelbar nach dem Beschicken des Ofens mit Schrott, der Wert der elektrischen Energie, die durch die Elektroden zugeführt wird, immer niedriger als die maximal verfügbare Energie ist.
  • Der Grund dafür ist, daß bei gegebener Konsistenz der Schrottcharge eine große Gefahr besteht, daß es zu einem Kurzschluß zwischen den Elektroden kommen und daß der elektrische Lichtbogen instabil sein könnte.
  • Wenn außerdem eine erhebliche Energiemenge verfügbar ist, können die Elektroden selbst großen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt sein, die auch bewirken können, daß die Elektroden brechen oder zumindest beschädigt werden.
  • Ferner besteht die Gefahr, daß aufgrund der Strahlung der Lichtbogen auf die seitlichen Kühlplatten des Ofens auftreffen und sie zerstören oder beschädigen kann.
  • Zur Zeit wird Energie anfangs mit einem reduzierten Wert zur Verfügung gestellt, um die vorstehend genannten Risiken zu senken; die Energie wird dann nach einer bestimmten Zeitdauer erhöht, bis sie den maximal verfügbaren Wert erreicht, der mit der Schmelzvorrichtung und den Anforderungen des Zyklus kompatibel ist.
  • Dieses Intervall ist normalerweise in Abhängigkeit von Betriebserfahrungen definiert, und die Erhöhung von dem Ofen zugeführter Energie findet nach einer Zeitdauer statt, die ausreichende Sicherheitsbedingungen garantieren kann, so daß die vorstehend genannten Gefahren von Kurzschlüssen und gefährlichen Beanspruchungen der Elektroden überwunden werden.
  • Dieses Zeitintervall, das im voraus definiert wird, wird auf eine solche Weise festgelegt, daß diese Sicherheitsbedingungen auch in den ungünstigsten und gefährlichsten Situationen gewährleistet sind, und ist deshalb in den meisten Fällen im Hinblick auf wirkliche und spezifische Anforderungen übertrieben und zu lang.
  • Aus diesem Grund ist in all jenen Fällen, in denen die Verzögerungszeiten länger als erforderlich sind, bevor die Zufuhr von maximaler Energie beginnt, der Schmelzzyklus unnötig lang; dies verlängert offensichtlich die Zykluszeiten und verursacht ferner übermäßigen Energieverbrauch.
  • Der Artikel von Timm K. et al. "Rechnergestützte Prozeßbeobachtung ..." aus ELEKTROWÄRME INTERNATIONAL, AUSGABE B, Februar 1987, Vol. 45, Nr. 1, Seiten 29 bis 36, beschreibt ein Verfahren zur Steuerung der Speisung eines Elektroofens, wobei eine Analyse der Entwicklung des Frequenzspektrums der elektrischen Dimensionen der Lichtbögen (Spannung, Strom, Leistung, Leitfähigkeit) bei fortschreitendem Schmelzzyklus vorgenommen wird.
  • Der Zweck dieser Analyse ist, die Entwicklung der schäumenden Schlacke zu steuern, die im Inneren des Ofens erzeugt wird, um in betriebsmäßiger und technologischer Hinsicht Verbesserungen des Zyklus zu erhalten.
  • Es gibt keinen Hinweis auf eine Steuerung der Ofenwerte, um den ungefähren Zeitpunkt festzustellen, zu dem das Zuführen von Energie erhöht werden soll, und diese Energie auf Arbeitsniveau zu steigern.
  • DE 36 16 344 A beschreibt ein Verfahren, bei dem die Oberwellen des Frequenzspektrums der einem Ofen zugeführten Energie ausgewertet werden, um Verzerrungsfaktoren als ein Kriterium des Maßes der Schlackenbildung und einer festen oder geschmolzenen Charge zu bestimmen. Diese Verzerrungsfaktoren werden dazu genutzt, Information zum Modifizieren der Länge des Lichtbogens durch Bewegen der Elektroden oder Abdecken des Lichtbogens durch das Schäumen der Schlacke zu erhalten, sie werden jedoch nicht dazu genutzt, den geeigneteren Zeitpunkt zu bestimmen, zu dem es möglich und sicher ist, die dem Ofen zugeführte Energie von einem niedrigen auf einen Maximalwert zu erhöhen.
  • WO 95 26118 A beschreibt ein Verfahren, das die Auswertung des Oberschwingungsgehalts der Phasenströme nutzt, um Daten zum Wählen von geeigneten gewünschten Steuerungswerten zu erhalten. Allgemein gesagt beschreibt dieses Dokument, daß das Wissen über den Oberschwingungsgehalt als eine Basis zum Senken des gewünschten Impedanz- oder Widerstandswerts des Steuerungssystems genutzt werden kann, um einen stabileren Betrieb, höhere Energieentnahme und eine raschere Zunahme der Energie in Richtung des Maximalwerts beim Anfahren und nach Auftreten einer Störung zu erhalten. Es gibt jedoch keinen Hinweis oder Vorschlag bezüglich des Definierens von zwei Schmelzschritten in dem Zyklus, wobei der Zeitpunkt des Beginns des zweiten Schmelzschritts mit maximaler Energie bestimmt wird, indem die Entwicklung von dem Ofen zugeführten elektrischen Größen über die Zeit beobachtet wird, um jede mögliche Gefahrensituation im Inneren des Ofens zu verhindern.
  • Die Anmelderin hat die vorliegende Erfindung konstruiert, getestet und umgesetzt, um die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden, über die sich Fachleute auf dem Gebiet lange beklagt haben, und um weitere Vorteile zu erzielen.
  • OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung ist in dem Hauptanspruch angegeben und gekennzeichnet, wogegen die Unteransprüche Abwandlungen des Gedankens der Haupterfindung beschreiben.
  • Der Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren bereitzustellen, um das Zuführen von elektrischer Energie für elektrische Lichtbogenöfen zu steuern, wobei es möglich ist, von Fall zu Fall den Zeitpunkt oder den ungefähren Zeitpunkt mit einem vordefinierten Sicherheitsspielraum zu bestimmen, wobei es möglich ist, die Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Ofen zu erhöhen, ohne irgendwelche Risiken von Kurzschlüssen oder von gefährlichen Beanspruchungen der Elektroden oder von Strahlung des Lichtbogens in Richtung der Seitenplatten einzugehen.
  • Anders ausgedrückt, die Erfindung schlägt vor, ein Verfahren anzugeben, wobei es möglich ist, im wesentlichen in Echtzeit im Verlauf des ersten Schritts des Schmelzzyklus das Ende der vorstehend genannten Gefahrensituationen festzustellen und deshalb die Erlaubnis zur Zuführung von maximaler verfügbarer Energie in Abhängigkeit von den speziellen Bedingungen, die in einer bestimmten Situation auftreten, zu geben.
  • Die vorliegende Erfindung reduziert daher die Dauer des Vorschritts mit niedriger Energie, der die Schmelzzyklen in elektrischen Lichtbogenöfen kennzeichnet, und reduziert deshalb die Zyklusgesamtzeiten mit sich daraus ergebenden Vorteilen hinsichtlich der Anzahl von Zyklen, die in einem definierten Zeitraum ausgeführt werden, und auch hinsichtlich der Energieeinsparung.
  • Gemäß der Erfindung steuert und analysiert das Verfahren dynamisch die Entwicklung der elektrischen Größen des Ofens mit fortschreitendem Schmelzzyklus und vergleicht sie dann mit Werten, die sich auf ein Modell beziehen, das als eine Referenzsituation angenommen wird.
  • Die Referenzsituation beruht beispielsweise auf praktischen Experimenten, nachdem eine bestimmte Anzahl von Anfangsparametern festgelegt worden ist, wie etwa die Größe des Ofens, das Schmelzprofil, der Typ und die Form der Charge usw., oder anderenfalls wird sie in den allerersten Stufen der Aktivierung des Ofens dynamisch festgestellt; dies macht es möglich, ein Vergleichsmodel zu erhalten, wobei die Übergangszone, bei der der Ofen aus einer Gefahrensituation in eine sichere Situation übergeht, festgestellt wird.
  • Die Übergangszone ist gekennzeichnet durch eine spezielle Entwicklung der elektrischen Größen, und zwar sowohl hinsichtlich Zeit als auch Oberwellen-Gehalt.
  • Durch dynamisches Überwachen der elektrischen Größen im Verlauf des speziellen Schmelzzyklus und durch Vergleich derselben mit den Referenzwerten des genannten Modells, macht es die Erfindung möglich, im wesentlichen in Echtzeit und auf eine ausreichend sichere Weise den Zeitpunkt festzustellen, zu dem die Gefahrensituation endet; sie gibt ferner die Erlaubnis zur Zuführung von maximaler Energie, die bei im wesentlichen sicheren Bedingungen zu erreichen ist.
  • Auf diese Weise ermöglicht es die Erfindung, möglichst rasch zu der maximalen Energie überzugehen, und somit minimiert sie die Gesamtzeiten des Schmelzzyklus von Fall zu Fall und auf eine dynamische und spezielle Weise.
  • DARSTELLUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die beigefügten Figuren dienen als ein nicht einschränkendes Beispiel und zeigen einige bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.
  • 1 zeigt ein Zeit-/Energie-Diagramm eines Standardschmelzzyklus in einem elektrischen Lichtbogenofen;
  • 2 und 3 zeigen schematisch das Energiezuführsystem jeweils für einen mit Gleichstrom gespeisten Elektroofen und für einen mit Wechselstrom gespeisten Elektroofen;
  • 4 ein Blockbild des Verfahrens gemäß der Erfindung.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 zeigt in Form eines Diagramms ein mögliches Schmelzprofil für einen elektrischen Lichtbogenofen.
  • T0 bezeichnet den Zeitpunkt, zu dem das Schmelzen beginnt, T1 bezeichnet das Ende des Vorschmelzens des Schrotts, das normalerweise mit niedriger oder mittlerer Energie ausgeführt wird, T2 bezeichnet das Ende des eigentlichen Schmelzen, das mit der Energie auf ihrem maximalen verfügbaren Wert ausgeführt wird, wogegen T3 das Ende des Frischungsschritts und somit das Ende des gesamten Zyklus bezeichnet.
  • Die Zeitdauer zwischen T1 und T0, d. h. der Zeitraum, in dem das Vorschmelzen des Schrotts stattfindet, der in das Innere des Ofens eingebracht ist, und in dem der Ofen mit niedriger oder mittlerer Energie gespeist wird, ist dann die Zeitdauer, die durch die Erfindung reduziert werden soll, wobei der Zeitpunkt, zu dem maximale Energie zugeführt werden kann, vorverlegt wird und infolgedessen die Gesamtzeiten des Zyklus mit einer sich daraus ergebenden Energieeinsparung reduziert werden.
  • Die 2 und 3 zeigen zwei mögliche elektrische Systeme für das gesteuerte Speisen eines mit Gleichstrom gespeisten Ofens bzw. eines mit Wechselstrom gespeisten Ofens.
  • In diesen Figuren haben die beiden Öfen gemeinsamen Teile die gleichen Bezugszeichen.
  • Das Bezugszeichen 10 bezeichnet den elektrischen Lichtbogenofen, in dem sich die obere Elektrode oder oberen Elektroden 11 befinden; im Fall eines Gleichstromofens befinden sich die unteren Elektroden 12 am Boden.
  • Die obere Elektrode 11 wird von einem entweder hydraulischen oder elektrischen Reguliersystem 13 gesteuert, das die Position 14 reguliert, die mittels Rückführung durch die Steuereinheit 15 bestimmt wird, die den Betrieb des Ofens 10 verwaltet.
  • Die dem Ofen 10 zugeführte elektrische Energie wird dem Mittelspannungs-Versorgungsnetz 16 entnommen und von geeigneten Transformatoren 17a für den Gleichstromofen bzw. 17b für den Wechselstromofen umgewandelt.
  • Im Fall des Gleichstromofens befindet sich an der Abstromseite des Transformators 17a ein Reguliersystem 18 mit Thyristorventilen, die von der Steuereinheit 15 Befehle erhalten, durch die es möglich ist, das Profil der Energie zu steuern, die dem Ofen 10 durch die Elektroden 11 und 12 zugeführt wird.
  • Auf jedes System mit den Thyristorventilen 18 folgt ein jeweiliger Induktor 19.
  • An der Zuführleitung befinden sich an der Aufstrom- und der Abstromseite des Transformators Meßanordnungen 20 und 21, die ihre Signale an die Steuereinheit 15 senden, um die elektrischen Größen des Ofens 10 unter Kontrolle zu halten.
  • Im Fall des Wechselstromofens ist der Induktor 19 an der Aufstromseite des Transformators 17b angeordnet, während gleichzeitig eine Gruppe von Phasenvoreilungskondensatoren 22. parallel zu der Zuführleitung vorgesehen ist.
  • Die Erfindung sieht vor, eine konstante Steuerung der Entwicklung der elektrischen Größen, d. h. der Spannung und des Stroms, der dem Ofen zugeführten Energie aufrechtzuerhalten, um unter Nutzung von Referenzmodellen, die durch Experimente erhalten oder in dem Anfangsschritt des Zyklus dynamisch ermittelt werden, den Zeitpunkt festzustellen, zu dem die mit dem Anfangsschritt des Schmelzzyklus verbundenen Gefahrensituationen als innerhalb eines angemessenen Sicherheitsspielraums beendet betrachtet werden können.
  • Das Verfahren gemäß der Erfindung sieht vor, daß an den elektrischen Größen entweder eine temporäre Analyse oder eine Spektralanalyse oder beides ausgeführt wird, um die Parameter zu erhalten, die im Vergleich mit dem vorstehend genannten Referenzmodell angewandt werden sollen.
  • Gemäß der Erfindung ermöglicht die temporäre Analyse, die speziellen statistischen Parameter in bezug auf die zeitliche Entwicklung der Spannung und/oder des Stroms der dem Ofen zugeführten Energie zu bestimmen.
  • Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der statistische Parameter, der dynamisch berechnet und mit dem Wert des Referenzmodells der Steuereinheit 15 verglichen wird, die Varianz, d. h. die quadratische Abweichung von dem Mittelwert der speziellen elektrischen Größe der dem Ofen zugeführten Energie, und zwar entweder der Spannung oder des Stroms.
  • Wenn die Varianz des ausgewerteten und gesteuerten Signals einen Wert annimmt, der jenseits eines definierten Sicherheits-Schwellwerts mit dem speziellen Wert des Referenzmodells verglichen werden kann, zeigt dies an, daß Gefahrensituationen beendet sind und die Erlaubnis zur Erhöhung des Werts der dem Ofen zugeführten Energie gegeben werden kann.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die mittlere Varianz des elektrischen Signals berechnet und als Steuerungswert in einem ersten Zeitintervall genutzt wird, das auf den Start des Zyklus folgt.
  • Dieses Zeitintervall kann beispielsweise zwischen 30'' und 1' sein.
  • Dieser Mittelwert der Varianz, der während des ersten Intervalls nach Aktivierung des Ofens berechnet wird, wird als ein Referenzparameter genommen.
  • Mit fortschreitendem Schmelzzyklus wird der Mittelwert der Varianz fortlaufend unter Nutzung der gleitenden Mittelwertbildungstechnik aktualisiert, wobei das Zeitintervall, in dem der Mittelwert berechnet wird, konstant gehalten wird.
  • Anders ausgedrückt, um den Mittelwert zu berechnen werden die neuen Augenblickswerte, die fortlaufend überwacht werden, allmählich einzeln nacheinander addiert und ersetzen die entsprechenden Anfangswerte.
  • Wenn der Mittelwert der Varianz, der fortlaufend aktualisiert worden ist, auf einen Wert in der Größenordnung von 60÷70% in bezug auf den gleichen Mittelwert verringert wird, der während des Zyklusstart-Intervalls berechnet worden ist, wird die Erlaubnis zur Erhöhung der Energiezufuhr gegeben.
  • Bei einer anderen Ausführungsform, die eine Alternative zu der vorhergehenden oder damit kombiniert sein kann, wird diese Steuerung ausgeführt, indem das Frequenzspektrum der Größen der Energiezufuhr zu dem Ofen ausgewertet wird oder indem ihr Oberwellen-Gehalt ausgewertet wird, um dynamische Information über das Verhalten des Ofens zu erhalten.
  • Auch in diesem Fall ist es durch fortlaufenden Vergleich des Oberwellen-Gehalts der tatsächlichen Größen der Energiezufuhr zu dem Ofen und der jeweiligen Werte des Referenzmodells möglich, den Zeitpunkt festzustellen, zu dem die Gefahrensituationen beendet sind, und somit die Erlaubnis zur Erhöhung der Energie unter sicheren Bedingungen zu geben.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden in einem bestimmten Anfangsintervall die Mittelwerte der Amplituden einer bestimmten Anzahl von geraden Harmonischen und einer dazu passenden Anzahl von ungeraden Harmonischen berechnet.
  • Auch in diesem Fall kann das Zeitintervall beispielsweise zwischen 30'' und 1' sein.
  • Das Verhältnis zwischen dem Mittelwert der Amplituden der geraden Harmonischen und dem Mittelwert der Amplituden der ungeraden Harmonischen wird als ein Referenzparameter genommen.
  • Mit fortschreitendem Zyklus werden die Mittelwerte der Amplituden, die in bezug auf die geraden und ungeraden Harmonischen getrennt berechnet worden sind, mit der vorstehend genannten gleitenden Mittelwertbildungsmethode fortlaufend aktualisiert mit einer daraus folgenden Aktualisierung des relativen Verhältnisses.
  • Wenn dieses Verhältnis auf einen Wert von ungefähr 60÷70% in bezug auf den Anfangsreferenzwert verringert wird, wird die Erlaubnis gegeben, die Energie zu erhöhen.
  • Das in 4 gezeigte Blockbild faßt das Vorstehende schematisch zusammen.
  • Nach diesem Blockbild findet eine vorläufige Wahl eines Referenzmodells 23 in Abhängigkeit von den Charakteristiken des elektrischen Lichtbogenofens 10 und des gewünschten Energieprofils statt unter Bestimmung 24 der Parameter, die die Übergangszone zwischen einer Gefahrensituation und einer Nicht-Gefahrensituation betreffen.
  • Das Referenzmodell 23 kann experimentell erhalten werden oder kann, wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, dynamisch erhalten werden, wenn sich der Ofen in der ersten Aktivierungsstufe befindet.
  • Diese Parameter werden in einem präzisen Bereich des Speichers in der Steuereinheit 15 gespeichert.
  • Nachdem dagegen der Schmelzzyklus begonnen hat, findet eine Wahl/Kombination 25 der elektrischen Signale statt, wie etwa der Spannung V oder des Stroms I, die bei der Feststellung zu verwenden sind.
  • Wenn eine Analyse auf einer Zeitbasis angewandt wird, findet ein Vorgang 26 statt, um die statistischen Parameter beispielsweise der Varianz zu bestimmen, mit denen der Vergleich vorgenommen wird.
  • Wenn eine Spektralanalyse angewandt wird, findet zunächst eine Zeit-/Frequenz-Umwandlung 27 statt, und dann ein Vorgang 28 zum Bestimmen des Oberwellen-Gehalts des umgewandelten Signals.
  • Wie vorstehend erwähnt, können beispielsweise aus Sicherheitsgründen beide Analysearten angewandt und die Ergebnisse kombiniert werden.
  • Wenn die Werte der gewählten Parameter erhalten worden sind, wird ein Vergleich 29 mit den Werten des Referenzmodells vorgenommen, nachdem zunächst die Schwellwerte bestimmt 30 worden sind, die in Abhängigkeit von den gewünschten Sicherheitsgraden zu berücksichtigen sind.
  • Wenn der Vergleich zeigt, daß kein Zustand mehr besteht, in dem das Risiko von Kurzschlüssen oder von Beanspruchungen der Elektroden 11 existiert, kann die Steuereinheit 15 die Wahl 31 des nächsten Schritts des Energieprofils, d. h. die Zuführung von maximaler Energie, aktivieren.
  • Dieses Eingreifen der Steuereinheit 15 wirkt in Abhängigkeit von dem Typ des Ofens 10 entweder auf den Befehl der Thyristorventile 32 oder des Stufenschalters 33 oder den Befehl zum Anheben der Elektroden 34.
  • Mit dieser Methode wird deshalb immer und auf eine spezielle Weise in Abhängigkeit von dem Ofentyp und den Schmelzbedingungen maximale Energie zugeführt, sobald festgestellt worden ist, daß dies unter sicheren Bedingungen erfolgen kann; dies führt zu einer Verringerung der Gesamtzeiten des Zyklus und zu einer erheblichen Energieeinsparung.

Claims (11)

  1. Verfahren zum Ausführen eines Schmelzzyklus für einen Elektroofen, das folgende Schritte aufweist: – Zuführen von Schrott in den Ofen zu einem Zeitpunkt T0, – Vorschmelzen des Schrotts mit niedriger und durchschnittlicher Leistung mit einer Dauer von (T1–T0), wobei T1 der Zeitpunkt des Endes des Vorschmelz-Schrittes ist; – Steuern und Auswerten einer zeitlichen Entwicklung von elektrischen Größen, Spannung und Strom, die dem Ofen während des Vor-Schmelzschrittes zugeführt werden, und hierauf basierende Feststellung, wann eine Risikosituation innerhalb des Ofens endet; und dann – Schmelzen des Schrottes bei maximaler Leistung mit einer Dauer von (T2–T1), wobei T2 der Zeitpunkt des Endes des Schmelz-Schrittes ist auf die Feststellung hin, daß die Risikosituationen im Ofen geendet haben; – Frischen des geschmolzenen Metalls mit einer Zeitdauer von (T3–T2), wobei T3 der Zeitpunkt des Endes des Schrittes des Frischens ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es eine dynamische Bestimmung der Entwicklung der charakteristischen Parameter der elektrischen Größen und deren Vergleich mit Referenzparametern einschließt, um den Moment festzustellen, zu dem die Risikosituationen innerhalb des Ofens enden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristischen Parameter der elektrischen Größen der in den Ofen zugeführten Leistung temporär sind.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der charakteristische Parameter der Zeit, welcher mit den Referenzwerten verglichen wird, eine Varianz darstellt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Berechnung eines Mittelwertes der Varianz, der fortlaufend aktualisiert wird, wenn der Schmelzzyklus fortschreitet, über ein Zeitintervall einer vorbestimmten Amplitude vorsieht, um den fortlaufend aktualisierten Mittelwert mit dem Mittelwert einer Varianz zu vergleichen, die im Startzyklusintervall berechnet wurde und die vorbestimmte Amplitude besitzt und als Referenzparameter hergenommen wird, und daß die Freigabe, die dem Ofen zugeführte Leistung zu erhöhen, dann erfolgt, wenn der Durchschnittswert der Varianz auf mindestens 60% hinsichtlich des Startwertes, der als Referenzparameter hergenommen wird, abgesunken ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitintervall eine Dauer von zwischen 30 Sekunden und einer Minute hat.
  7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die charakteristischen Parameter der elektrischen Größen der dem Ofen zugeführten Leistung spektraler Natur sind.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der spektrale Parameter, der mit dem Referenzwert verglichen wird, die Summe der Oberschwingungen bzw. der Oberwellen-Gehalt der elektrischen Größen ist.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es vorsieht, die Mittelwerte von Amplituden einer vorbestimmten Anzahl von geraden Harmonischen und ungeraden Harmonischen einer vorbestimmten Amplitude über ein vorbestimmtes Zeitintervall getrennt zu berechnen, um das Verhältnis zwischen diesen Mittelwerten zu berechnen und dieses Verhältnis als einen Referenzparameter zu nehmen, um dieses Verhältnis kontinuierlich zu berechnen, wenn der Schmelzzyklus voranschreitet und die Erlaubnis zur Erhöhung der dem Ofen zugeführten Leistung dann zu geben, wenn dieses Verhältnis auf einen Wert von ungefähr 60% hinsichtlich des anfänglichen Wertes, der als Referenzparameter genommen wird, abgesunken ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zeitintervall eine Dauer von zwischen 30 Sekunden und einer Minute hat.
  11. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass es vorsieht, die Zuführung der maximalen Leistung dann zu starten, wenn die Werte der charakteristischen Parameter der elektrischen Größen, die dem Ofen zugeführt werden, gleich einem entsprechenden Referenzwert sind, der entfernt von einem Sicherheits-Schwellwert ist.
DE69824346T 1997-07-31 1998-07-22 Verfahren zur Leistungsregelung von elektrischen Lichtbogenöfen Expired - Lifetime DE69824346T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITUD970138 1997-07-31
IT97UD000138A IT1295728B1 (it) 1997-07-31 1997-07-31 Procedimento di controllo alimentazione per forno elettrico ad arco

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69824346D1 DE69824346D1 (de) 2004-07-15
DE69824346T2 true DE69824346T2 (de) 2005-06-02

Family

ID=11422437

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69824346T Expired - Lifetime DE69824346T2 (de) 1997-07-31 1998-07-22 Verfahren zur Leistungsregelung von elektrischen Lichtbogenöfen

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5987052A (de)
EP (1) EP0895441B1 (de)
BR (1) BR9803724A (de)
DE (1) DE69824346T2 (de)
ES (1) ES2223097T3 (de)
IT (1) IT1295728B1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6584137B1 (en) * 2002-07-22 2003-06-24 Nucor Corporation Method for making steel with electric arc furnace
EP2362710A1 (de) * 2010-02-23 2011-08-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb eines Lichtbogenofens, Steuer- und/oder Regeleinrichtung für einen Lichtbogenofen und Lichtbogenofen
FI20105587A0 (fi) 2010-05-25 2010-05-25 Kone Corp Menetelmä hissikokoonpanon kuormituksen rajoittamiseksi sekä hissikokoonpano
EP2650386A1 (de) * 2012-04-11 2013-10-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben eines Lichtbogenofens und Schmelzanlage mit einem nach diesem Verfahren betriebenen Lichtbogenofen
EP2660547A1 (de) * 2012-05-03 2013-11-06 Siemens Aktiengesellschaft Metallurgische Anlage
RU2556698C1 (ru) * 2013-12-30 2015-07-20 Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" Способ и система управления электротехнологическими режимами восстановительной плавки технического кремния в руднотермических электрических печах
ITUB20152674A1 (it) * 2015-07-30 2017-01-30 Danieli Automation Spa Apparato e metodo di alimentazione elettrica di un forno elettrico ad arco
RU175023U1 (ru) * 2017-03-13 2017-11-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") Регулятор электрического режима рудно-термической печи

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO141141C (no) * 1972-10-09 1980-01-16 Elkem Spigerverket As Fremgangsmaate for maaling av metallurgiske driftstilstander ved metallurgiske prosesser i elektriske elektrodeovner
DE3149175A1 (de) * 1981-12-11 1983-06-23 Proizvodstvennoe ob"edinenie Nevskij zavod imeni V.I. Lenina, Leningrad Verfahren zur ueberwachung des zustandes des lichtbogenschmelzens
DE3616344A1 (de) * 1986-05-15 1987-11-19 Thyssen Stahl Ag Verfahren zur ermittlung des schmelzzustandes des einsatzes in einem drehstromgespeisten lichtbogenofen
US4881239A (en) * 1987-07-14 1989-11-14 Leybold Aktiengesellschaft Fault detection during remelt of electrodes into blocks
GB8727532D0 (en) * 1987-11-25 1987-12-31 British Steel Corp Arc exposure monitor
US5099438A (en) * 1989-08-28 1992-03-24 Ucar Carbon Technology Corporation Method for on-line monitoring and control of the performance of an electric arc furnace
SE9400948L (sv) * 1994-03-22 1995-09-23 Metallurg Consult Ab Förfarande vid reglering av en trefas elektrodugn
DE4415727C2 (de) * 1994-05-05 2001-06-21 Siemens Ag Verfahren zur Regelung des Schmelzprozesses in einem Drehstrom-Lichtbogenofen
DE4415722A1 (de) * 1994-05-05 1995-11-09 Siemens Ag Verfahren zur Regelung des Schmelzprozesses in einem Drehstrom-Lichtbogenofen

Also Published As

Publication number Publication date
EP0895441B1 (de) 2004-06-09
US5987052A (en) 1999-11-16
ITUD970138A1 (it) 1999-01-31
EP0895441A1 (de) 1999-02-03
ES2223097T3 (es) 2005-02-16
IT1295728B1 (it) 1999-05-27
BR9803724A (pt) 1999-11-23
DE69824346D1 (de) 2004-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69929654T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schweißen
EP1493921B1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Windenergieanlage
DE2728980A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum lichtbogenschweissen mit prozessabhaengiger kennliniensteuerung der schweissenergiequelle
DE4436353C2 (de) Verfahren zur Stabilisierung eines Wechselstromnetzes gegen Blindlastschwankungen und Blindleistungskompensationseinrichtung
EP1808049A1 (de) Steuervorrichtung für wechselstrom-reduktionsöfen
EP0909605A2 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Zurückziehen eines Lichtbogens
DE3221995C2 (de)
DE69824346T2 (de) Verfahren zur Leistungsregelung von elektrischen Lichtbogenöfen
DE19623540C1 (de) Verfahren zur Stabilisierung eines Wechselstromnetzes gegen Blindleistungsschwankungen und Blindleistungskompensationseinrichtung
EP3513625B1 (de) Umrichtergespeister lichtbogenofen mit kondensatoranordnung im sekundärkreis
DE102005003672A1 (de) Hochfrequenz-Impulsoszillator
EP0639880B1 (de) Verfahren zur Stabilisierung eines Stromnetzes gegen Blindlastschwankungen und Blindleistungskompensationseinrichtung
DE2449617A1 (de) Einrichtung zur leistungssteuerung in einem elektrischen energieversorgungssystem
WO2014048595A1 (de) Flickerreduktion bei elektrolichtbogenöfen durch flickervorhersage aus der zustandsbestimmung in der anfangsphase des schmelzprozesses
EP0492414A2 (de) Stromquelle und Verfahren zur Steuerung einer Stromquelle
WO2014060256A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur prozessgeführten leistungsregelung eines lichtbogenofens
AT402035B (de) Verfahren zum ac-wig-schweissen
DE3508323A1 (de) Einrichtung zur speisung einer oder mehrerer elektroden eines ein- oder mehrphasigen elektrothermischen ofens
DE102018218439A1 (de) Leitungssteuerschaltungskonfiguration
EP4110015A1 (de) Betriebsverfahren für einen lichtbogenofen
EP1944115B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Ausgangs einer Schweissenergiequelle beim Abschmelzelektroden-Lichtbogenschweissen mit einem Zeitfenster vor dem Wiederzünden des Lichtbogens
DE4431665A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Vermeidung von Schaltverlusten in Umrichtern
DE102018008031A1 (de) Verfahren zum Aufladen einer Fahrzeugbatterie eines an eine Ladestation angeschlossenen Kraftfahrzeugs sowie Ladestation hierfür
EP2642496B1 (de) Widerstandsschweisstransformator
WO2023147931A1 (de) Betriebsverfahren für einen lichtbogenofen

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition