DE7018265U

DE7018265U - Anordnung zum regeln der ausstroemungsgeschwindigkeit einer schmelze aus einem behaelter

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Publication number: DE7018265U
Application number: DE7018265U
Authority: DE
Original assignee: ASEA AB
Current assignee: ABB Norden Holding AB
Priority date: 1969-05-21
Filing date: 1970-05-15
Publication date: 1974-07-04
Also published as: US3706399A; GB1302108A; DE2023901A1; JPS4926171B1; DE2023901B2; SE357686B; FR2047571A5

Description

Anordnung zum Regeln der Ausströmuiu°:8geschwjjadlgkeit einer Schmelze aus einem Behälter

Die Erfindviag betrifft eine Anordnung zum Regeln der Ausströmungegeschwindigkeit einer Schmelze aus einem Behälter, die ein siehrphasengespeistes, slektromagnettehes Ventil enthält, das einen Auestromkanal des Behälters ■;..%! ^t.

Sine Anordnung der beachrie^enen Art ist an und für sich bekannt, z.B. durch die britische Patentschrift 728 H5. Sie zeigt einen Behälter mit einem Bodenabzapfrohr, das von einem elektromagnetischen, mehrphasengespeisten Ventil umgeben ist. Das Ventil so_.L ein magnetisches V'anderfeld L^ SohmelBenetrahl zustande bringen, das eine Kraft in auf·**¹*⁴;*- oder abwärtsgehender Richtung für die Schmelze vor derselben Art erzeugt, di« bei einem mehrphasenge speisten Ständer eines Asynchronmotors auf den Läufer wirkt. Man will z.B. mit der &uf diese Weise erzeugten Kraft das Abzapfen vom Behälter regeln und in gewissen Fällen ganz stoppen, aber es hat sich gezeigt,, daß man auoh bei einer relativ geringen Sohmelzentiefe im Behälter ein sehr kräftiges Feld benötigt. Bei einer

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Schmelzentiefe von z.B. 0,8 m ist nun Stoppen dee Abzapfone ein Druck von 54100 N/m erforderlich, was die beschriebene Anordnung praktisch ungeeignet macht.

Sie Erfindung bzweckt eine Verbesserung des zuvor beschriebenen Ventils und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnung des Behälters aus einem am unteren Teil des Behälters ansetzenden und schräg nach aufwärts gerichteten Rohr besteht, dessen oberes Ende erheblich über dem Boden des Behälters liegt, daß das elektromagnetische Ventil das Rohr umgibt, daß die Spule oder die Spulen des Ventiles mit einer Spannung gespeist werden, die in Phasenfolge und Grüße regelbar ist und in Abhängigkeit von dem Niveau der Schmelze In einer GleBier« ed§r in einer Gießpfanne oder vom Gewicht einer zu füllenden Zwischenpfanne oder dergleichen gesteuert wird. Mittels einer solchen Anordnung kann man auch mit einem relativ mäßigen Feld in gewünschtem Ausmaß das Abzapfen steuern und eventuell eine automatische Abzapfregelung von hohei. zu niedrigen Sohmelzenniveaus erhalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Anordnung let im folgenden anhand

der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigen:

Fig. 1 das Abzapfen der Schmelze aus einem Behälter,

wobei day Abzapfen von einem Niveauanzeigsr gesteuert wird und

3 -

Pig. 2 dl· Steuerung In Abhängigkeit vom Gewicht

einer Zwischenpfanne oder eines Zwischenbehälter·.

Iä fig. 1 ist «iss Pfsnns π efier si« O?«n »it einer 12 im unteren Teil der Pfanne ge se igt, en der ein Rohr 13 angeschlossen ist, das im Verhältnis su einer horisontalen Sbene oder der Bodenfläohe der Pfanne unter eine» gewissen Winkel naoh oben gerichtet ist. um das Rohr ist ein sogenanntes elektromagnetisches Ventil 14-15 oder Pumpe mit einer oder mehreren, swei-, drei- oder mehr^h&eengespeisten Spulen 14 angeordnet, die gegebenenfalls von einem Blechpaket oder einem Bisenk«rn umgeben sind. Sie elektromagnetische Pumpe oder das Ventil sind von bejceunxer Aft, s.S. wie in der genannten Patentschrift gezeigt, in der ein wanderndes Feld mit einer von der Phasenfolge abhängigen Richtung erzeugt wird, das eine Kraft auf die Schmelze in der Spule auβÜbt, die der Xraft auf den Läufer einea Asynchronmotors mit mehrphasengespeistem Ständer entspricht. Mit dem Blechpaket 15 erhält man eine 20 £ige oder noch größere Kraftsteigerung auf die Sohmelse im Rohr 13 als es bei einer Spule ohne Elsenkern bei gleiohem Strom in der Spule der Pail ist.

Eventuell kann die Pfanne bei mehrstrlnglgem Gießen mit mehreren Rohren versehen werden, von denen jedes von einem elektromagnetischen Ventil umgeben ist.

Die Schmelze in der Pfanne 11 soll über das Rohr 13 und über eine Zwischenpfanne oder Abzapfbehälter 16 oder auf andere Weiee in eine Gießform 17, eine andere Pfanne etc. gefüllt werden, z.B. im Zusammenhang mit Stranggießen (vgl. Fig. 1). Man will z.B. das Abzapfen von der Pfanne so regeln,oder steuern, daß man die ganze Zeit beim Gießen einen bestimmten Wert erhält, wie z.B. ein konstantes Niveau in der Form 17 oder ein konstantes Gewioht in einer Zwischenpfanne 16 oder einen gewiesen variierenden Wert während des Sohmelzens, wie z.B. variierend Sollwerte für das Zwischenpfannengewicht ab» hängig von dem jeweiligen Niveau in der Form 17.

Das Niveau in der Form 17 kann auf viele, an und für sich bekannte Arten abgetastet werden, wie z.B. mit einem Kontaktniveaumesser 18, einem Röntgenmesser, einem fotozellengesteuertem Kesser etc., und das Aussignal von diesem Anzeiger 18 wird einer Regelvorrichtung 19 zugeführt, «leren Aussignal (verstärkt) eine Spannungeregelanordnung 20, z.B. einen Regelt: xasformator, einen Induktionsregler, ein Potentiometer etc. zur Mehrphasenweohselstromspeisung der Spule oder Spulen 14 des elektromagnetischen Ventils steuert.

In Fig. 2 ist ein Gewichtanzeiger 11 für die Zwischenpfanne 16 gezeigt, wobei das Aussignal des Anzeigers (Gewicht der Pfanne 16 plus zeitweiser Sdmelzeninhalt) einer Regelvorrichtung zugeführt wird, wie es bei dem Niveauanzeigar gemäß Fig. 1 der Fall ist.

Bei hohem Schmelzenniveau im Behälter oder der Planne 11 wird eine solche Phaseu'olge und Spannung in dem Ventil 14-15 gewählt, daß man eine Kraft zum Behälter 11 hin erhält, die dem Eigendruok der Scnmelze entgegenwirkt. Indem man die Spannung vermindert, kann man nach und nach ein kontrollierbare· Abzapfen von der Pfanne 11 (siehe 22) erhalten, und indem mein die Spannung auf Null senkt und sie nach Phasenumdrehuzig wieder steigert, kann das Abzapfen zunehmen. Die Wahl von Spannung und Phasenfolge (Kraftrichtung) kann so geregelt werden, daß man z.B. ar Meßgerät 18 ein konstantes Niveau oder ein onstantes Gewicht in der Zwischenpfanne erhält.

Der Gewiohtanzeiger 21 kann von bekannter Art sein, wie z.B. ein magnetostriktiv^- anzeiger der in der schwedischen Patentschrift 151 267 gezeigten Art (deutsche Patentschrift 955 272).

Mit Hilfe des Rohres 13 und tee elektromagnetischen Ventils 14-15 kann man mit relativ mäßiger Leistung das Schmelzenabzapfen auch bei großen Schmelz ntiefen in der Pfanne 11 leicht steuern. Der Winkel ■'*- zwischen dem Rohr 13 und einer vertikalen Achse soll zwischen 10 und 30° liegen, zwectanäßigerweise bei ung. 12-23°, und das höchste Niveau des Rohres auf ungefähr halber, maximaler Schmelzniveauhöhe. Die Kraft soll zu Beginn des Abzapfens abwärts wirken, um nach und nach abzunehmen und dann umgedreht und gesteigert zu werden, wenn am Meßgerät 13 in der Form 17 ein konstantes Niveau gehalten werden aoll.

Folgendee Beispiel kann angeführt werden:

Länge des Ventils: 3,6 m

Winkel - = 15°, Frequenz für Dreiphasenspeiaung zu der Spule 14 = 50 Hz.

Scheinbare Leistung in der Spule = 2720 kVA. Wirkleistung = 450 kW
Spannung (Haupt-) = 372 V.

Beim Speisen zur Pfanne 11 (abwärts im Rohr 13) und einer Kraft von 26000 N/m⁵ kann das Abzapfen in dem elektromagnetischen Ventil gestoppt werden.

Die Länge des Ventile beträgt 3,6 m, hierbei erhält man einen iöruck von 26000 . 3,6 « 93600 N/m², was wiederum einer Schmelzentiefe von

1,38

9,ST . 6900
entepricht.

Man kann also mit einem solchen Ventil dem Abzapfen durch das Rohr 13 bei einem Schmelzenniveau bio zu 1, 3b m über der Schmelzenfläche im Ventil, wenn dieses ganz gefüllt ist, entgegenwirken. Wenn man nach Ausgießen der Pfanne bis zu dem Niveau der Ventilmündung die Kraftrichtung des Ventile umkehrt,

kann das Ventil bis zu einem Niveau von 1,38 a unterhalb der Ventilmündung Metall aus dem Behälter saugen.

Im Anschluß an dae Rofcr kann eine Schnauze 23 oder Lippe für die Schmelze angebracht werden.

Bei einem Schmelzennivea,u in der Pfanne 11 unter dem höchsten Niveau des Rohres 13 braucht natürlich keine Kraft auf die Schmelze in der Pfanne 11 ausgeübt zu werden, auch nicht bei ganz gestoppter Abzapfung.

Die obengenannte Anordnung kann im Rahmen der nachfolgenden Patentansprüche auf viele Arten variiert '/erden.

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Claims

Sohutganaprüoheι

1. Anordung zum Regeln der Ausströmgeschwindigkeit einer Schmelze aus einem Behälter, bestehend aus einem mehrphasengespeiaten, elektromagnetischen Ventil, das eine Ausströmöffnung des Behälters umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmöffnung (12) des behälterβ aus einem am unteren Teil des Behälters ansetzenden und schräg nach aufwärts gerichteten Rohr (13) besteht, dessen oberes Ende erheblich über dem Boden des Behälters (11) liegt, daß das elektromagnetische Ventil (14-15' das Rohr (13) umgibt, daß die Spule oder die Spulen (14) des Ventiles mit einer Spannung gespeist werden, die in Phasenfolge und Größe regelbar ist und in Abhängigkeit von dem Niveau der Schmelze in einer Gießform (17) oder in einer Gießpfanne oder vom Gewicht einer zu füllenden Zwischenpfanne (16) oder dergleichen gesteuert wird.

2. Anordnung naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannung so geregelt werden kann, daß die resultierende Kraft deα Ventile (14, 15) auf die Schmelze in ihrer Richtung umkehrbar ist.

3. Anordnung naoh Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß da« elektromagnetische Ventil eine solche Länge hat, daß es ■ion Ton einem Niveau in der Nähe d·· Bodens des Behälters (11) biu su einem Niveau von ungefähr der halben Bhe des Behälters (11) erstreokt bew. bis but halben Höhe der maximalen Füllung.

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