EP0270520A2 - Verfahren zum Zünden eines Plasmabogens - Google Patents

Verfahren zum Zünden eines Plasmabogens Download PDF

Info

Publication number
EP0270520A2
EP0270520A2 EP87890271A EP87890271A EP0270520A2 EP 0270520 A2 EP0270520 A2 EP 0270520A2 EP 87890271 A EP87890271 A EP 87890271A EP 87890271 A EP87890271 A EP 87890271A EP 0270520 A2 EP0270520 A2 EP 0270520A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
auxiliary
plasma
plasma torch
circuit
melting material
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.)
Granted
Application number
EP87890271A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0270520A3 (en
EP0270520B1 (de
Inventor
Heinz Dipl.-Ing. Dr. techn. Müller
Reinhard Dipl.-Ing. Buzzi
Gerhard Dipl.-Ing. Scheiblhofer
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.)
Primetals Technologies Austria GmbH
Original Assignee
Voestalpine AG
Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH
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 Voestalpine AG, Voest Alpine Industrienlagenbau GmbH filed Critical Voestalpine AG
Publication of EP0270520A2 publication Critical patent/EP0270520A2/de
Publication of EP0270520A3 publication Critical patent/EP0270520A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0270520B1 publication Critical patent/EP0270520B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B7/00—Heating by electric discharge
    • H05B7/005—Electrical diagrams
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24—Generating plasma
    • H05H1/26—Plasma torches
    • H05H1/32—Plasma torches using an arc
    • H05H1/34—Details, e.g. electrodes, nozzles
    • H05H1/36—Circuit arrangements

Definitions

  • the invention relates to a method for igniting a plasma arc fed by a main circuit of a plasma torch provided in a metallurgical furnace vessel with the aid of an auxiliary plasma arc fed by an auxiliary circuit, and a device for carrying out the method.
  • an auxiliary plasma arc being ignited with the main circuit already connected to the plasma torch between the electrode of the plasma torch and a burner jacket surrounding the electrode and being blown by adding gas to a length of approximately 10 cm, whereupon the plasma torch is brought close to the melting material placed in the furnace vessel until the main plasma arc ignites. The plasma torch is then moved back to the desired position.
  • the invention aims to avoid these disadvantages and difficulties and has as its object to provide a method for igniting a plasma arc and a device for carrying out the method, which ensure high and uniform burner service lives, particularly in furnaces with high power.
  • This object is achieved in a method of the type described in the introduction in that, with the main circuit switched off, the electrode of the plasma torch and the melt material charged in the furnace vessel are placed on the auxiliary circuit and an auxiliary plasma arc is ignited between the plasma torch and the melt material, whereupon the plasma torch is separated from the melt material is moved back with the extension of the auxiliary plasma arc and then the main circuit is connected to the plasma torch and the melting material and the plasma arc is ignited.
  • the plasma arc is only ignited when the plasma torch is at a safe distance from the melting material, splashes occurring during the ignition process can no longer reach the plasma torch. While the auxiliary plasma arc is ignited, touching the torch with the melted material is irrelevant, since the current flowing through the auxiliary circuit does not destroy the electrode of the plasma torch or the torch jacket. Since the plasma arc is only ignited when the plasma torch is far away from the melting material, there can be none even if the slag cover is poorly conductive or the furnace atmosphere is cold - i.e. with short ignition intervals Damage to the electrode of the plasma torch or the torch jacket.
  • auxiliary plasma arc that is burning between the melting material and the plasma torch between the electrode of the plasma torch and the torch jacket surrounding the electrode and connected to the auxiliary circuit, which is preferably at the same potential as the melting material is, an auxiliary plasma arc ignited with the aid of the auxiliary circuit, whereupon the plasma torch is brought closer to the melting material until this auxiliary plasma arc overturns on the melting material.
  • the burner jacket is preferably separated from the auxiliary circuit.
  • the current of the auxiliary circuit flowing over the melting material is advantageously measured and a switching device which switches off the burner jacket from the auxiliary circuit is actuated as a function of the measured current of the auxiliary circuit, as a result of which the thermal load on the burner can be kept very low and time and energy savings result.
  • the switching device is advantageously actuated when a partial current flows. Furthermore, the burner does not need to be moved any closer to the melting material than is absolutely necessary. This process step also enables fully automatic control of the ignition process.
  • the voltage of the auxiliary circuit is advantageously measured after the ignition of the auxiliary plasma arc between the plasma torch and the melting material the connection of the main circuit depending on the measured voltage.
  • the plasma arc is switched on automatically, without having to take distance measurements between the burner and the melting material or having to observe this distance. This also saves time and energy.
  • a device for carrying out the method with a metallurgical furnace vessel having a plasma torch which plasma torch can be connected to a main circuit and to an auxiliary circuit and can be moved to different heights by means of an actuator relative to the bottom of the furnace vessel, is characterized in that the auxiliary circuit with a Switching device having line is connected to the melting material in terms of lines.
  • the auxiliary circuit can be connected to the burner jacket with a line branching from the line leading to the melting material and equipped with a switching device.
  • a current measuring device is advantageously provided in the line leading to the melting material and is connected via a control line to the switching device provided in the line leading to the burner jacket.
  • a voltage measuring device is expediently provided in the auxiliary circuit and is connected to a switching device provided in the main circuit by means of a control line.
  • FIG. 1 a vertical section through an oven vessel and FIG. 2 a Show circuit diagram for performing the ignition process according to the invention.
  • 3 shows a schematic diagram of a circuit diagram for a three-phase plasma torch.
  • a plasma furnace 1 has a furnace vessel 3 provided with a refractory lining 2 and is covered by a cover 4. An opening 5 is provided centrally in the cover 4, through which a plasma torch 6 projects.
  • the plasma torch 6 can be raised and lowered by means of an actuator 7, so that it can be approached or removed from the melt material 9 charged in the furnace interior 8.
  • a bottom electrode 11 is arranged centrally and opposite the plasma torch 6.
  • the plasma torch 6 is formed by a central electrode 12 and a torch jacket 13, which is preferably water-cooled and surrounds the electrode.
  • the plasma torch 6 and the base electrode 11 (and thus the melting material 9) can be connected to an auxiliary circuit 14 and / or to a main circuit 15.
  • the current source of the auxiliary circuit 14 is designated 16. It is via a main switching device 17, a transformer 18 and a rectifier 19 by means of a line 20 connected to the negative potential with the electrode 12 of the plasma torch 6 and by means of a line 21 connected to the positive potential with the melting material 9 via the bottom electrode 11 connected.
  • Controllable switching devices 22 are provided both in the line 20 leading to the electrode 12 and in the line 21 leading to the melt 9.
  • a series resistor 23 is also provided in the line 20 leading to the electrode 12 of the plasma torch 6 for current limitation and determination of the operating point.
  • the same is effected by a choke inserted between the transformer 18 and the rectifier 19.
  • a voltmeter 29 which is connected by means of a control line 30 to a switching device 31 which is provided in the main circuit 15.
  • the main circuit 15 is connected to a main power source 32 via a transformer 33 and a rectifier 34.
  • a DC choke 35 is provided between the switching device 31 of the main circuit 15 and the connection to the electrode 12 of the plasma torch 6.
  • the switching devices 22 provided in the lines 20, 21 to the electrode 12 of the plasma torch 6 and to the bottom electrode 11 are first closed, but the switching device 28 remains open.
  • the switching device 25 provided in the line 24, which is connected to the burner jacket 13, and the main switching device 17 of the auxiliary circuit 14 are then closed.
  • the burner jacket 13 and the melting material 9 is not yet at the same potential.
  • auxiliary plasma arc is then ignited between the burner electrode 12 and the burner jacket 13 with the aid of an auxiliary igniter 36.
  • the plasma burner 6 is still at a greater distance 37 from the melt material 9 (or the bath surface).
  • the plasma torch is brought closer to the melting material 9 by means of the actuator 7, etc. until an auxiliary plasma arc ignites between the melt 9 and the burner electrode 12 or the auxiliary plasma arc first ignited between the burner jacket 13 and the electrode 12 of the plasma torch 6 rolls over onto the melt 9 due to the lower voltage drop.
  • the ammeter 27 is used to determine this flashover.
  • the burner jacket 13 is separated from the auxiliary circuit 14, and so on. by opening the switching device 25 arranged in the line 24 leading to the burner jacket 13. This is accomplished via a control line 38 which connects this switching device 25 to the ammeter 27.
  • the entire current of the auxiliary circuit 14 is thus conducted via the bottom electrode 11.
  • the plasma torch 6 is moved back from the melt 9, whereby the auxiliary plasma arc burning between the burner electrode 12 and the melt 9 is extended.
  • a predetermined extent which depends, among other things, on the distance of the plasma torch 6 from the melting material 9, which is determined by means of the voltmeter 29, is carried out via the from the voltmeter 29 to the switching device 31 of the main circuit 15 leading control line 30 of the main circuit 15 is placed on the melt 9 and the burner electrode 12, whereby the plasma arc ignites instantaneously.
  • a distance 37 of the plasma torch 6 from the melting material of approximately 30 cm Thereupon the auxiliary circuit 14 is separated both from the melting material 9 and from the burner electrode 12, etc. by opening switchgear 17, 22 and 28.
  • the invention is not limited to the exemplary embodiment shown, but can be modified in various ways. It can be implemented not only in direct current circuits, but also in alternating current circuits.
  • a basic circuit for three-phase plasma torches is shown in FIG. 3, the ignition devices 39 shown there with dashed lines each comprising the circuit parts which are enclosed in the rectangle 40 formed by dashed lines in FIG. 2.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

Zum Zünden eines von einem Hauptstromkreis (15) gespeisten Plasmabogens eines in einem metallurgischen Ofengefäß vorgesehenen Plasmabrenners (6) dient ein von einem Hilfsstromkreis (14) gespeister Hilfsplasmabogen. Zur Erhöhung der Brennerstandzeiten werden bei abgeschaltetem Hauptstromkreis (15) die Elektrode (12) des Plasmabrenners (6) und das im Ofengefäß chargierte Schmelzgut (9) an den Hilfsstromkreis (14) gelegt und wird zwischen dem Plasmabrenner (6) und dem Schmelzgut ein Hilfsplasmabogen gezündet, worauf der Plasmabrenner (6) vom Schmelzgut (9) unter Vergrößerung des Hilfsplasmabogens zurückbewegt wird und anschließend der Hauptstromkreis (15) an den Plasmabrenner (6) und das Schmelzgut (9) gelegt und der Plasmabogen gezündet werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zünden eines von einem Hauptstromkreis gespeisten Plasmabogens eines in einem metallurgischen Ofengefäß vorgesehenen Plasmabrenners mit Hilfe eines von einem Hilfsstromkreis gespeisten Hilfsplasmabogens, sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Es ist intern bekannt, den Plasmabrenner mit Hilfe eines Hilfsbogens zu zünden, wobei bei bereits am Plasmabrenner anliegendem Hauptstromkreis zwischen der Elektrode des Plasmabrenners und einem die Elektrode umgebenden Brennermantel ein Hilfsplasmabogen gezündet und durch Gaszugabe auf eine Länge von ca. 10 cm geblasen wird, worauf der Plasmabrenner an das im Ofengefäß eingebrachte Schmelzgut angenähert wird, bis der Haupt-Plasmabogen zündet. Danach wird der Plasmabrenner in die gewünschte Position zurückbewegt.
  • Hierbei ist nachteilig, daß es - kommt es zu einer Berührung zwischen dem Schmelzgut und dem Brennermantel - ­zu einem Fließen eines Stromes mit hoher Stromstärke zwischen der Elektrode und dem Brennermantel kommen kann, wodurch sich ein sogenannter Nebenbogen bildet. Dieser Nebenbogen kann infolge der hohen Stromstärke zur Zerstörung des Brennermantels führen.
  • Weiters kann es dazu kommen, daß Schmelzgutspritzer, die gerade beim Zünden auftreten, den Brennermantel bzw. die Elektrode des Plasmabrenners treffen können, was zu starken Abtragungen an denselben führt. Hierdurch ergibt sich eine empfindliche Verkürzung der Brennerstandzeiten bei gleichzeitig starker Streuung der Brennerstandzeiten, wodurch die Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit eines Plasmaofens schwer beeinträchtigt wird: Die starke Streuung der Brennerstandzeiten verhindert einen noch wirtschaftlich vertretbaren vorbeugenden Brennerwechsel. Ein solcher vorbeugender Brennerwechsel ist jedoch notwendig, weil ein Brennerwechsel während des Schmelzens einer Charge Komplikationen verursacht.
  • Die Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteile und Schwierigkeiten und stellt sich die Aufgabe, ein Verfahren zum Zünden eines Plasmabogens sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, welche hohe und gleichmäßige Brennerstandzeiten sicherstellen, insbesondere bei Öfen mit hoher Leistung.
  • Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei abgeschaltetem Hauptstromkreis die Elektrode des Plasmabrenners und das im Ofengefäß chargierte Schmelzgut an de Hilfsstromkreis gelegt werden und zwischen dem Plasmabrenner und dem Schmelzgut ein Hilfsplasmabogen gezündet wird, worauf der Plasmabrenner vom Schmelzgut unter Verlängerung des Hilfsplasmabogens zurückbewegt wird und anschließend der Hauptstromkreis an den Plasmabrenner und das Schmelzgut gelegt und der Plasmabogen gezündet werden.
  • Da der Plasmabogen erst gezündet wird, wenn sich der Plasmabrenner in sicherer Entfernung vom Schmelzgut befindet, können beim Zündvorgang auftretende Spritzer den Plasmabrenner nicht mehr erreichen. Während des Zündens des Hilfsplasmabogens spielt eine Berührung des Brenners mit dem Schmelzgut keine Rolle, da der hierbei fließende Strom des Hilfsstromkreises weder eine Zerstörung der Elektrode des Plasmabrenners noch des Brennermantels hervorruft. Da der Plasmabogen erst bei großer Entfernung des Plasmabrenners vom Schmelzgut gezündet wird, kann es selbst bei schlecht leitender Schlackendecke oder kalter Ofenatmosphäre - also bei kurzen Zündabständen - zu keiner Beschädigung der Elektrode des Plasmabrenners bzw. des Brennermantels kommen.
  • Um eine Berührung zwischen Schmelzgut und Plasmabrenner prinzipiell vermeiden zu können, wird vorzugsweise vor Zünden des zwischen dem Schmelzgut und dem Plasmabrenner brennenden Hilfsplasmabogens zwischen der Elektrode des Plasmabrenners und dem die Elektrode umgebenden und an den Hilfsstromkreis gelegten Brennermantel, der vorzugsweise am selben Potential wie das Schmelzgut liegt, ein Hilfsplasmabogen mit Hilfe des Hilfsstromkreises gezündet, worauf der Plasmabrenner dem Schmelzgut so weit genähert wird, bis dieser Hilfsplasmabogen auf das Schmelzgut überschlägt.
  • Vorzugsweise wird nach Fließen zumindest eines Teilstromes des zwischen dem Schmelzgut und der Elektrode des Plasmabrenners brennenden Hilfsbogens der Brennermantel vom Hilfsstromkreis getrennt.
  • Vorteilhaft wird der über das Schmelzgut fließende Strom des Hilfsstromkreises gemessen und ein den Brennermantel vom Hilfsstromkreis abschaltendes Schaltgerät in Abhängigkeit des gemessenen Stromes des Hilfsstromkreises betätigt, wodurch die thermische Belastung des Brenners sehr gering gehalten werden kann und sich Zeit- und Energieeinsparungen ergeben. Das Schaltgerät wird vorteilhaft bereits bei Fließen eines Teilstromes betätigt. Weiters braucht der Brenner zum Zünden dem Schmelzgut nicht weiter genähert zu werden als unbedingt notwendig. Dieser Verfahrensschritt ermöglicht auch eine vollautomatische Steuerung des Zündvorganges.
  • Weiters wird vorteilhaft nach dem Zünden des Plasmahilfsbogens zwischen dem Plasmabrenner und dem Schmelzgut die Spannung des Hilfsstromkreises gemessen und die Zuschaltung des Hauptstromkreises in Abhängigkeit von der gemessenen Spannung vorgenommen. Hierdurch erfolgt das Einschalten des Plasmabogens automatisch, ohne Entfernungsmessungen zwischen Brenner und Schmelzgut vornehmen zu müssen bzw. diese Entfernung beobachten zu müssen. Es ergeben sich hierdurch auch Zeit- und Energieeinsparungen.
  • Eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens mit einem einen Plasmabrenner aufweisenden metallurgischen Ofengefäß, welcher Plasmabrenner an einen Hauptstromkreis und an einen Hilfsstromkreis anschließbar ist und mittels eines Stellantriebes gegenüber dem Boden des Ofengefäßes in unterschiedliche Höhenlagen bewegbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstromkreis mit einer ein Schaltgerät aufweisenden Leitung mit dem Schmelzgut leitungsmäßig verbunden ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hilfsstromkreis mit einer von der zum Schmelzgut führenden Leitung abzweigenden Leitung, die mit einem Schaltgerät ausgestattet ist, an den Brennermantel anschließbar.
  • Vorteilhaft ist in der zum Schmelzgut führenden Leitung ein Stromstärkenmeßgerät vorgesehen, welches über eine Steuerleitung mit dem in der zum Brennermantel führenden Leitung vorgesehenen Schaltgerät verbunden ist.
  • Zweckmäßig ist in dem Hilfsstromkreis ein Spannungsmeßgerät vorgesehen, das mittels einer Steuerleitung mit einem im Hauptstromkreis vorgesehenen Schaltgerät verbunden ist.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Ofengefäß und Fig. 2 ein Schaltschema zur Durchführung des erfindungsgemäßen Zündvorganges zeigen. In Fig. 3 ist in schematischer Darstellung ein Schaltschema für einen Drehstromplasmabrenner veranschaulicht.
  • Ein Plasmaofen 1 weist ein mit einer feuerfesten Auskleidung 2 versehenes Ofengefäß 3 auf und ist von einem Deckel 4 bedeckt. Im Deckel 4 ist zentral eine Öffnung 5 vorgesehen, durch die ein Plasmabrenner 6 ragt. Der Plasmabrenner 6 ist mittels eines Stellantriebes 7 heb- ­und senkbar, so daß er gegen das im Ofeninnenraum 8 chargierte Schmelzgut 9 annäherbar bzw. von diesem entfernbar ist. Im Boden 10 des Ofengefäßes 3 ist zentral und dem Plasmabrenner 6 gegenüberliegend eine Bodenelektrode 11 angeordnet.
  • Der Plasmabrenner 6 ist von einer zentralen Elektrode 12 und einem vorzugsweise wassergekühlten und die Elektrode umgebenden Brennermantel 13 gebildet. Der Plasmabrenner 6 und die Bodenelektrode 11 (und damit das Schmelzgut 9) sind an einen Hilfsstromkreis 14 und/oder an einen Hauptstromkreis 15 anschließbar.
  • Die Stromquelle des Hilfsstromkreises 14 ist mit 16 bezeichnet. Sie ist über ein Hauptschaltgerät 17, über einen Transformator 18 und über einen Gleichrichter 19 mittels einer an das negative Potential angeschlossenen Leitung 20 mit der Elektrode 12 des Plasmabrenners 6 und mittels einer an das positive Potential gelegten Leitung 21 mit dem Schmelzgut 9 über die Bodenelektrode 11 verbunden. Sowohl in der zur Elektrode 12 führenden Leitung 20 als auch in der zum Schmelzgut 9 führenden Leitung 21 sind gemeinsam steuerbare Schaltgeräte 22 vorhanden. In der zur Elektrode 12 des Plasmabrenners 6 führenden Leitung 20 ist weiters ein Vorwiderstand 23 zur Strombegrenzung und Arbeitspunktbestimmung vorgesehen.
  • Gleiches bewirkt eine zwischen dem Transformator 18 und dem Gleichrichter 19 eingefügte Drossel.
  • Von der zum Schmelzgut 9 führenden Leitung 21 zweigt eine an den Mantel 13 des Plasmabrenners 6 gelegte Leitung 24 ab, in der ein Schaltgerät 25 zum wahlweisen Anschluß des Mantels 13 an den Hilfsstromkreis 14 vorgesehen ist. Zwischen der Abzweigung 26 der zum Mantel 13 führenden Leitung 24 und dem Anschluß an die Bodenelektrode 11 ist ein Amperemeter 27 und zwischen diesem Amperemeter 27 und dem Anschluß an die Bodenelektrode 11 ein weiteres Schaltgerät 28 angeordnet.
  • Zwischen der zur Elektrode 12 des Plasmabrenners 6 führenden Leitung 20 und der zur Bodenelektrode 11 führenden Leitung 21 ist ein Voltmeter 29 gelegt, welches mittels einer Steuerleitung 30 mit einem Schaltgerät 31 verbunden ist, das im Hauptstromkreis 15 vorgesehen ist. Der Hauptstromkreis 15 ist an eine Hauptstromquelle 32 über einen Transformator 33 und einen Gleichrichter 34 angeschlossen. Zum Glätten von Spannungsschwankungen ist zwischen dem Schaltgerät 31 des Hauptstromkreises 15 und dem Anschluß an die Elektrode 12 des Plasmabrenners 6 eine Gleichstromdrossel 35 vorgesehen.
  • Die Funktion der Einrichtung ist folgende:
  • Zum Zünden des Plasmabogens werden bei abgeschaltetem Hauptstromkreis 15 zunächst die in den Leitungen 20, 21 zur Elektrode 12 des Plasmabrenners 6 und zur Bodenelektrode 11 vorgesehenen Schaltgeräte 22 geschlossen, wobei jedoch das Schaltgerät 28 geöffnet bleibt. Hierauf werden das in der Leitung 24, die an den Brennermantel 13 angeschlossen ist, vorgesehene Schaltgerät 25 und das Hauptschaltgerät 17 des Hilfsstromkreises 14 geschlossen. Der Brennermantel 13 und das Schmelzgut 9 befinden sich noch nicht auf gleichem Potential.
  • Danach erfolgt die Zündung eines Hilfsplasmabogens zwischen der Brenner-Elektrode 12 und dem Brennermantel 13 mit Hilfe eines Hilfs-Zündgerätes 36. Hierbei befindet sich der Plasmabrenner 6 noch in größerer Entfernung 37 zum Schmelzgut 9 (bzw. zur Badoberfläche).
  • Nach Schließen des zwischen dem Amperemeter 27 und der Bodenelektrode 11 vorgesehenen Schaltgerätes 28 wird der Plasmabrenner mittels des Stellantriebes 7 an das Schmelzgut 9 genähert, u.zw. so weit, bis ein Hilfsplasmabogen zwischen dem Schmelzgut 9 und der Brenner-Elektrode 12 zündet bzw. der zwischen dem Brennermantel 13 und der Elektrode 12 des Plasmabrenners 6 zuerst gezündete Hilfsplasmabogen auf das Schmelzgut 9 aufgrund des geringeren Spannungsabfalles überschlägt. Zur Feststellung dieses Überschlages dient das Amperemeter 27. Sobald dieses einen bestimmten Mindestwert registriert, wird der Brennermantel 13 vom Hilfsstromkreis 14 getrennt, u.zw. durch Öffnen des in der zum Brennermantel 13 führenden Leitung 24 angeordneten Schaltgerätes 25. Dies wird über eine Steuerleitung 38 bewerkstelligt, die dieses Schaltgerät 25 mit dem Amperemeter 27 verbindet. Damit wird der gesamte Strom des Hilfsstromkreises 14 über die Bodenelektrode 11 geleitet.
  • Danach wird der Plasmabrenner 6 vom Schmelzgut 9 zurückbewegt, wodurch der zwischen der Brenner-Elektrode 12 und dem Schmelzgut 9 brennende Hilfsplasmabogen verlängert wird. Sobald die Spannung des zwischen dem Schmelzgut 9 und der Brenner-Elektrode 12 fließenden Stromes ein vorbestimmtes Ausmaß, das u.a. vom Abstand des Plasmabrenners 6 vom Schmelzgut 9 abhängt, übersteigt, was mittels des Voltmeters 29 festgestellt wird, wird über die vom Voltmeter 29 zum Schaltgerät 31 des Hauptstromkreises 15 führende Steuerleitung 30 der Hauptstromkreis 15 an das Schmelzgut 9 und die Brenner-Elektrode 12 gelegt, wodurch der Plasmabogen augenblicklich zündet. Dies geschieht zweckmäßig in einer Entfernung 37 des Plasmabrenners 6 vom Schmelzgut von etwa 30 cm. Hierauf wird der Hilfsstromkreis 14 sowohl vom Schmelzgut 9 als auch von der Brenner-Elektrode 12 getrennt, u.zw. durch Öffnen der Schaltgeräte 17, 22 und 28.
  • Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel, sondern ist in verschiedener Hinsicht modifizierbar. Sie kann nicht nur bei Gleichstromkreisen, sondern auch bei Wechselstromkreisen verwirklicht werden. Eine Prinzipschaltung für Drehstromplasmabrenner ist in Fig. 3 gezeigt, wobei die dort mit strichlierten Linien dargestellten Zündeinrichtungen 39 jeweils die Schaltungsteile umfassen, die in Fig. 2 in dem von strichlierten Linien gebildeten Rechteck 40 eingefaßt sind.

Claims (9)

1. Verfahren zum Zünden eines von einem Hauptstromkreis (15) gespeisten Plasmabogens eines in einem metallurgischen Ofengefäß (3) vorgesehenen Plasmabrenners (6) mit Hilfe eines von einem Hilfsstromkreis (14) gespeisten Hilfsplasmabogens, dadurch gekennzeichnet, daß bei abgeschaltetem Hauptstromkreis (15) die Elektrode (12) des Plasmabrenners (6) und das im Ofengefäß (3) chargierte Schmelzgut (9) an den Hilfsstromkreis (14) gelegt werden und zwischen dem Plasmabrenner (6) und dem Schmelzgut ein Hilfsplasmabogen gezündet wird, worauf der Plasmabrenner (6) vom Schmelzgut (9) unter Verlängerung des Hilfsplasmabogens zurückbewegt wird und anschließend der Hauptstromkreis (15) an den Plasmabrenner (6) und das Schmelzgut (9) gelegt und der Plasmabogen gezündet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor Zünden des zwischen dem Schmelzgut (9) und dem Plasmabrenner (6) brennenden Hilfsplasmabogens zwischen der Elektrode (12) des Plasmabrenners und dem die Elektrode (12) umgebenden und an den Hilfsstromkreis (14) gelegten Brennermantel (13), der vorzugsweise am selben Potential wie das Schmelzgut (9) liegt, ein Hilfsplasmabogen mit Hilfe des Hilfsstromkreises (14) gezündet wird, worauf der Plasmabrenner (6) dem Schmelzgut so weit genähert wird, bis dieser Hilfsplasmabogen auf das Schmelzgut (9) überschlägt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach Fließen zumindest eines Teilstromes des zwischen dem Schmelzgut (9) und der Elektrode (12) des Plasmabrenners (6) brennenden Hilfsplasmabogens der Brennermantel (13) vom Hilfsstromkreis (14) getrennt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der über das Schmelzgut (9) fließende Strom des Hilfsstromkreises (14) gemessen und ein den Brennermantel (13) vom Hilfsstromkreis (14) abschaltendes Schaltgerät (25) in Abhängigkeit des gemessenen Stromes des Hilfsstromkreises (14) betätigt wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Zünden des Plasmahilfsbogens zwischen dem Plasmabrenner (6) und dem Schmelzgut (9) die Spannung des Hilfsstromkreises (14) gemessen und die Zuschaltung des Hauptstromkreises (15) in Abhängigkeit von der gemessenen Spannung vorgenommen wird.
6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, mit einem einen Plasmabrenner (6) aufweisenden metallurgischen Ofengefäß (3), welcher Plasmabrenner (6) an einen Hauptstromkreis (15) und an einen Hilfsstromkreis (14) anschließbar ist und mittels eines Stellantriebes (7) gegenüber dem Boden (10) des Ofengefäßes (3) in unterschiedliche Höhenlagen bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstromkreis (14) mit einer ein Schaltgerät (28) aufweisenden Leitung (21) mit dem Schmelzgut (9) leitungsmäßig verbunden ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstromkreis (14) mit einer von der zum Schmelzgut (9) führenden Leitung (21) abzweigenden Leitung (24), die mit einem Schaltgerät (25) ausgestattet ist, an den Brennermantel (13) anschließbar ist.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der zum Schmelzgut (9) führenden Leitung (21) ein Stromstärkenmeßgerät (27) vorgesehen ist, welches über eine Steuerleitung (38) mit dem in der zum Brennermantel (13) führenden Leitung (24) vorgesehenen Schaltgerät (25) verbunden ist.
9. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Hilfsstromkreis (14) ein Spannungsmeßgerät (29) vorgesehen ist, das mittels einer Steuerleitung (30) mit einem im Hauptstromkreis (15) vorgesehenen Schaltgerät (31) verbunden ist.
EP87890271A 1986-12-01 1987-11-26 Verfahren zum Zünden eines Plasmabogens Expired - Lifetime EP0270520B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT3194/86 1986-12-01
AT0319486A AT386717B (de) 1986-12-01 1986-12-01 Verfahren zum zuenden eines plasmabogens

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP0270520A2 true EP0270520A2 (de) 1988-06-08
EP0270520A3 EP0270520A3 (en) 1989-02-01
EP0270520B1 EP0270520B1 (de) 1993-01-13

Family

ID=3546806

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP87890271A Expired - Lifetime EP0270520B1 (de) 1986-12-01 1987-11-26 Verfahren zum Zünden eines Plasmabogens

Country Status (8)

Country Link
US (1) US4764208A (de)
EP (1) EP0270520B1 (de)
JP (1) JPS63148600A (de)
AT (1) AT386717B (de)
DD (1) DD269741A5 (de)
DE (1) DE3783586D1 (de)
FI (1) FI875211A (de)
NO (1) NO169690C (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2276801A (en) * 1993-03-29 1994-10-05 Fmc Corp Multiple arc plasma initiating ignition/combustions in a cartridge for a projectile

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0071351A1 (de) * 1981-07-30 1983-02-09 Hydro-Quebec Plasmareaktor mit übertragendem Lichtbogen zur chemischen und metallurgischen Verwendung
US4580029A (en) * 1983-10-27 1986-04-01 Union Carbide Corporation Plasma arc power supply and method
DE3528750A1 (de) * 1984-09-26 1986-04-24 Voest-Alpine Ag, Linz Regelungsvorrichtung fuer einen hochleistungsplasmabrenner, insbesondere fuer einen schmelzofen

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2119179A6 (de) * 1970-12-23 1972-08-04 Anvar
BE809746A (fr) * 1974-01-15 1974-05-02 Alimentation en courants electriques (continu et alternatif) d'installations de plasmas a hautes temperatures.
AT331434B (de) * 1974-05-28 1976-08-25 Ver Edelstahlwerke Ag Verfahren zum entfernen unerwunschter elemente, insbesondere h2 und o2 beim elektroschlackenumschmelzen und anordnung zur durchfuhrung des verfahrens
DD122908A1 (de) * 1975-12-19 1976-11-05
AT372977B (de) * 1982-01-19 1983-12-12 Voest Alpine Ag Verfahren und einrichtung zur reduktion von oxidhaeltigen feinteiligen erzen
EP0118655B1 (de) * 1982-12-22 1988-03-02 VOEST-ALPINE Aktiengesellschaft Verfahren zur Durchführung von metallurgischen oder chemischen Prozessen und Niederschachtofen
CA1278431C (en) * 1985-09-26 1991-01-02 Nicholas Adrian Barcza Thermal production of magnesium

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0071351A1 (de) * 1981-07-30 1983-02-09 Hydro-Quebec Plasmareaktor mit übertragendem Lichtbogen zur chemischen und metallurgischen Verwendung
US4580029A (en) * 1983-10-27 1986-04-01 Union Carbide Corporation Plasma arc power supply and method
DE3528750A1 (de) * 1984-09-26 1986-04-24 Voest-Alpine Ag, Linz Regelungsvorrichtung fuer einen hochleistungsplasmabrenner, insbesondere fuer einen schmelzofen

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2276801A (en) * 1993-03-29 1994-10-05 Fmc Corp Multiple arc plasma initiating ignition/combustions in a cartridge for a projectile
US5444208A (en) * 1993-03-29 1995-08-22 Fmc Corporation Multiple source plasma generation and injection device
GB2276801B (en) * 1993-03-29 1996-10-23 Fmc Corp Multiple arc plasma injectors

Also Published As

Publication number Publication date
FI875211A (fi) 1988-06-02
US4764208A (en) 1988-08-16
EP0270520A3 (en) 1989-02-01
NO169690B (no) 1992-04-13
NO874991L (no) 1988-06-02
AT386717B (de) 1988-10-10
JPS63148600A (ja) 1988-06-21
DE3783586D1 (de) 1993-02-25
DD269741A5 (de) 1989-07-05
NO169690C (no) 1992-07-22
EP0270520B1 (de) 1993-01-13
FI875211A0 (fi) 1987-11-25
ATA319486A (de) 1988-02-15
NO874991D0 (no) 1987-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0548041A2 (de) Elektro-Lichtbogenofen zur Herstellung von Stahl
EP0240485A1 (de) Anlage zur Herstellung von Stahl aus Schrott
DE3247572C2 (de) Einrichtung zur Herstellung von Stahl
EP1032714B1 (de) Elektrolichtbogen-niederschacht-schmelzofenanlage mit elektroden entaltendem zentralrohr und verschiebbarem obergefässdeckel
DE4236510C2 (de) Vorrichtung zum Einschmelzen von Schrott
DE2821453B2 (de) Plasmaschmelzofen
EP0180741A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Halten oder Erhöhen der Temperatur einer Metallschmelze
EP0030932B1 (de) Verfahren zum Plasma-Schmelzen von Metallen und Legierungen
EP0270520B1 (de) Verfahren zum Zünden eines Plasmabogens
EP0608591B1 (de) Verfahren und Einrichtung zum Betreiben einer Zweiofenanlage
DE4127794A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur reduzierung des energieverbrauchs und minimierung der martensitbildung waehrend der verbindung eines metallenen anschlussstueckes mit einer metalloberflaeche durch zapfenloeten
DE3731180A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum spritzerfreien zuenden des schweisslichtbogens beim teil- oder vollmechanischen schweissen mit abschmelzender elektrode
EP3170366B1 (de) Elektrischer lichtbogenofen mit einer sicherheitsvorrichtung und verfahren zur sicherung von peripheriegeräten an elektrischen lichtbogenöfen
DE69820107T2 (de) Lichtbogenzündungsanordnung
DE3406190C2 (de) Verfahren zum Zünden beim Schweißen mit abschmelzender Elektrode
DE4336628A1 (de) Elektrodensystem
DE1219141B (de) Verfahren und Vorrichtung zum Schmelzen von elektrische leitendem Material
DE2606854C3 (de) Schaltungsanordnung zum Zünden eines Lichtbogens für das elektrische Lichtbogenschweißen
DD155858A3 (de) Metallurgischer plasmaschmelzofen
DE3529419C2 (de)
AT403292B (de) Verfahren und anlage zum vorwärmen und einschmelzen von metallischem einsatzmaterial
DE2812329C2 (de) Schneidbrennverfahren
DD300003A7 (de) Verfahren zur Prozeßsteuerung an Plasmabrennern
WO1996024698A1 (de) Lichtbogenofen zum einschmelzen von metallen mit brenner in der elektrodenöffnung
DE1951824A1 (de) Einrichtung zum Schmelzen von metallischen Schmelzgut,insbesondere von Schrott und Eisenschwamm

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): BE CH DE ES FR GB IT LI LU NL SE

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): BE CH DE ES FR GB IT LI LU NL SE

17P Request for examination filed

Effective date: 19890616

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: VOEST-ALPINE INDUSTRIEANLAGENBAU GESELLSCHAFT M.B.

17Q First examination report despatched

Effective date: 19920406

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: VOEST-ALPINE INDUSTRIEANLAGENBAU GMBH

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): BE CH DE ES FR GB IT LI LU NL SE

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: NL

Effective date: 19930113

REF Corresponds to:

Ref document number: 3783586

Country of ref document: DE

Date of ref document: 19930225

ITF It: translation for a ep patent filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 19930424

GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

Effective date: 19930330

ET Fr: translation filed
NLV1 Nl: lapsed or annulled due to failure to fulfill the requirements of art. 29p and 29m of the patents act
PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Payment date: 19931013

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Payment date: 19931014

Year of fee payment: 7

Ref country code: DE

Payment date: 19931014

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Payment date: 19931015

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Payment date: 19931018

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 19931021

Year of fee payment: 7

PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Payment date: 19931029

Year of fee payment: 7

PLBE No opposition filed within time limit

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

EPTA Lu: last paid annual fee
26N No opposition filed
PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 19941126

Ref country code: GB

Effective date: 19941126

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Effective date: 19941127

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LI

Effective date: 19941130

Ref country code: CH

Effective date: 19941130

Ref country code: BE

Effective date: 19941130

EAL Se: european patent in force in sweden

Ref document number: 87890271.7

BERE Be: lapsed

Owner name: VOEST-ALPINE INDUSTRIEANLAGENBAU G.M.B.H.

Effective date: 19941130

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 19941126

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FR

Effective date: 19950731

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: DE

Effective date: 19950801

EUG Se: european patent has lapsed

Ref document number: 87890271.7

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: ST

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES;WARNING: LAPSES OF ITALIAN PATENTS WITH EFFECTIVE DATE BEFORE 2007 MAY HAVE OCCURRED AT ANY TIME BEFORE 2007. THE CORRECT EFFECTIVE DATE MAY BE DIFFERENT FROM THE ONE RECORDED.

Effective date: 20051126