FR2738904A1 - Dispositif de commande d'arc d'un four a arc - Google Patents

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Abstract

Elle concerne un dispositif fournissant un champ magnétique supplémentaire pour qu'un arc ne se déplace vers l'extérieur au point de création d'arc par le fait d'un champ magnétique créé par un circuit d'alimentation, en dirigeant ainsi la décharge de l'arc verticalement vers le bas. Une électrode mobile (6) est agencée dans le four (5), mobile par rapport à l'objet (11) à dissoudre. Un circuit d'alimentation est relié à l'électrode mobile et au four pour engendrer un arc entre eux pour dissoudre l'objet. Une bobine auxiliaire (8) est disposée à l'extérieur du four à arc (5) et au voisinage de celui-ci et engendre un contre-champ magnétique (B2) annulant le champ magnétique (B1) engendré au point de création d'arc par le circuit d'alimentation.

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE D'ARC D'UN FOUR À ARC
La présente invention concerne un dispositif de commande d'arc qui commande la déviation d'un arc de courant continu entraînée par l'influence d'une force électromagnétique engendrée par un circuit d'alimentation d'un four à arc à courant continu, pour dissoudre ainsi un objet situé dans le four par décharge régulière d'un arc de courant continu vers l'objet.
Un four à arc à courant continu, à courant important, souffre habituellement du problème constitué par la déviation de l'arc de chauffage envoyé vers un objet à dissoudre. La déviation de l'arc de courant continu peut être attribuée au champ magnétique créé par un circuit d'alimentation qui envoie de l'énergie électrique vers l'électrode pour engendrer des arcs et à une force électromagnétique engendrée par le courant de l'arc lui-même. Un arc dévié empêche la dissolution uniforme de l'objet dans le four à arc. De manière spécifique, l'arc dévié augmente localement la charge thermique exercée sur la paroi du four pendant la phase de bain plat, aboutissant à une dégradation de la puissance électrique et des matériaux réfractaires.
Ceci est évident à partir de la description donnée page 28 de Industrial Heating "Arc Phenomenon in DC Arc
Furnace (4)", écrite par Nanjo et Yoshida.
Par conséquent, diverses mesures correctives ont été proposées pour résoudre le problème de la déviation de l'arc. La figure 24 représente la configuration du circuit d'alimentation d'un four à arc habituel qui est décrit, par exemple, dans le modèle d'utilité japonais non-examiné n" 2 24290. Comme représenté dans le circuit d'alimentation, une résistance de lissage 4 est reliée à l'électrode négative (-) de la borne de sortie de courant continu d'un convertisseur à thyristor 2, qui convertit le courant alternatif envoyé par un transformateur de four 1 en courant continu, via un conducteur d'alimentation 3, la résistance de lissage 4 étant reliée à une électrode mobile 6 qui a son extrémité distale située dans un four à arc à courant continu 5.
L'électrode positive (+) du convertisseur à thyristor 2 est reliée à une électrode 7 de sole de four du four à arc 5 par l'intermédiaire d'un conducteur d'alimentation 3'. Le conducteur d'alimentation 3' est incurvé à proximité de l'électrode de sole de four 7 dans la direction dans laquelle l'arc de courant continu est dévié par la force électromagnétique engendrée par le champ magnétique créé par le circuit d'alimentation, vers la droite, c'est-à-dire en s'éloignant du coeur du four sur la figure, puis il est incurvé verticalement en s'éloignant encore du four avant d'être incurvé à nouveau en retour vers le coeur du four pour être relié à l'électrode positive (+) de la borne de sortie du convertisseur à thyristor 2. L'électrode mobile 6 est supportée par un bras de support 10 qui se déplace vers le haut et vers le bas.
Dans le circuit d'alimentation constitué par les conducteurs d'alimentation 3, 3' et les éléments de circuit 4, 2, un circuit d'alimentation F-G-A-B-C-D est constitué d'un tronçon F-G reliant le bras de support 10 et l'électrode négative du convertisseur à thyristor 2, d'une boucle A-D située dans une boucle A-E reliant l'électrode positive du convertisseur à thyristor 2, par l'intermédiaire du conducteur d'alimentation 3', à l'électrode de sole de four 7. Dans la boucle A-E, le tronçon D-E sert en tant que circuit d'alimentation
D-E.
On va maintenant décrire le fonctionnement. Au moment où le courant continu provenant du convertisseur à thyristor 2 est envoyé entre l'électrode mobile 6 et l'électrode de sole de four 7, des courants circulent dans la direction de la flèche Y pour engendrer un champ magnétique B1. Dans le circuit d'alimentation
D-E, des courants circulent dans la direction de la flèche X, c'est-à-dire dans une direction opposée par rapport au circuit d'alimentation F-G-A-B-C-D, engendrant un champ magnétique B2. Dans ce cas, le champ magnétique B2 produit par le circuit d'alimentation D-E est dans la direction opposée au champ magnétique B1 engendré par le circuit d'alimentation F-G-A-B-C-D, et par conséquent, le champ magnétique B2 agit dans une direction affaiblissant le champ magnétique B1. Ainsi, la force électromagnétique appliquée à l'arc de courant continu est affaiblie par le circuit d'alimentation F-G-A-B-C-D et la déviation de l'arc en direction de la paroi du four est diminuée.
Puisque le circuit d'alimentation du four à arc habituel est configuré comme décrit ci-dessus, le champ magnétique B1 produit par le circuit d'alimentation F-G-A-B-C-D est réduit par le champ magnétique B2 créé par le circuit d'alimentation D-E qui est agencé horizontalement. Le champ magnétique B1, cependant, ne peut pas être complètement annulé et une force électromagnétique, bien que faible, est maintenue en agissant pour entraîner l'arc à se déplacer horizontalement à partir du voisinage du point de création d'arc vers l'extérieur du circuit d'alimentation.
L'amplitude de la force électromagnétique résiduelle n'est pas négligeable dans un four à arc à courant important d'environ 100 KA. I1 existe un autre problème : la direction de décharge ne peut pas être commandée comme on le désire par rapport à des riblons, etc., qui constituent un objet 11 à dissoudre, empêchant une dissolution rapide, efficace et uniforme de l'objet 11.
La présente invention a été mise sur pied dans le but de résoudre les problèmes établis ci-dessus et c'est un but de la présente invention de fournir un dispositif de commande d'arc qui est capable de pratiquement annuler un champ magnétique créé au niveau d'un point de création d'arc de l'électrode mobile par l'intermédiaire d'un circuit d'alimentation.
Un autre but de la présente invention consiste à fournir un dispositif de commande d'arc qui est capable de commander la direction de décharge de l'arc comme on veut, quelle que soit la direction du câblage du circuit d'alimentation, en permettant ainsi qu'un objet soit dissous de manière uniforme.
Selon un premier aspect de la présente invention, il est fourni un dispositif de commande d'arc comportant
un four à arc dans lequel est agencé un objet à dissoudre,
une électrode mobile disposée dans le four à arc pour se déplacer par rapport à l'objet,
des moyens formant circuit d'alimentation comportant des moyens d'alimentation électrique et des moyens formant conducteur d'alimentation reliés à l'électrode mobile et au four à arc pour envoyer une tension entre ceux-ci à partir des moyens d'alimentation électrique, à travers les moyens formant conducteur d'alimentation, pour engendrer un arc de sorte que l'objet soit dissous, et
des moyens formant bobine auxiliaire disposés à l'extérieur et au voisinage du four à arc et reliés aux moyens formant circuit d'alimentation pour engendrer un contre-champ magnétique dans une direction annulant un champ magnétique qui est engendré, au niveau d'un point de création de l'arc, par l'intermédiaire des moyens formant circuit d'alimentation.
Dans une forme préférée de la présente invention, les moyens formant bobine auxiliaire comportent une bobine auxiliaire disposée à proximité du four à arc.
Dans une autre forme préférée de la présente invention, les moyens formant bobine auxiliaire comportent plusieurs bobines auxiliaires disposées autour du four à arc de manière à engendrer un champ magnétique total annulant le champ magnétique qui est créé au niveau du point de création de l'arc par les moyens formant conducteur d'alimentation.
Dans une autre forme préférée de la présente invention, les moyens formant bobine auxiliaire comportent une première bobine auxiliaire et une deuxième bobine auxiliaire disposées en vis-à-vis l'une de l'autre, le four à arc étant interposé entre celles-ci.
Dans une autre forme préférée de la présente invention, la première et la deuxième bobine auxiliaire ont des plans respectifs disposés sur des côtés opposés du four à arc, parallèlement l'un à l'autre.
Dans une autre forme préférée de la présente invention, la première et la deuxième bobine auxiliaire ont des plans respectifs disposés sur des côtés opposés du four à arc dans une disposition non parallèle l'un par rapport à l'autre, l'angle formé entre eux étant prédéterminé.
Dans une autre forme préférée de la présente invention, les moyens formant bobine auxiliaire comportent une partie des moyens formant conducteur d'alimentation enroulés pour former une bobine ou des bobines.
Dans une autre forme préférée de la présente invention, les moyens d'alimentation électrique comportent plusieurs alimentations électriques, et les moyens formant conducteur d'alimentation comportent plusieurs conducteurs d'alimentation reliés chacun entre une alimentation correspondante parmi les alimentations électriques et une bobine correspondante parmi les bobines auxiliaires, les conducteurs d'alimentation étant reliés en parallèle les uns avec les autres.
Dans une autre forme préférée de la présente invention, les moyens formant bobine auxiliaire comportent une première bobine auxiliaire adaptée pour engendrer un champ magnétique dans une direction opposée à celle du champ magnétique créé au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile par les moyens formant conducteur d'alimentation, et une deuxième bobine auxiliaire disposée en vis-à-vis par rapport à la première bobine auxiliaire et adaptée pour engendrer un champ magnétique dans la même direction que celle du champ magnétique engendré au niveau du point de création d'arc par les moyens formant conducteur d'alimentation, les moyens d'alimentation électrique comportent une première alimentation électrique et une deuxième alimentation électrique, et les moyens formant conducteur d'alimentation comportent un premier conducteur d'alimentation relié entre la première alimentation électrique et la première bobine auxiliaire, et un deuxième conducteur d'alimentation relié entre la deuxième alimentation électrique et la deuxième bobine auxiliaire, le premier et le deuxième conducteur d'alimentation étant reliés en parallèle l'un à l'autre, dans lequel la première et la deuxième bobine auxiliaire sont disposées en vis-à-vis l'une de l'autre, le four à arc étant interposé entre elles, de sorte que le champ magnétique produit au niveau du point de création d'arc par les moyens formant conducteur d'alimentation peut être pratiquement annulé par les champs magnétiques produits par la première et la deuxième bobine d'alimentation.
Dans une autre forme préférée de la présente invention, le dispositif de commande d'arc comporte de plus des moyens de déplacement de bobines pour déplacer les moyens formant bobine auxiliaire dans une direction verticale par rapport au four arc lorsque l'électrode mobile se déplace vers le haut et vers le bas.
Conformément à un autre aspect de la présente invention, il est fourni un dispositif de commande d'arc comportant
un four à arc dans lequel est agencé un objet à dissoudre,
une électrode mobile disposée dans le four à arc pour se déplacer par rapport à l'objet,
des moyens formant circuit d'alimentation comportant des moyens d'alimentation électrique et des moyens formant conducteur d'alimentation reliés à l'électrode mobile et au four à arc pour envoyer une tension entre eux à partir des moyens d'alimentation électrique, à travers les moyens formant conducteur d'alimentation, pour créer un arc, de sorte que l'objet soit dissous, et
des moyens formant bobine auxiliaire disposés à l'extérieur et au voisinage du four à arc et reliés aux moyens formant circuit d'alimentation pour engendrer, en association avec un champ magnétique engendré par les moyens formant conducteur d'alimentation, un champ magnétique dans une direction voulue.
Dans une forme préférée de la présente invention, les moyens formant bobine auxiliaire comportent plusieurs bobines auxiliaires disposées autour du four à arc.
Dans une autre forme préférée de la présente invention, les moyens formant circuit d'alimentation sont constitués d'un premier jusqu'à un quatrième circuit d'alimentation reliés en parallèle les uns par rapport aux autres et comportant chacun une alimentation électrique et un conducteur d'alimentation reliés l'une à l'autre en série, et les moyens formant bobine auxiliaire comportent
une première bobine auxiliaire reliée au premier circuit d'alimentation pour engendrer un champ magnétique dans une direction opposée à celle d'un champ magnétique engendré au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile par les moyens formant circuit d'alimentation,
une deuxième bobine auxiliaire reliée au second circuit d'alimentation pour engendrer un champ magnétique dans la même direction que celle du champ magnétique engendré au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile par les moyens formant circuit d'alimentation,
une troisième bobine auxiliaire reliée au troisième circuit d'alimentation pour engendrer un champ magnétique dans une direction perpendiculaire au champ magnétique engendré au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile par les moyens formant circuit d'alimentation, et
une quatrième bobine auxiliaire reliée au quatrième circuit d'alimentation pour engendrer un champ magnétique dans une direction opposée au champ magnétique engendré par la troisième bobine auxiliaire ainsi que perpendiculaire au champ magnétique engendré par les moyens formant circuit d'alimentation,
dans lesquelles la première et la seconde bobine auxiliaire sont disposées en vis-à-vis l'une de l'autre, le four à arc étant interposé entre elles de manière à engendrer, en association avec le champ magnétique engendré par les moyens formant conducteur d'alimentation, un premier champ magnétique combiné dans une direction parallèle au champ magnétique engendré au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile par les moyens formant conducteur d'alimentation, et
la troisième et la quatrième bobine auxiliaire sont disposées en vis-à-vis l'une de l'autre, le four à arc étant interposé entre elles de manière à engendrer un deuxième champ magnétique combiné dans une direction perpendiculaire au champ magnétique engendré au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile par le circuit d'alimentation,
de sorte que le premier et le deuxième champ magnétique combiné sont combinés pour fournir un troisième champ magnétique combiné.
Dans une autre forme préférée de la présente invention, le dispositif de commande d'arc comporte de plus des moyens de déplacement de bobines pour déplacer les moyens formant bobine auxiliaire dans une direction verticale par rapport au four à arc lorsque l'électrode mobile se déplace vers le haut et vers le bas.
Conformément à un autre aspect de la présente invention, il est fourni un dispositif de commande d'arc comportant
un four à arc dans lequel est agencé un objet à dissoudre,
une électrode mobile disposée dans le four à arc pour se déplacer par rapport à l'objet, et
plusieurs circuits d'alimentation comportant chacun une alimentation électrique et un conducteur d'alimentation reliés entre l'électrode mobile et le four à arc pour envoyer une tension entre eux à partir des alimentations électriques respectives à travers les conducteurs d'alimentation correspondants pour créer un arc de sorte que l'objet soit dissous,
dans lequel les circuits d'alimentation sont reliés en parallèle entre l'électrode mobile et le four à arc de manière telle que des champs magnétiques engendrés au niveau du point du création d'arc de l'électrode mobile par les conducteurs d'alimentation peuvent être mutuellement annulés.
Dans une autre forme préférée de la présente invention, le dispositif de commande d'arc comporte de plus des moyens pour commander l'amplitude de l'intensité du courant à envoyer vers les circuits d'alimentation respectifs de manière à permettre que l'arc soit émis dans toute direction voulue.
Dans une autre forme préférée de la présente invention, les circuits d'alimentation sont disposés par paires en étant opposés l'un par rapport à l'autre, le four à arc étant interposé entre eux de manière à annuler mutuellement les uns par les autres les champs magnétiques qui sont produits au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile par les conducteurs d'alimentation.
Dans une autre forme préférée de la présente invention, les circuits d'alimentation sont disposés selon des intervalles de 90" autour du four à arc de manière à annuler mutuellement les uns par les autres les champs magnétiques, qui sont produits au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile par les conducteurs d'alimentation.
On va maintenant décrire la présente invention, à titre d'exemple uniquement, en référence aux dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 est une vue schématique représentant un premier mode de réalisation d'un dispositif de commande d'arc selon la présente invention,
- la figure 2 est une représentation vectorielle représentant un champ magnétique, destinée à illustrer le fonctionnement du premier mode de réalisation,
- la figure 3 est un schéma représentant un deuxième mode de réalisation de dispositif de commande d'arc selon la présente invention,
- la figure 4 est une représentation vectorielle représentant un champ magnétique, destinée à illustrer le fonctionnement du deuxième mode de réalisation,
- la figure 5 est un schéma représentant un troisième mode de réalisation de dispositif de commande d'arc selon la présente invention,
- la figure 6 est une représentation vectorielle représentant un champ magnétique, destinée à illustrer le fonctionnement du troisième mode de réalisation,
- la figure 7 est un schéma représentant un quatrième mode de réalisation de dispositif de commande d'arc selon la présente invention,
- la figure 8 est une représentation vectorielle représentant un champ magnétique, destinée à illustrer le fonctionnement du quatrième mode de réalisation,
- la figure 9 est un schéma représentant un cinquième mode de réalisation de dispositif de commande d'arc selon la présente invention,
- la figure 10 est une représentation vectorielle représentant un champ magnétique, destinée à illustrer le fonctionnement du cinquième mode de réalisation,
- la figure 11 est un schéma représentant un sixième mode de réalisation de dispositif de commande d'arc selon la présente invention,
- la figure 12 est une représentation vectorielle représentant un champ magnétique, destinée à illustrer le fonctionnement du sixième mode de réalisation,
- la figure 13 est un schéma représentant un septième mode de réalisation de dispositif de commande d'arc selon la présente invention,
- la figure 14 est une représentation vectorielle représentant un champ magnétique, destinée à illustrer le fonctionnement du septième mode de réalisation,
- la figure 15 est un schéma représentant un huitième mode de réalisation de dispositif de commande d'arc selon la présente invention,
- la figure 16 est une représentation vectorielle représentant un champ magnétique, destinée à illustrer le fonctionnement du huitième mode de réalisation,
- la figure 17 est un schéma représentant un neuvième mode de réalisation de dispositif de commande d'arc selon la présente invention,
- la figure 18 est une vue en perspective des vecteurs d'un champ magnétique, pour illustrer le fonctionnement du neuvième mode de réalisation,
- la figure 19 est un schéma représentant un dixième mode de réalisation de dispositif de commande d'arc selon la présente invention,
- la figure 20 une vue en perspective des vecteurs d'un champ magnétique, pour illustrer le fonctionnement du dixième mode de réalisation,
- la figure 21 est un schéma représentant un onzième mode de réalisation de dispositif de commande d'arc selon la présente invention,
- la figure 22 est une représentation vectorielle représentant un champ magnétique, destinée à illustrer le fonctionnement du onzième mode de réalisation,
- la figure 23 est une représentation vectorielle représentant un champ magnétique, destinée à illustrer le fonctionnement d'un douzième mode de réalisation, et
- la figure 24 est un schéma représentant la technique antérieure.
On va maintenant décrire en détail des modes de réalisation, en se reportant aux figures 1 à 23.
On va tout d'abord décrire le premier mode de réalisation.
La figure 1 représente la configuration du premier mode de réalisation. Sur les dessins, les mêmes références numériques que celles utilisées dans la figure 24 indiquent les mêmes parties ou des parties correspondantes. Dans le présent mode de réalisation, des moyens formant bobine auxiliaire ayant la forme d'une bobine auxiliaire 8 sont montés sur la paroi latérale d'un four à arc agencé sous la forme d'un four à arc à courant continu 5 de manière à produire un champ magnétique B2 dans une direction opposée à un champ magnétique B1 qui est produit au niveau d'un point de création d'arc d'une électrode mobile 6 par des moyens formant circuit d'alimentation qui comportent des moyens d'alimentation électrique sous la forme d'une alimentation électrique telle qu'un transformateur de four 1 et des moyens formant conducteur d'alimentation sous la forme d'un conducteur d'alimentation 3.
La bobine auxiliaire 8 est formée en pliant un conducteur similaire au conducteur d'alimentation 3 ou à une partie du conducteur d'alimentation 3 s'étendant depuis l'électrode positive (+) du convertisseur à thyristor 2 vers une électrode de sole de four 7 de sorte qu'il soit parallèle à la surface formée par le circuit d'alimentation et prenne la forme d'un U inversé (E-F-G-H) dans la direction longitudinale du four à arc 5. Le conducteur d'alimentation 3 est utilisé en tant que terme générique pour le conducteur 3 destiné à assurer la connexion entre l'électrode mobile 6 et la résistance de lissage 4, entre la résistance de lissage 4 et le convertisseur à thyristor 2, et entre le convertisseur à thyristor 2 et la bobine auxiliaire 8, et par conséquent, le conducteur d'alimentation 3 indique un conducteur, c'est-à-dire le conducteur d'alimentation, dans les modes de réalisation indiqués ci-dessous.
Lorsqu'une tension de courant continu envoyée par le transformateur 1 à travers un dispositif d'alimentation ayant la forme d'un convertisseur à thyristor 2 est appliquée entre l'électrode mobile 6 et l'électrode de sole de four 7 via le conducteur d'alimentation 3, un arc de courant continu est créé dans le four à arc à courant continu 5. A ce moment, un courant continu I circulant à travers le conducteur d'alimentation 3 entraîne qu'un champ magnétique B1 soit engendré dans le four à arc 5 et qu'aussi un champ magnétique B2 soit engendré dans la bobine auxiliaire 8. La bobine auxiliaire 8 est installée dans le circuit d'alimentation pour engendrer un champ magnétique B2 qui est dans la direction opposée au champ magnétique
B1. Il en résulte que les champs magnétiques B1 et B2 s'annulent l'un l'autre, en empêchant ainsi que le champ magnétique B1 n'influence l'arc provenant de l'électrode mobile 6.
La figure 2 représente les vecteurs du champ magnétique B1 influençant l'arc provenant de l'électrode mobile 6 et du champ magnétique B2 engendré par la bobine auxiliaire 8. Sur les dessins, les champs magnétiques B1 et B2 produits par le conducteur d'alimentation 3 et la bobine auxiliaire 8 fournissent des vecteurs qui sont équivalents en valeur et qui sont opposés en direction. Pour cette raison, les champs magnétiques B1 et B2 s'annulent l'un l'autre et l'arc produit au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile 6 n'est pas influencé par le champ magnétique B1, en rendant possible d'avoir une direction de décharge d'arc de courant continu verticale vers le bas.
On va maintenant décrire le deuxième mode de réalisation.
Alors que la bobine auxiliaire 8 du premier mode de réalisation est fixée dans une position prédéterminée, la bobine auxiliaire 8 du deuxième mode de réalisation se déplace vers le haut et vers le bas lorsque l'électrode mobile 6 se déplace vers le haut et vers le bas. La figure 3 représente la configuration du dispositif de commande d'arc selon le deuxième mode de réalisation. Sur la figure, les mêmes références numériques que celles de la figure 1 indiquent les mêmes parties ou des parties correspondantes. La bobine auxiliaire 8 est montée sur la paroi latérale du four à arc 5 de manière à produire un champ magnétique ayant une direction opposée au champ magnétique qui est produit au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile 6 par le conducteur d'alimentation.
Elle est déplacée vers le haut et vers le bas le long du four à arc par un dispositif 9 de déplacement de bobine auxiliaire.
Le déplacement de la bobine auxiliaire 8 par le dispositif 9 de déplacement de bobine auxiliaire, lorsque l'électrode mobile 6 se déplace vers le haut et vers le bas permet au champ magnétique B2 engendré par la bobine auxiliaire 8 de suivre le point de création d'arc.
Dans le présent mode de réalisation, la bobine auxiliaire 8 est installée de telle sorte que le champ magnétique B2 est engendré dans la direction opposée à celle du champ magnétique B1 engendré par le conducteur d'alimentation 3. Par conséquent, même lorsque la position du point de création d'arc est déplacée lorsque l'électrode mobile 6 se déplace, l'amplitude du champ magnétique B1' produit par le conducteur d'alimentation 3 et l'amplitude du champ magnétique B2 engendré par la bobine auxiliaire 8, dans cette position, sont égales et dans des directions opposées.
Ainsi, les champs magnétiques B1' et B2 s'annulent l'un l'autre et l'arc de courant continu provenant de l'électrode mobile 6 n'est pas influencé par le champ magnétique B1'.
La figure 4 représente les vecteurs du champ magnétique B1', qui influence l'arc de courant continu provenant de l'électrode mobile 6, et d'un champ magnétique B2 engendré par la bobine auxiliaire 8. Sur la figure, les champs magnétiques B1' et B2 qui sont produits par le conducteur d'alimentation 3 et la bobine auxiliaire 8, respectivement, lorsque l'électrode mobile 6 se déplace vers le haut ou vers le bas, produisent des vecteurs qui sont équivalents en valeur et opposés en direction.
Pour cette raison, en combinant les vecteurs des champs magnétiques B1' et B2 on les amène à s'annuler l'un l'autre et les champs magnétiques peuvent être commandés de telle sorte qu'ils n'affectent pas l'arc de courant continu créé par l'intermédiaire de l'électrode mobile 6. Donc, conformément à la configuration du deuxième mode de réalisation, même lorsque le déplacement vertical de l'électrode mobile 6 entraîne un changement important de la position de création d'arc, la direction de décharge d'arc peut être dirigée verticalement vers le bas et la direction dans laquelle l'arc de courant continu est engendré peut être entièrement commandée à l'intérieur d'une certaine plage, et par conséquent l'objet 11 à dissoudre dans le four peut être dissous rapidement et de manière efficace en déchargeant de manière régulière un arc de courant continu.
On va maintenant décrire le troisième mode de réalisation.
La bobine auxiliaire 8 du premier mode de réalisation est formée en amenant une partie du conducteur d'alimentation 3 dans une direction horizontale du circuit d'alimentation. Dans le troisième mode de réalisation, une autre bobine auxiliaire 8' est reliée en parallèle à la bobine auxiliaire existant 8 via le circuit d'alimentation et se trouve en vis-à-vis de la bobine auxiliaire existant 8 via le four à arc 5. De manière plus spécifique, conformément au troisième mode de réalisation, la bobine auxiliaire 8 est installée sur la paroi latérale du four à arc 5 de manière à engendrer un champ magnétique dans la direction opposée au champ magnétique engendré au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile 6 par le conducteur d'alimentation 3 et une autre bobine auxiliaire 8' est agencée en vis-à-vis de la bobine auxiliaire 8, le four à arc 5 étant agencé entre elles. Le champ magnétique engendré dans la bobine auxiliaire supplémentaire 8' est engendré dans la même direction que celle du champ magnétique produit au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile 6 par le conducteur d'alimentation 3.
La figure 5 représente la configuration du troisième mode de réalisation. La bobine auxiliaire supplémentaire 8' est agencée sur la surface latérale du four à arc 5 opposée par rapport à la bobine auxiliaire 8 formée sur une surface latérale du four à arc 5 et est reliée en parallèle à la bobine auxiliaire 8. La direction des spires est déterminée de telle sorte que le champ magnétique B3 en champ magnétique B1 et de la combinaison des champs magnétiques B2 et B3 s'annulent l'un l'autre et l'arc de courant continu provenant de l'électrode mobile 6 n'est pas influencé.
La figure 6 représente les vecteurs du champ magnétique B1 qui affecte l'arc de courant continu provenant de l'électrode mobile 6 et les vecteurs des champs magnétiques combinés B2 et B3. Sur les dessins, le champ magnétique B1 et la combinaison des champs magnétiques B2 et B3 engendrés par le conducteur d'alimentation 3 et les bobines auxiliaires 8, 8', respectivement, fournissent les vecteurs qui ont une amplitude égale mais des directions opposées. Il en résulte qu'en combinant les vecteurs du champ magnétique B1 et du champ magnétique résultant de B2 et
B3 on entraîne ces champs magnétiques à s'annuler l'un l'autre, en les empêchant ainsi d'interférer avec l'arc fourni par l'intermédiaire de l'électrode mobile 6.
Par conséquent, conformément à la configuration du troisième mode de réalisation, la direction de décharge de l'arc au niveau du point P engendrant un arc sur l'électrode mobile peut être rendue verticale vers le bas, en rendant possible d'annuler entièrement le champ magnétique B1 dans une plage plus large qu'il ne serait possible avec une seule bobine auxiliaire.
On va maintenant décrire le quatrième mode de réalisation.
Alors que les bobines auxiliaires 8, 8' du troisième mode de réalisation sont fixées dans des positions prédéterminées, les bobines auxiliaires 8, 8' du quatrième mode de réalisation se déplacent vers le haut et vers le bas lorsque l'électrode mobile 6 se déplace vers le haut et vers le bas.
La figure 7 représente la configuration du dispositif de commande d'arc selon le quatrième mode de réalisation. Sur la figure, les mêmes références numériques que celles indiquées sur la figure 5 indiquent les mêmes parties ou des parties correspondantes. Les bobines auxiliaires 8, 8' sont déplacées vers le haut et vers le bas le long du four à arc 5 par un dispositif de déplacement de bobine auxiliaire 9.
Un courant continu I circulant à travers le conducteur d'alimentation 3 engendre un champ magnétique B1. A ce moment, lorsque le champ magnétique B1 se déplace vers le haut et vers le bas lorsque l'électrode mobile 6 se déplace vers le haut et vers le bas, en déplaçant les bobines auxiliaires 8, 8' à l'aide du dispositif de déplacement de bobine auxiliaire 9, on permet aux bobines auxiliaires 8, 8' de suivre la trace de l'arc de courant continu.
Dans ce mode de réalisation, les bobines auxiliaires sont installées de telle sorte que les courants continus I1 et I2 sont égaux et que les champs magnétiques B2 et B3 engendrés par les courants continus I1 et I2 sont la moitié du champ magnétique B1 et dans une direction opposée par rapport au champ magnétique B1. Par conséquent, le champ magnétique B1 engendré par le conducteur d'alimentation 3 et le champ magnétique résultant de B2 et B3 engendrés par les bobines auxiliaires 8, 8' sont égaux en amplitude et opposés en direction. La combinaison des vecteurs du champ magnétique B1 et des champs magnétiques B2 et B3 amène ces champs magnétiques à s'annuler l'un l'autre et par conséquent l'arc de courant continu provenant de l'électrode mobile 6 n'est pas influencé.
La figure 8 représente les vecteurs du champ magnétique B1, qui affecte l'arc provenant de l'électrode mobile 6, et les vecteurs du champ magnétique résultant de B2 et B3 selon le quatrième mode de réalisation. Sur la figure, le champ magnétique B1' et la combinaison des champs magnétiques B2 et B3 engendrés par le conducteur d'alimentation 3 et des bobines auxiliaires 8, 8', respectivement, lorsque l'électrode mobile 6 se déplace vers le haut fournissent des vecteurs qui ont une amplitude égale mais des directions opposées. Il en résulte qu'en combinant les vecteurs du champ magnétique B1 et du champ magnétique résultant de B2 et B3 on entraîne ces champs magnétiques à s' annuIer l'un l'autre, en les empêchant ainsi d'interférer avec l'arc fourni par l'intermédiaire de l'électrode mobile 6.
Par conséquent, conformément à la configuration du quatrième mode de réalisation, même si la position de création de l'arc est considérablement déplacée lorsque l'électrode mobile se déplace vers le haut et vers le bas, la direction de décharge de l'arc peut être rendue verticale vers le bas et l'objet 11 situé dans le four peut être dissous rapidement et de manière efficace en déchargeant uniformément l'arc vers l'objet 11 à dissoudre.
On va maintenant décrire le cinquième mode de réalisation.
Dans le troisième mode de réalisation, les bobines auxiliaires 8 et 8' sont installées en étant inclinées de telle sorte qu'elles soient parallèles à la direction du champ magnétique B1 ; dans le cinquième mode de réalisation, les deux bobines auxiliaires 8, 8' sont installées sur la sole du four en ayant une certaine inclinaison de sorte qu'elles soient horizontales par rapport au circuit d'alimentation, l'électrode mobile étant située entre elles. Les deux bobines auxiliaires 8, 8' fournissent un champ magnétique dirigé vers le point de création d'arc de l'électrode mobile située au-dessus, en faisant un angle prédéterminé. Le champ magnétique produit annule complètement le champ magnétique qui est engendré au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile par le conducteur d'alimentation, en dirigeant ainsi l'arc provenant de l'électrode mobile verticalement vers le bas.
La figure 9 représente la configuration du dispositif de commande d'arc selon le cinquième mode de réalisation. Conformément à la conception de ce mode de réalisation, tel qu'illustré sur la figure 9, les bobines auxiliaires 8 et 8' sont installées en formant un angle 0 par rapport à la direction du champ magnétique B1. Le nombre de spires des bobines auxiliaires 8, 8' est établi de telle sorte que les courants continus I1 et I2 ramifiés dans les bobines auxiliaires sont égaux et que les champs magnétiques B2 et B3 engendrés par les courants continus I1 et I2, respectivement, sont égaux à 1/(2 cosy) du champ magnétique B1.
La figure 10 représente les vecteurs résultant du champ magnétique B1, qui affecte l'arc déchargé par l'intermédiaire de l'électrode mobile 6, et des champs magnétiques B2 et B3 engendrés par les bobines auxiliaires 8 et 8' qui sont installées en formant un angle 0 par rapport à la direction du champ magnétique B1 dans la configuration du cinquième mode de réalisation.
Sur la figure, le champ magnétique B2 est produit en formant un angle O à partir de l'axe central passant par le point P de création d'arc de l'électrode mobile, en étant perpendiculaire au plan de la bobine auxiliaire 8 et le champ magnétique B3 est produit en formant un angle O à partir du point P en direction de l'axe central qui est perpendiculaire au plan de la bobine auxiliaire 8'. En conséquence, le vecteur résultant des champs magnétiques B2 et B3 est dirigé dans la direction opposée de 1800 par rapport à celle du champ magnétique B1 de manière à les entraîner à s'annuler les uns les autres, en rendant ainsi possible de décharger l'arc verticalement vers le bas.
Selon la configuration du cinquième mode de réalisation, les bobines auxiliaires 8 et 8' sont installées sur la sole du four en faisant un angle e par rapport au point P de création d'arc de l'électrode mobile à partir de l'axe central perpendiculaire aux plans des bobines auxiliaires 8 et 8'. Par conséquent, l'arc de décharge peut être dirigé verticalement vers le bas comme dans le cas du troisième mode de réalisation et l'espace destiné à l'installation des bobines auxiliaires sur la surface latérale du four peut être réduit, en permettant un travail plus facile à l'avant du four tel que le prélèvement de minerai.
On va maintenant décrire le sixième mode de réalisation.
Alors que les bobines auxiliaires 8, 8' du cinquième mode de réalisation sont fixées dans des positions prédéterminées, les bobines auxiliaires 8, 8' du sixième mode de réalisation se déplacent vers le haut et vers le bas lorsque l'électrode mobile 6 se déplace vers le haut et vers le bas. La figure 11 représente la configuration du dispositif de commande d'arc selon le sixième mode de réalisation. Sur la figure, les mêmes références numériques que celles de la figure 9 indiquent les mêmes parties ou des parties correspondantes. Les bobines auxiliaires 8, 8' sont déplacées vers le haut et vers le bas le long du four à arc 5 par le dispositif de déplacement de bobine auxiliaire 9.
La figure 12 représente les vecteurs du champ magnétique B1, qui influence l'arc déchargé à partir de l'électrode mobile 6, et des champs magnétiques B2 et B3 qui sont produits en formant un angle 0 par rapport à l'axe central qui est perpendiculaire au point P de création d'arc de l'électrode mobile et aux plans des bobines auxiliaires 8, 8' dans la configuration du sixième mode de réalisation.
Sur les dessins, le champ magnétique B2 est produit en formant un angle 6 en direction du point P de création d'arc de l'électrode mobile à partir de l'axe central perpendiculaire au plan de la bobine auxiliaire 8 en déplaçant les bobines auxiliaires 8 et 8' par le dispositif de déplacement de bobine auxiliaire 9 conformément au mouvement vertical de l'électrode mobile. Le champ magnétique B3 est produit formant un angle 0 à partir du point P avec l'axe central perpendiculaire au plan de la bobine auxiliaire 8'. Le vecteur résultant des champs magnétiques B2 et B3 est dirigé dans la direction opposée de 1800 par rapport à celle d'un champ magnétique B1' de manière à les entraîner à s'annuler l'un l'autre, en rendant ainsi possible de décharger l'arc verticalement vers le bas.
Selon la configuration du sixième mode de réalisation, même si la position de création d'arc est considérablement déplacée lorsque l'électrode mobile se déplace vers le haut et vers le bas, la décharge de l'arc peut être dirigée verticalement vers le bas et l'objet 11 situé dans le four peut être dissous rapidement et de manière efficace en déchargeant uniformément l'arc en direction de l'objet 11 à dissoudre.
On va maintenant décrire le septième mode de réalisation.
Dans le troisième mode de réalisation (voir figure 5), les bobines auxiliaires 8, 8' qui ont le même nombre de spires sont reliées en parallèle, le circuit d'alimentation étant situé entre elles et un courant continu I provenant du seul dispositif d'alimentation est réparti dans les bobines auxiliaires 8, 8'. Dans le septième mode de réalisation comme représenté sur la figure 13, le nombre de spires de la bobine auxiliaire 8, c'est-à-dire la première bobine auxiliaire, est trois fois le nombre de spires de la bobine auxiliaire 8' c'est-à-dire la deuxième bobine auxiliaire, et la direction d'enroulement de la bobine auxiliaire 8' est opposée à celle de la bobine auxiliaire 8 comme représenté. De manière plus spécifique, la bobine auxiliaire 8 destinée à engendrer le champ magnétique à travers le circuit d'alimentation est agencée sur la paroi latérale du four à arc 5 de manière à engendrer le champ magnétique dans la direction opposée par rapport au champ magnétique produit au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile 6 par le conducteur d'alimentation et la bobine auxiliaire 8' est installée parallèlement au circuit d'alimentation, l'électrode mobile étant située entre elle et la bobine auxiliaire 8 de manière telle que la direction des spires de celle-ci est opposée par rapport à celle de la bobine auxiliaire 8 et le nombre de spires de celle-ci est trois fois celui de la bobine auxiliaire 8.
De plus, les extrémités situées sur un premier côté des bobines auxiliaires 8, 8' sont reliées de manière commune à l'électrode de sole de four 7, les courants continus I1, I2 sont alimentés de manière séparée à partir du dispositif d'alimentation, c'est-à-dire du convertisseur à thyristor 2 qui constitue le premier circuit d'alimentation, et d'un convertisseur à thyristor 2' qui constitue le second circuit d'alimentation, les dispositifs d'alimentation étant agencés sur les extrémités situées de l'autre côté des bobines auxiliaires 8, 8'. Le reste de la structure est identique à la structure du troisième mode de réalisation.
Un courant continu I circulant à travers le conducteur d'alimentation 3 produit un champ magnétique
B1. Dans ce mode de réalisation, le champ magnétique B2 engendré dans la bobine auxiliaire 8 par le courant continu I1 est d'environ 3/2 du champ magnétique B1 et s'exerce dans la direction opposée par rapport au champ magnétique B1. De plus, les bobines auxiliaires sont installées de telle sorte qu'un champ magnétique B3 engendré dans la bobine auxiliaire 8' par le courant continu I2 soit d'environ la moitié du champ magnétique B1 et soit dans la même direction que le champ magnétique B1. Par conséquent, le champ magnétique résultant du champ magnétique B1 engendré par le conducteur d'alimentation 3 et du champ magnétique B3 engendré par la bobine auxiliaire 8' est égal en amplitude mais dans une direction opposée au champ magnétique B2 engendré par l'autre bobine auxiliaire 8.
Le champ magnétique B2 et le champ magnétique résultant des champs magnétiques B1 et B3 s'annulent l'un l'autre, en n'exerçant pas d'influence sur l'arc émis par l'électrode mobile 6. De plus, l'amplitude du champ magnétique résultant de B1 et B3 peut être modifiée en changeant l'amplitude des courants continus I1 et I2 à travers les dispositifs d'alimentation 2, 2'.
La figure 14 représente les vecteurs de B2 et des champs magnétiques résultant de B1 et B3 affectant l'arc provenant de l'électrode mobile 6 conformément au septième mode de réalisation. Sur la figure, les champs magnétiques résultant B1 et B3 et le champ magnétique
B2 qui sont engendrés par le conducteur d'alimentation 3 et les bobines auxiliaires 8, 8' fournissent des vecteurs qui ont des valeurs égales et des directions opposées. Par conséquent, les champs magnétiques résultant de B1 et B3 et le champ magnétique B2 s'annulent l'un l'autre et n'influencent pas l'arc provenant de l'électrode mobile, en permettant ainsi que l'arc soit dirigé verticalement vers le bas.
De plus, la direction et l'amplitude du champ magnétique résultant combiné au champ magnétique B1 peuvent être commandées en modifiant la valeur des courants I1, I2 à travers le dispositif d'alimentation et en modifiant l'amplitude des champs magnétiques B2 et B3 engendrés par les bobines auxiliaires 8, 8'.
Conformément au septième mode de réalisation, la décharge d'arc de courant continu au niveau du point
P de création d'arc de l'électrode mobile 6 peut être rendue verticale vers le bas et aussi orthogonalement au champ magnétique B1 et dans les deux directions du champ magnétique B1. Ceci permet une décharge uniforme de l'arc vers l'objet 11 à dissoudre dans le four, en permettant une dissolution rapide, efficace.
On va maintenant décrire le huitième mode de réalisation.
Alors que les bobines auxiliaires 8, 8' du septième mode de réalisation sont fixées dans des positions prédéterminées, les bobines auxiliaires 8, 8' du huitième mode de réalisation se déplacent vers le haut et vers le bas lorsque l'électrode mobile 6 se déplace vers le haut et vers le bas. La figure 15 représente la configuration du dispositif de commande d'arc selon le huitième mode de réalisation. Sur la figure, les mêmes références numériques que celles de la figure 13 indiquent les mêmes parties ou des parties correspondantes. Les bobines auxiliaires 8, 8' sont déplacées vers le haut et vers le bas le long du four à arc 5 par le dispositif de déplacement de bobine auxiliaire 9. Le reste de la construction est le même que la construction du septième mode de réalisation.
Le four à arc selon le huitième mode de réalisation est conçu pour engendrer un arc dans le four par application d'une tension continue à partir du dispositif d'alimentation vers l'électrode mobile 6. Un courant continu I circulant à travers le conducteur d'alimentation 3 engendre un champ magnétique B1. A ce moment, si le champ magnétique B1 se déplace vers le haut et vers le bas lorsque l'électrode mobile 6 se déplace vers le haut et vers le bas, alors l'arc peut être tracé en déplaçant les bobines auxiliaires 8, 8'.
Dans le présent mode de réalisation, le champ magnétique B2 engendré dans la bobine auxiliaire 8 par le courant continu I1 est d'environ 3/2 du champ magnétique B1 et dans la direction opposée par rapport au champ magnétique B1. De plus, les bobines auxiliaires sont installées de telle sorte qu'un champ magnétique B3 engendré par un courant continu I2 est d'environ la moitié du champ magnétique B1 et dans la même direction que le champ magnétique B1. Par conséquent, le champ magnétique résultant du champ magnétique B1 engendré par le conducteur d'alimentation 3 et du champ magnétique B3 engendré par la bobine auxiliaire 8' est égal en amplitude au champ magnétique
B2 engendré par l'autre bobine auxiliaire 8, mais opposé en direction. Le champ magnétique B2 et le champ magnétique résultant des champs magnétiques B1 et B3 s'annulent l'un l'autre, en n'exerçant aucune influence sur un arc émis par l'électrode mobile. De plus, l'amplitude du champ magnétique résultant de B1 et B3 peut être modifiée en modifiant l'amplitude des courants continus I1 et I2 par l'intermédiaire des dispositifs d'alimentation 2, 2'.
La figure 16 représente les vecteurs du champ magnétique B1 affectant l'arc émis par l'électrode mobile 6 et des champs magnétiques B2 et B3 selon le huitième mode de réalisation. En combinant le champ magnétique B1' et les champs magnétiques B3 et B2 engendrés par le conducteur d'alimentation 3 et les bobines auxiliaires 8, 8', lorsque l'électrode mobile 6 se déplace vers le haut, on fournit des vecteurs qui ont des valeurs égales et des directions opposées. Par conséquent, les champs magnétiques résultant de B1' et B3 et le champ magnétique B2 s'annulent l'un l'autre et n'influencent pas l'arc émis par l'électrode mobile 6.
De plus, l'amplitude des champs magnétiques B2 et B3 engendrés par les bobines auxiliaires 8, 8' peut être modifiée en commandant les courants continus I1,
I2 par l'intermédiaire du dispositif d'alimentation, en rendant ainsi possible de modifier le champ magnétique résultant combiné au champ magnétique B1.
Selon le huitième mode de réalisation, la décharge de l'arc peut être rendue verticale vers le bas et aussi orthogonalement au champ magnétique B1 et dans les deux directions du champ magnétique B1 même si la position de création d'arc est déplacée par le mouvement vertical de l'électrode mobile 6. Ceci permet une décharge uniforme de l'arc vers l'objet 11 à dissoudre dans le four, en permettant une dissolution rapide, efficace.
Bien que du premier au septième mode de réalisation mentionnés ci-dessus, une ou deux bobines auxiliaires 8 ayant un ou deux circuits d'alimentation soient utilisées, on peut utiliser tout nombre de bobines auxiliaires ayant un nombre correspondant de circuits d'alimentation, qui sont agencées à l'extérieur et au voisinage du four à arc 5 et reliées aux circuits d'alimentation, respectivement, pour engendrer un contre-champ magnétique dans une direction destinée à annuler le champ magnétique qui est engendré au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile 6 par l'intermédiaire des circuits d'alimentation.
On va maintenant décrire un neuvième mode de réalisation.
Dans le septième mode de réalisation, les bobines auxiliaires 8, 8' sont disposées en vis-à-vis l'une de l'autre, horizontalement par rapport au circuit d'alimentation, autour de l'électrode mobile 6 ; dans le neuvième mode de réalisation, une bobine auxiliaire 8" c'est-à-dire une troisième bobine auxiliaire et une bobine auxiliaire 8"' c'est-à-dire une quatrième bobine auxiliaire, sont agencées en vis-à-vis l'une de l'autre autour de l'électrode mobile 6 en plus des bobines auxiliaires 8, 8', comme représenté sur la figure 17. Par conséquent, les quatre bobines auxiliaires 8, 8', 8", et 8"' sont disposées autour du four à arc 5 selon des intervalles de 90 .
Les extrémités situées d'un premier côté des bobines auxiliaires 8, 8', 8", et 8"' sont reliées de manière commune à l'électrode de sole de four 7 ; les extrémités situées de l'autre côté des bobines auxiliaires 8, 8", 8' et 8"' sont reliées au côté positif (+) de convertisseurs à thyristor 2, 2", 2"' et 2'.
Un courant continu I1 est envoyé depuis le convertisseur à thyristor 2 vers la bobine auxiliaire 8, un courant continu I3 est envoyé depuis le convertisseur à thyristor 2", qui constitue le troisième circuit d'alimentation, vers la bobine auxiliaire 8", un courant continu I2 est envoyé à partir du convertisseur à thyristor 2' vers la bobine auxiliaire 8', et un courant continu I4 est envoyé à partir du convertisseur à thyristor 2"', qui constitue le quatrième circuit d'alimentation, vers la bobine auxiliaire 8"'. Le nombre de spires de la bobine auxiliaire 8 est trois fois celui de la bobine auxiliaire 8", 8' ou 8"'.
La direction du champ magnétique B2 engendré est opposée à celle du champ magnétique B1 engendré par le circuit d'alimentation, la direction du champ magnétique B4 engendré par la bobine auxiliaire 8" qui est située à 90" vers la droite à partir de la bobine auxiliaire 8 est perpendiculaire au champ magnétique
B2, la direction du champ magnétique B3 engendré par la bobine auxiliaire 8' située à 90" vers la droite de la bobine auxiliaire 8" est identique à celle du champ magnétique B1, et la direction du champ magnétique B5 engendré par la bobine auxiliaire 8"' située à 90" vers la droite de la bobine auxiliaire 8' est opposée à celle du champ magnétique B4.
Un courant continu I circulant à travers le conducteur d'alimentation 3 engendre un champ magnétique B1 dans le circuit d'alimentation. Comme dans le cas du septième mode de réalisation, les amplitudes des champs magnétiques B2 et B3 engendrés par les bobines auxiliaires 8 et 8' peuvent être commandées en commandant les courants continus I1 et I2 par le fait des convertisseurs à thyristor 2, 2', les amplitudes des champs magnétiques B4 et B5 engendrés par les bobines auxiliaires 8" et 8"' peuvent être commandées en commandant les courants continus I3 et I4 par le fait des convertisseurs à thyristor 2", 2"'.
La figure 18 est une vue en perspective des vecteurs du champ magnétique B1 influençant l'arc émis par l'électrode mobile et des champs magnétiques B2,
B3, B4 et B5 selon le neuvième mode de réalisation. Le vecteur résultant total B (= {B2 - (B1 + B3)} + B5
B4) provenant de la combinaison des champs magnétiques B1 plus B3 et B2 et de la combinaison de B4 et BS peut être engendré dans toute direction voulue en changeant l'amplitude des courants continus I1, I2, I3 et I4.
Dans le cas représenté sur la figure, si B1 + B3 < B2 et B4 < B5, alors le vecteur résultant B influençant l'arc peut être engendré dans la direction représentée.
Selon la construction du neuvième mode de réalisation, la décharge de l'arc au niveau du point P de création d'arc de l'électrode mobile peut être rendue verticale vers le bas et dans une direction quelconque. De plus, la direction de décharge de l'arc peut être décalée pour dissoudre uniformément l'objet 11 à dissoudre dans le four en changeant les courants continus I1, I2, I3, et I4, en séquence.
On va maintenant décrire le dixième mode de réalisation.
Alors que les bobines auxiliaires 8, 8" , 8' et 8"' du neuvième mode de réalisation sont fixées dans des positions prédéterminées, les bobines auxiliaires 8, 8", 8' et 8"' du dixième mode de réalisation se déplacent vers le haut et vers le bas lorsque l'électrode mobile 6 se déplace vers le haut et vers le bas. La figure 19 représente la configuration du dispositif de commande d'arc selon le dixième mode de réalisation. Sur la figure, les mêmes références numériques que celles de la figure 17 indiquent les mêmes parties ou des parties correspondantes. Les bobines auxiliaires 8, 8", 8' et 8"' sont déplacées vers le haut et vers le bas le long du four à arc par le dispositif de déplacement de bobine auxiliaire 9.
Un courant continu I circulant à travers le conducteur d'alimentation 3 engendre un champ magnétique B1 dans la bobine auxiliaire 8. A ce moment, l'arc peut être suivi en déplaçant la bobine auxiliaire 8 vers le haut et vers le bas lorsque le champ magnétique B1 se déplace vers le haut et vers le bas conformément au déplacement vertical de l'électrode mobile 6. Comme dans le cas du septième mode de réalisation, l'amplitude des champs magnétiques B2 et
B3 engendrés dans les bobines auxiliaires 8 et 8' peut être commandée en commandant les courants continus I1 et I2 par le fait des convertisseurs à thyristor 2, 2', l'amplitude des champs magnétiques B4 et BS engendrés dans les bobines auxiliaires 8" et 8"' peut être commandée en commandant les courants continus I3 et I4 par le fait des convertisseurs à thyristor 2", 2"'.
La figure 20 est une vue en perspective des vecteurs du champ magnétique B1 influençant l'arc émis par l'électrode mobile 6 et des champs magnétiques B2,
B3, B4, et B5 selon le dixième mode de réalisation. Le vecteur total B résultant de la combinaison du champ magnétique B1 plus B3 et B2 et de la combinaison de B4 et BS peut être engendré dans toute direction en déplaçant vers est déplacée par le mouvement vertical de l'électrode mobile 6. De plus, la direction de décharge d'arc peut être déplacée pour dissoudre uniformément l'objet 11 à dissoudre dans le four, en changeant les courants continus I1, I2, I3 et I4, en séquence.
Bien que dans les neuvième et dixième modes de réalisation décrits ci-dessus, on ait préféré utiliser des bobines auxiliaires ayant quatre circuits d'alimentation ramifiés, un nombre quelconque de bobines auxiliaires ayant un nombre correspondant de circuits d'alimentation ramifiés peut être utilisé, celles-ci étant disposées à l'extérieur et au voisinage du four à arc 5 et reliées aux circuits d'alimentation ramifiés, respectivement, pour engendrer, en association avec un champ magnétique engendré par le conducteur d'alimentation, un champ magnétique dans une direction voulue.
On va maintenant décrire le onzième mode de réalisation.
La figure 21 représente la configuration du dispositif de commande d'arc selon le onzième mode de réalisation. Le dispositif de commande d'arc est muni de quatre circuits d'alimentation constitués en reliant en série une extrémité de la résistance de lissage à l'électrode négative (-) du convertisseur à thyristor, qui convertit le courant alternatif en courant continu, par l'intermédiaire des conducteurs d'alimentation. Ces quatre circuits servent en tant que premier à quatrième circuit d'alimentation qui sont agencés autour du four à arc 5 selon des intervalles de 90 , l'électrode mobile étant située au centre. Pour être plus spécifique en ce qui concerne l'agencement des circuits d'alimentation, deux dispositifs d'alimentation constituant le circuit d'alimentation sont disposés horizontalement par rapport au circuit d'alimentation sur deux côtés écartés de 1800, le four à arc 5 étant situé au milieu, et verticalement par rapport au circuit d'alimentation sur deux côtés écartés de 90 , le four à arc 5 étant situé au milieu.
Le terme conducteur d'alimentation utilisé dans le présent mode de réalisation est utilisé en tant que terme générique pour les conducteurs 3, 3', 3", et 3"' destinés à relier l'électrode mobile 6 aux résistances de lissage 4, 4', 4" et 4"', les conducteurs 3, 3', 3" et 3"' destinés à relier les résistances de lissage 4, 4', 4" et 4"' aux convertisseurs à thyristor 2, 2', 2", et 2"', et les conducteurs 3, 3', 3", et 3"' destinés à relier les convertisseurs à thyristor 2, 2', 2", et 2"' à l'électrode de sole de four 7 ; par conséquent les conducteurs d'alimentation 3, 3', 3", et 3"' indiquent les conducteurs d'alimentation dans la description du mode de réalisation.
Le premier circuit d'alimentation est constitué en reliant en série par le conducteur d'alimentation 3 la résistance de lissage 4 et le convertisseur à thyristor 2 au transformateur de four 1 relié à l'entrée de courant continu de celui-ci ; le second circuit d'alimentation est constitué en reliant en série par le conducteur d'alimentation 3' la résistance de lissage 4' et le convertisseur à thyristor 2' au transformateur de four 1' relié à l'entrée de courant continu de celui-ci ; le troisième circuit d'alimentation est constitué en reliant en série par le conducteur d'alimentation 3" la résistance de lissage 4" et le convertisseur à thyristor 2" au transformateur de four 1" relié à l'entrée de courant continu de celui-ci ; et le quatrième circuit d'alimentation est constitué en reliant en série par le conducteur d'alimentation 3"' la résistance de lissage 4"' et le convertisseur à thyristor 2"' au transformateur de four 1"' relié à l'entrée de courant continu de celui-ci.
Les extrémités situées sur l'autre côté des résistances de lissage 4, 4', 4" et 4"' des circuits d'alimentation sont reliées de manière commune à l'électrode mobile 6 ; les électrodes positives (+) des convertisseurs à thyristor 2, 2', 2", et 2"' sont reliées de manière commune à l'électrode de sole de four 7. Des courants continus I1, I2, I3 et I4 circulant à travers les conducteurs d'alimentation 3, 3', 3" et 3"' engendrent des champs magnétiques B1, B2,
B3 et B4. Dans ce cas, si les courants continus I1, I2,
I3 et I4 sont égaux, alors les champs magnétiques B1,
B2, B3 et B4 engendrés par les conducteurs d'alimentation 3, 3', 3" et 3"' ont une amplitude égale et ont une direction différente, décalée chacune de 90" ; par conséquent les champs magnétiques B1, B2, B3 et B4 s'annulent l'un l'autre et n'interfèrent pas avec l'arc de courant continu émis par l'électrode mobile 6.
La figure 22 représente les vecteurs des champs magnétiques B1, B2, B3 et B4 influençant l'arc émis par l'électrode mobile conformément au onzième mode de réalisation. Sur la figure, les champs magnétiques B1, B2, B3 et B4 engendrés par les conducteurs d'alimentation 3, 3', 3", et 3"' fournissent des vecteurs qui sont égaux en amplitude et différents en direction, de 90" chacun ; par conséquent les champs magnétiques B1, B2, B3 et B4 s'annulent l'un l'autre et n'interfèrent pas avec l'arc émis par l'électrode mobile 6, en permettant à l'arc d'être engendré verticalement vers le bas.
Selon la construction du onzième mode de réalisation, il n'est pas nécessaire qu'une bobine engendre un champ magnétique et, par conséquent, le système formant conducteur d'alimentation entourant le four peut être simplifié et la décharge d'arc au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile peut être dirigée verticalement vers le bas.
On va maintenant décrire le douzième mode de réalisation.
Dans le onzième mode de réalisation, l'amplitude des courants continus I1, I2, I3 et I4 circulant dans les conducteurs d'alimentation 3, 3', 3" et 3"' est établie à une valeur égale de sorte que l'amplitude des champs magnétiques B1, B2, B3 et B4 engendrés par les conducteurs d'alimentation 3, 3', 3" et 3"' peut être la même. Dans le douzième mode de réalisation, les vecteurs des champs magnétiques sont modifiés en commandant les amplitudes des courants continus I1, I2, I3 et I4 circulant à travers les conducteurs d'alimentation 3, 3', 3" et 3"'.
Le douzième mode de réalisation va maintenant être décrit en se reportant à la figure 21. Le mode de réalisation est conçu pour commander l'amplitude des courants continus I1, I2, I3 et I4 circulant à travers les conducteurs d'alimentation 3, 3', 3" et 3"'. Si le courant continu I1 s'écoulant à travers le conducteur d'alimentation 3 n'est pas égal aux courants continus
I1, I2, I3 et I4 s'écoulant à travers les conducteurs d'alimentation 3, 3', 3" et 3"', alors les champs magnétiques B1, B2, B3 et B4 engendrés par les conducteurs d'alimentation 3, 3', 3" et 3"' sont différents en amplitude conformément aux courants continus I1, I2, I3 et I4 et sont aussi différents en direction, de 90" chacun. Le fonctionnement du mode de réalisation va maintenant être décrit en association avec la représentation vectorielle donnée sur la figure 23.
Par exemple, si I1 = I3 = I4 > I2, alors les champs magnétiques B1, B2, B3 et B4 engendrés par les conducteurs d'alimentation 3, 3', 3" et 3"' fournissent des vecteurs qui ont l'amplitude exprimée par B1 = B3 = B4 > B2 et diffèrent en direction de 90" chacun. Le vecteur B1234 résultant de B1, B2, B3 et B4 fournit une force qui a une force d'amplitude B1234 dans la direction de B4, en entraînant l'arc de courant continu émis par l'électrode mobile à être soumis à la force d'un champ magnétique qui a l'amplitude B1234 dans la direction de B4. Ainsi, l'arc émis par l'électrode mobile peut être amené dans une direction quelconque en commandant les courants continus I1, I2,
I3, et I4.
Conformément au douzième mode de réalisation, la décharge d'arc au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile peut être dirigée verticalement vers le bas et aussi dans une direction quelconque. De plus, la direction de décharge d'arc peut être déplacée pour dissoudre uniformément l'objet 11 à dissoudre dans le four en changeant les courants continus I1, I2, I3 et I4 en séquence, par le fait des convertisseurs à thyristor 2, 2', 2", 2"', respectivement. Ainsi, les convertisseurs à thyristor 2, 2', 2", 2"' constituent des moyens pour commander l'amplitude d'un courant continu envoyé vers les circuits d'alimentation respectifs de manière à permettre que l'arc soit amené dans toute direction voulue.
Bien que dans la description du douzième mode de réalisation, on ait agencé quatre circuits d'alimentation selon des intervalles de 90" autour du four à arc 5, tout nombre de circuits d'alimentation peut être utilisé, dans la mesure où ils sont disposés par paires en étant opposés l'un à l'autre, le four à arc 5 étant interposé entre eux de manière à annuler mutuellement les champs magnétiques les uns avec les autres, qui sont produits au niveau du point de création d'arc de l'électrode mobile 6 par les conducteurs d'alimentation.
Dans la description donnée ci-dessus, les bobines auxiliaires sont toutes carrées, cependant, elles peuvent avoir d'autres formes telles que circulaires et ovales.

Claims (18)

REVENDICATIONS
1. Dispositif de commande d'arc, caractérisé en ce qu'il comporte
un four à arc (5) dans lequel est agencé un objet (11) à dissoudre,
une électrode mobile (6) agencée dans ledit four à arc (5) pour se déplacer par rapport audit objet,
des moyens formant circuit d'alimentation comportant des moyens d'alimentation électrique et des moyens formant conducteur d'alimentation (3 ; 3, 3' 3, 3', 3", 3"') reliés à ladite électrode mobile et audit four à arc pour alimenter une tension entre ceuxci depuis lesdits moyens d'alimentation électrique par l'intermédiaire desdits moyens formant conducteur d'alimentation pour engendrer un arc de sorte que ledit objet soit dissous, et
des moyens de bobine auxiliaire (8 ; 8, 8' 8, 8', 8", 8"') agencés à l'extérieur dudit four à arc
(5) et au voisinage de celui-ci et reliés auxdits moyens formant circuit d'alimentation pour engendrer un contre-champ magnétique (B1) dans une direction annulant un champ magnétique qui est engendré au niveau d'un point (P) de création de l'arc par l'intermédiaire desdits moyens formant circuit d'alimentation.
2. Dispositif de commande d'arc selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens formant bobine auxiliaire comportent une bobine auxiliaire (8) agencée à proximité dudit four à arc (5).
3. Dispositif de commande d'arc selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens formant bobine auxiliaire comportent plusieurs bobines auxiliaires (8, 8' ; 8, 8',8", 8"') agencées autour dudit four à arc (5) de manière à engendrer un champ magnétique total annulant le champ magnétique (B1) qui est engendré au niveau du point de création d'arc par lesdits moyens formant conducteur d'alimentation (3, 3' ; 3, 3', 3", 3"').
4. Dispositif de commande d'arc selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens formant bobine auxiliaire comportent une première bobine auxiliaire (8) et une seconde bobine auxiliaire
(8') agencées face à face l'une par rapport à l'autre, ledit four à arc (5) étant interposé entre elles.
5. Dispositif de commande d'arc selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites première et seconde bobines auxiliaires (8, 8') ont des plans respectifs disposés sur des côtés opposés dudit four à arc (5), parallèlement l'un à l'autre.
6. Dispositif de commande d'arc selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites première et seconde bobines auxiliaires (8, 8') ont des plans respectifs disposés sur des côtés opposés dudit four à arc de manière non parallèle l'un à l'autre, en formant un angle prédéterminé entre elles.
7. Dispositif de commande d'arc selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens formant bobine auxiliaire comportent une partie desdits moyens formant conducteur d'alimentation (3), enroulés pour former une bobine ou des bobines.
8. Dispositif de commande d'arc selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens d'alimentation électrique comportent plusieurs alimentations électriques, et lesdits moyens formant conducteur d'alimentation (3) comportent plusieurs conducteurs d'alimentation (3, 3' ; 3, 3', 3", 3 reliés chacun entre une alimentation correspondante parmi lesdites alimentations électriques (2, 2' ; 2, 2', 2", 2"') et une bobine correspondante parmi lesdites bobines auxiliaires (8, 8' ; 8, 8', 8", 8"'), lesdits conducteurs d'alimentation étant reliés en parallèle l'un à l'autre.
9. Dispositif de commande d'arc selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits moyens formant bobine auxiliaire comportent une première bobine auxiliaire (8) adaptée pour engendrer un champ magnétique (B2) dans une direction opposée à celle du champ magnétique (B1) engendré au niveau du point de création d'arc par lesdits moyens formant conducteur d'alimentation (3), et une deuxième bobine auxiliaire
(8') agencée face à face par rapport à ladite première bobine auxiliaire et adaptée pour engendrer un champ magnétique (B3) dans la même direction que celle du champ magnétique (B1) engendré au niveau du point de création d'arc par lesdits moyens formant conducteur d'alimentation, lesdits moyens d'alimentation électrique comportent une première alimentation électrique (2) et une deuxième alimentation électrique
(2'), et lesdits moyens formant conducteur d'alimentation comportent un premier conducteur d'alimentation (3) relié entre ladite première alimentation électrique (2) et ladite première bobine auxiliaire (8), et un deuxième conducteur d'alimentation (3') relié entre ladite seconde alimentation électrique (2') et ladite seconde bobine auxiliaire (8'), lesdits premier et second conducteurs d'alimentation étant reliés parallèlement l'un à l'autre,
dans lequel lesdites première et deuxième bobines auxiliaires (8, 8') sont agencées face à face l'une par rapport à l'autre, ledit four à arc (5) étant interposé entre elles de sorte que le champ magnétique
(B1) produit au niveau du point de création d'arc par lesdits moyens formant conducteur d'alimentation peut être pratiquement annulé par les champs magnétiques
(B2, B3) produits par lesdites première et deuxième bobines auxiliaires.
10. Dispositif de commande d'arc selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte de plus des moyens (9) de déplacement de bobine pour déplacer lesdits moyens formant bobine auxiliaire (8 8, 8' ; 8, 8', 8", 8"') dans une direction verticale par rapport audit four à arc (5) lorsque ladite électrode mobile (6) se déplace vers le haut et vers le bas.
11. Dispositif de commande d'arc, caractérisé en ce qu'il comporte
un four à arc (5) dans lequel est agencé un objet (11) à dissoudre,
une électrode mobile (6) agencée dans ledit four à arc (5) pour se déplacer par rapport audit objet,
des moyens formant circuit d'alimentation comportant des moyens formant source d'alimentation et des moyens formant conducteur d'alimentation reliés à ladite électrode mobile et audit four à arc pour envoyer une tension entre ceux-ci à partir desdits moyens d'alimentation électrique à travers lesdits moyens formant conducteur d'alimentation pour engendrer un arc de sorte que ledit objet est dissous, et
des moyens formant bobine auxiliaire (8 ; 8, 8' ; 8, 8', 8", 8"') agencés à l'extérieur dudit four à arc (5) et au voisinage de celui-ci et reliés auxdits moyens formant circuit d'alimentation pour engendrer, en association avec un champ magnétique (B1) engendré par lesdits moyens formant conducteur d'alimentation, un champ magnétique dans une direction voulue.
12. Dispositif de commande d'arc selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens formant bobine auxiliaire comportent plusieurs bobines auxiliaires (8, 8' ; 8, 8', 8", 8"') agencées autour dudit four à arc (5).
13. Dispositif de commande d'arc selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens formant circuit d'alimentation comportent des premiers, deuxième, troisième et quatrième circuits d'alimentation reliés en parallèle les uns aux autres et comportant chacun une alimentation électrique (2, 2' ; 2, 2', 2", 2"') et un conducteur d'alimentation (3, 3 ; 3, 3', 3", 3"') reliés en série l'un à l'autre, et
lesdits moyens formant bobine auxiliaire comportent
une première bobine auxiliaire (8) reliée audit premier circuit d'alimentation pour engendrer un champ magnétique (B2) dans une direction opposée à celle d'un champ magnétique (B1) engendré au niveau du point (P) de création d'arc de ladite électrode mobile (6) par lesdits moyens formant circuit d'alimentation,
une deuxième bobine auxiliaire (8') reliée audit deuxième circuit d'alimentation pour engendrer un champ magnétique (B3) dans la même direction que celle du champ magnétique (B1) engendré au niveau du point de création d'arc de ladite électrode mobile par lesdits moyens formant circuit d'alimentation,
une troisième bobine auxiliaire (8") reliée audit troisième circuit d'alimentation pour engendrer un champ magnétique (B4) dans une direction perpendiculaire au champ magnétique (B1) engendré au niveau du point de création d'arc de ladite électrode mobile par lesdits moyens formant circuit d'alimentation, et
une quatrième bobine auxiliaire (8"') reliée audit quatrième circuit d'alimentation pour engendrer un champ magnétique (B5) dans une direction opposée au champ magnétique (B4) engendré par ladite troisième bobine auxiliaire ainsi que perpendiculaire au champ magnétique (B1) engendré par lesdits moyens formant circuit d'alimentation,
dans lequel lesdites première et deuxième bobines auxiliaires (8, 8") sont agencées face à face l'une par rapport à l'autre, ledit four à arc (5) étant interposé entre elles, de manière à engendrer, en association avec le champ magnétique (B1) engendré par lesdits moyens formant conducteur d'alimentation, un premier champ magnétique combiné dans une direction parallèle au champ magnétique engendré au niveau du point de création d'arc de ladite électrode mobile par lesdits moyens formant conducteur d'alimentation, et
lesdites troisième et quatrième bobines auxiliaires sont agencées face à face l'une par rapport à l'autre, ledit four à arc (5) étant interposé entre elles de manière à engendrer un deuxième champ magnétique combiné dans une direction perpendiculaire au champ magnétique (B1) engendré au niveau du point de création d'arc de ladite électrode mobile par ledit circuit d'alimentation,
de sorte que le premier et le deuxième champ magnétique combiné sont combinés pour fournir un troisième champ magnétique combiné.
14. Dispositif de commande d'arc selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comporte de plus des moyens (9) de déplacement de bobine pour déplacer lesdits moyens formant bobine auxiliaire dans une direction verticale par rapport audit four à arc
(5) lorsque ladite électrode mobile (6) se déplace vers le haut et vers le bas.
15. Dispositif de commande d'arc, caractérisé en ce qu'il comporte
un four à arc (5) dans lequel est agencé un objet (11) à dissoudre,
une électrode mobile (6) agencée dans ledit four à arc (5) pour se déplacer par rapport audit objet, et
plusieurs circuits d'alimentation comportant chacun une alimentation électrique et un conducteur d'alimentation (3, 3', 3", 3"') et reliés entre ladite électrode mobile (6) et ledit four à arc (5) pour envoyer une tension entre eux à partir desdites alimentations électriques respectives par l'intermédiaire desdits conducteurs d'alimentation correspondants pour engendrer un arc de telle sorte que ledit objet est dissous,
dans lequel lesdits circuits d'alimentation sont reliés en parallèle entre ladite électrode mobile (6) et ledit four à arc (5) de manière telle que les champs magnétiques engendrés au niveau du point(P) de création d'arc de ladite électrode mobile (6) par lesdits conducteurs d'alimentation peuvent être mutuellement annulés.
16. Dispositif de commande d'arc selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comporte en plus des moyens pour commander l'amplitude d'un courant continu (I) envoyé vers lesdits circuits d'alimentation respectifs de manière à permettre que l'arc soit guidé dans toute direction voulue.
17. Dispositif de commande d'arc selon la revendication 15, caractérisé en ce que lesdits circuits d'alimentation sont agencés par paires en étant opposés l'un à l'autre, ledit four à arc (5) étant interposé entre eux de manière à annuler mutuellement les uns avec les autres les champs magnétiques qui sont produits au niveau du point (P) de création d'arc de ladite électrode mobile (6) par lesdits conducteurs d'alimentation.
18. Dispositif de commande d'arc selon la revendication 15, caractérisé en ce que lesdits circuits d'alimentation sont agencés selon des intervalles de 90" autour dudit four à arc (5) de manière à annuler mutuellement les uns avec les autres les champs magnétiques qui sont produits au niveau du point de création d'arc de ladite électrode mobile (6) par lesdits conducteurs d'alimentation.
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