KR20150027787A - 전기로의 작동 중에 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

전기로의 작동 중에 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기로의 작동 중에, 특히 강철을 제조하기 위한 아크로의 작동 중에 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 방법에 관한 것으로서, 이 경우 본 발명에 따른 방법은 전기로 내에 배치되어 있거나 전기로 내부로 삽입될 하나 이상의 전극 열(electrode column)의 중량이 중량 측정 장치를 사용해서 결정되는 것을 포함한다. 또한, 본 발명은 전기로의, 특히 강철을 제조하기 위한 아크로의 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 장치에 관한 것이며, 이 경우 본 발명에 따른 장치는 전기로 내에 배치되어 있거나 전기로 내부로 삽입될 하나 이상의 전극 열의 중량을 결정하기 위한 중량 측정 장치를 포함하며, 이 중량 측정 장치는 전기로를 포함하는 시스템의 작동 장치에 통합되어 있다. 본 발명에 따른 방법 및 본 발명에 따른 장치에 의해서는, 전기로의 작동 중에 일 전극 열의 진동 상태도 결정될 수 있다.

Description

전기로의 작동 중에 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE CONSUMPTION OF ELECTRODE MATERIAL DURING THE OPERATION OF AN ELECTRIC FURNACE}
본 발명은 전기로의 작동 중에 그리고 특히 강철을 제조하기 위한 아크로의 작동 중에 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
전기로 및 특히 아크로는 다른 무엇보다도, 특히 강철 또는 다른 금속과 다양한 첨가제를 함유할 수 있는 투입 물질을 가열 및 용융하기 위해서 사용된다. 이 경우 아크로는 특히 폐기물, 특히 예컨대 강철 스크랩(steel scrap)과 같은 폐기 금속을 녹여서 강철 또는 다른 금속을 제조 및 재생할 때에 사용된다.
아크로 내에서는 아크로 내에 있고 아크로의 하부 전극(bottom electrode)에 전기적으로 접촉된 투입 물질과 하나 이상의 전극 열(electrode column) 사이에 전기 전압이 인가된다. 인가된 전기 전압에 의해, 투입 물질 쪽을 향하는 전극 열의 팁(tip)과 투입 물질 사이에서 아크가 발생 되며, 이 경우 아크에 의해 발생 되는 열 에너지는 특히 열 방사 및 열 전도에 의해서 투입 물질로 전달된다. 이와 같은 방식에 의해서는, 투입 물질이 자신의 용융 온도 위에 있는 온도로, 예를 들면 대략 1800℃의 범위 안에 온도로 가열됨으로써 용융될 수 있다. 획득된 용융물을 전기로로부터 제거하기 위하여 태핑 공정(tapping process)이 실시되며, 이 공정 이후, 전기로에 투입 물질이 새로이 충전 혹은 적재된다.
전극 열은 통상적으로 흑연을 함유하는 재료로부터 제조된 복수의 전극으로 구성되며, 이들 전극은 자신의 단부에 배치된 연결 부재들을 통해서 서로 연결되어 있으며, 이들 연결 부재는 쓰레디드 니플(thread nipple)로도 명명되고, 전극 단부에 있는 상응하는 홈 내부에 나사 결합 되어 있다. 아크로의 작동 중에는, 아크를 발생시키는 전극들이 극도의 전기 및 열 부하에 노출되는데, 그 이유는 이들 전극이 특히 투입 물질 쪽을 향하는 자신의 하단부에서 상당한 마모 혹은 번 오프(burn off)에 노출되기 때문이다. 이와 같은 이유에서, 전극 마모로 인해 발생하는 전극 열의 단축을 보상하고 이로써 전극 열의 하단부와 투입 물질의 표면 사이 간격을 일정하게 유지하기 위하여, 상기와 같은 노 내에서는 통상적으로 개별 전극이 사용되지 않고, 오히려 지지 암에 고정되어 있고 노 작동 중에 노 내에서 연속으로 아래로 변위 되는 전극 열들이 사용된다. 따라서, 전극 열이란 복수의 전극들로 구성된 전극 열을 의미할 뿐만 아니라, 이전에 이미 완전히 사용되었거나 번 오프 되어서 부분적으로 사용되었거나 번 오프 된 전극만을 포함하는 전극 열도 의미한다. 이와 같은 전극 열의 사용에 의해서는, 개별 전극을 사용하는 경우보다 노가 중단 없이 더 오래 작동될 수 있다. 전극 열의 길이가 소정의 최소 길이에 미달 되면, 이 전극 열의 상단부에 수동으로 또는 바람직하게는 기계에 의해서 하나 또는 복수의 새로운 전극이 나사 결합 된다. 이와 같은 나사 결합은 노 내에 있는 전극 열에서 이루어질 수 있거나, 그 대안으로서 전극 열이 사전에 운송 장치에 의해서 노로부터 제거될 수 있고, 나사 결합 후에 하나 또는 복수의 전극이 재차 노 내부로 삽입될 수 있다.
전극 재료의 소비 및 그로 인한 전기로 내에 있는 전극의 소비는 전기로 작동 비용에 무시할 수 없는 정도의 영향을 미치는데, 예를 들면 작동 비용의 약 5%를 차지한다. 그에 상응하게, 획득된 용융물의 양과 관련된 전극 재료의 소비율, 다시 말해 예컨대 소비된 전극 재료 대 재생된 강철의 비율은 중요한 작동 변수가 된다. 이 경우 전극 재료의 소비율은 예를 들어 사용된 전극 재료, 작동 전류 그리고 투입 물질의 조성 및 품질과 같은 상이한 매개 변수에 좌우된다.
예를 들어 전기로의 전극 재료의 소비율에 미치는 전기로의 다양한 작동 방식의 효과 및/또는 용융 공정의 다양한 작동 파라미터의 효과를 추정하여 전기로의 작동을 최적화할 수 있기 위해서는, 전기로의 전극 재료의 소비를 결정할 필요가 있다. 이때 특히 바람직한 것은, 개별 작동 간격 동안에 우세한 다양한 작동 조건에 따라 전극 소비율을 차별화된 방식으로 분석할 수 있기 위하여, 전기로의 다양한 작동 간격에 대해 전극 재료 소비를 별도로 결정하는 것이다.
상기와 같은 목적을 위하여, 특정 기간 동안, 예를 들면 1개월 동안 저장 설비로부터 인출되어 전극 열에 부가된 전극의 개수를 결정하고 이로부터 소비된 전극 재료 대 재생된 강철의 전술된 비율을 산출하는 방식이 공지되어 있다. 그러나 이와 같은 방식에 의해서는 더 짧은 기간, 예를 들면 수주 또는 심지어 1주, 수일 또는 수시간 동안에 그리고 특히 연속으로 이루어지는 두 번의 태핑 공정 사이의 기간 동안에 충분히 정확한 값이 결정될 수 없는데, 그 이유는 관찰된 시간 간격의 처음에 그리고 마지막에 각각 여전히 전극 열 내부에 포함되어 있는 전극 재료의 양이 고려되지 않은 채로 남아있기 때문이다.
또한, 이와 같은 목적을 위해서는, 작동 간격 동안에 발생하는 전극 열의 번 오프율을 검출하고 이로부터 작동 간격 동안에 전극 재료의 소비를 추정하기 위하여, 전기로의 작동 간격 전·후에 각각 전극 열의 이미지를 촬영하는 카메라 시스템이 사용될 수 있다. 하지만, 이와 같은 이미지를 촬영하고 그에 상응하는 평가를 하기 위해서는 상당한 재료 비용 및 인적 비용이 반드시 필요하다. 또한, 이미지 촬영은 단지 전기로의 덮개가 개방된 경우에만 그리고 이로써 단지 전기로 작동 중의 특별한 시점에만 이루어질 수 있음으로써, 결과적으로 이 방법은 소비 검출의 가능한 시간 간격에 대한 유연성(flexibility)과 관련해서 제한되었다. 또한, 이 방법에 의해서는 전극 소비의 충분히 정확한 추정도 얻어지지 않는다.
본 발명의 과제는, 임의의 시간 간격 동안의, 특히 한 번의 태핑 공정과 다음 번 태핑 공정 사이와 같은 짧은 작동 간격 동안의 전기로의 작동 중에 전극 재료 소비의 정확하고도 신뢰할만한 결정을 가능케 하면서도 적은 재료 비용 및 특히 적은 인적 비용으로써 실현될 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제는 본 발명에 따라 전기로의 작동 중에, 특히 강철을 제조하기 위한 아크로의 작동 중에 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 방법에 의해서 해결되며, 이 경우 본 발명에 따른 방법은 전기로 내에 배치되어 있거나 전기로 내부로 삽입될 하나 이상의 전극 열의 중량이 중량 측정 장치를 사용해서 결정되는 것을 포함한다.
본 발명에 따라 전기로 내에 배치되어 있거나 그 내부로 삽입될 전극 열의 중량이 중량 측정 장치에 의해 결정됨으로써, 이 시점에 전기로 내에서 사용되는 전극 재료의 양의 정확한 값이 신뢰할만하게 그리고 직접적으로 결정된다. 특히 이와 같은 결정 방식에서는, 결정이 2개 이상의 다양한 시점에서 실시되는 경우, 이 시점들에 의해서 규정된 시간 간격의 처음과 마지막에 전기로 내부에 얼마나 많은 전극 재료가 있었는지도 곧바로 결정된다. 이와 같은 방식으로 결정된 중량 값들의 차에 의해서, 상응하는 시간 간격 내에, 예를 들면 연속으로 이루어지는 전기로의 두 번의 태핑 공정들 사이에서 소비된 전극 재료의 정확한 값이 결정될 수 있다. 이와 같은 방식에 의해서는, 임의로 짧게 선택될 수 있는 전기로의 작동 간격 동안에 전극 재료의 소비를 간단하고도 정확하며 신뢰할만하게 결정할 수 있다.
전극 재료의 소비를 결정하기 위한 시간적인 비용 및 인적인 비용을 최소화하기 위하여 그리고 가급적 완전히 피하기 위하여, 하나 이상의 전극 열의 중량이 본 발명에 따른 방법에서 바람직하게는 자동으로 결정된다. 예를 들어, 사전에 결정된 시점에 전극 열의 중량에 대한 측정값을 결정하기 위하여, 중량 측정 장치가 자동 제어 장치에 의해서 가동될 수 있다.
전기로의 특정 시간 간격 또는 작동 간격 내에서 발생하는 전극 재료의 소비를 결정하기 위하여, 본 발명에 따른 개념의 개선예에서는, 하나 이상의 전극 열의 중량을 2개 이상의 다양한 시점에서 결정하는 것이 제안된다. 2개의 시점들에 의해서 규정된 시간 간격 동안의 전극 재료 소비는 2개 중량 값들의 차를 구함으로써 결정될 수 있다. 특히 하나 이상의 전극 열의 중량은 전기로의 관련 용융 작동 간격 바로 앞에서 그리고 바로 뒤에서 결정될 수 있는데, 다시 말하자면 전기로의 투입 물질의 가열 혹은 용융을 위해서 전극 열에 전력이 중단 없이 공급되는 관련 시간 간격 바로 앞에서 그리고 바로 뒤에서 결정될 수 있다. 물론, 전극 열 중량은 또한 상호 시간적인 간격을 두고 실시되는 전기로의 복수의 용융 작동 간격들을 포함하는 상대적으로 더 긴 시간 간격 전에 그리고 후에도 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 방법이 특히 바람직하게는 전극 재료의 소비에 미치는 다양한 작동 조건들의 영향을 분석하기 위해서 이용될 수 있기 때문에, 전극 재료의 소비는 바람직하게 다양한 용융 작동 간격 동안에 결정되며, 이 경우 개별 용융 작동 간격 동안에는 예를 들어 다양한 높이의 전류 밀도가 설정되거나 다양한 종류의 강철이 사용되는 것과 같은 다양한 작동 조건들이 존재하며, 이 경우 개별 간격 동안의 소비 값은 개별 용융 작동 간격 바로 앞에서 그리고 바로 뒤에서 전극 열 중량들을 결정하고 그 차이를 구함으로써 결정된다.
예를 들어 전극 열 중량은 전기로의 태핑 공정-대-태핑 공정-시간 간격 바로 앞에서 그리고 바로 뒤에서 결정될 수 있는데, 다시 말하자면 전기로의 한 번의 태핑 공정에 곧바로 이어지고 전기로의 다음 태핑 공정까지 연장되는 용융 작동의 시간 간격 바로 앞에서 그리고 바로 뒤에서 결정될 수 있다.
전기로의 작동 중에는 통상적으로, 노 작동 중에 발생하는 전극 열의 번 오프에 의해서 야기되는 전극 재료의 소비를 보상하기 위하여, 새로운 전극들이 규칙적인 간격을 두고서 전극 열에 부가되고 이 전극 열에 연결되고, 특히 전극 열에 나사 결합 된다. 이와 같은 새로운 전극의 부가는 바람직하게 전기로의 연속하는 2개의 용융 작동 간격들 사이에서 그리고 그 결과로 전류가 공급되지 않은 일 전극 열에서 이루어진다. 하나의 전극을 전극 열에 부가하는 경우에는, 이 전극 열의 중량이 새로운 전극을 부가하기 직전에 결정될 수 있는데, 특히 이로부터 전극의 부가 전에 실시된 용융 작동 간격 동안에 전극 재료의 소비를 결정할 수 있기 위해서 결정될 수 있다. 그 대안으로서 또는 바람직하게는 또한 추가로, 전극 열의 중량은 새로운 전극을 부가한 직후에 결정될 수 있으며, 특히 전극의 부가에 이어지는 용융 작동 간격 동안에 전극 재료의 소비를 산출하기 위한 출발 값으로서 결정될 수 있다. 바람직하게는 전술된 중량들 중 두 가지가 결정된다. 또한, 새로운 전극을 부가하기 직전에 단지 전극 열의 중량만 결정될 수도 있고, 그로부터는 부가될 전극의 중량을 더함으로써 새로운 전극을 부가한 직후의 전극 열의 중량이 산출될 수 있다.
전극 열에 부가될 전극의 정확한 중량이 공지된 경우에, 이 부가될 전극의 공지된 중량은 또한 중량 측정 장치를 교정하기 위해서도 사용될 수 있다. 이와 같은 목적으로, 예를 들어 부가될 전극의 중량이 중량 측정 장치에 의해서 측정되고, 측정된 값이 부가될 전극의 공지된 실제 중량과 비교됨으로써, 중량 측정 장치는 비교 결과에 따라 교정될 수 있다. 바람직하게 부가될 전극의 중량 측정은, 전극 열에 부가되기 위해 전극이 전극 열로 운송되는 동안에 이루어지거나 전극이 전극 열에 부가되기 직전에 이루어진다. 또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 새로운 전극을 전극 열에 부가할 때마다 부가될 또는 부가된 전극의 중량을 측정하고 그에 상응하게 중량 측정 장치를 교정하는 방식도 제공될 수도 있다.
본 발명의 바람직한 추가의 일 실시예에 따르면, 전술된 바와 같은 전극 열의 특정 중량을 자동으로 기록하는 것이 바람직한데, 특히 예를 들어 상응하는 전자식 메모리 장치를 사용해서 기록하는 것이 바람직하다. 이와 같은 방식에 의해서, 전기로의 전극 재료의 소비와 관련된 다양한 평가를 위한 포괄적인 데이터 베이스가 형성될 수 있다.
본 발명의 범주 내에서, 전극 재료의 소비와 획득된 용융물의 비율로부터 전기로의 전극 재료의 소비율을 결정할 수 있기 위하여, 전기로 내에서 관찰된 시점에 혹은 관찰된 시간 간격(들) 동안에 획득된 용융물의 양을 검출하는 것도 또한 바람직하다.
본 발명에 따른 방법에서는 바람직하게 전기로를 포함하는 시스템의 작동 장치에 통합된 중량 측정 장치에 의해서 중량 결정이 이루어진다. 이와 같은 맥락에서 '통합된'이라는 표현은, 이 중량 측정 장치의 하나 이상의 부품 및 바람직하게는 모든 부품이 작동 장치의 하나 이상의 요소와 함께 구조적인 그리고/또는 기능적인 하나의 유닛을 형성한다는 것을 의미한다.
본 발명의 바람직한 추가의 일 실시예에 따르면, 하나 이상의 전극 열의 중량을 결정하기 위한 하나 이상의 중량 측정 장치가 운송 장치에 통합되어 있으며, 상기 운송 장치에 의해서는 전기로 내부에 배치된 그리고 바람직하게는 전기로 내부에 고정 장치에 의해 고정된 전극 열이 수용되어 전기로 내에서 운송되고 그리고/또는 전기로로부터 외부로 운송되고 그리고/또는 상기 운송 장치에 의해서는 전기로 외부에 배치된 전극 열이 전기로 내부로 운송된다. 고정 장치로서는, 예를 들어 전극 번 오프로 인해 나타나는 전극 열의 단축을 보상함으로써 전극 열의 하단부와 투입 물질의 표면 간의 간격을 일정하기 유지하기 위하여, 전극 열을 전기로의 용융 작동 동안에 전기로 내부에서 위치 고정시키고 전극의 번 오프 양에 따라 전극 열을 연속으로 아래로 변위시키는 고정 장치가 사용된다. 본 실시예에서 전극 열의 중량은, 전극 열을 전기로 및/또는 고정 장치로부터 완전히 제거하지 않더라도 결정될 수 있다. 예를 들어 운송 장치는, 2개의 용융 작동 간격들 사이에 전극 열을 전기로에 대하여 상대적으로 혹은 고정 장치에 대하여 상대적으로 위로 올리고 그리고/또는 아래로 내릴 목적으로 사용될 수 있는데, 예를 들면 특히 새로운 전극이 전극 열에 부가된 후에 전기로의 투입 물질로부터 이격된 전극 열의 간격을 조절할 목적으로 사용될 수 있다. 전극 열을 수용할 수 있도록, 운송 장치는 바람직하게 전극 열에 대한 커플링을 위하여 커플링 장치를 구비한다. 또한, 고정 장치는 이 고정 장치 및 특히 이 고정 장치에 의해 고정된 전극 열의 위치를 조정할 수 있고 특히 높이를 조정할 수 있는 조정 장치를 포함할 수 있다. 이 목적을 위하여, 조정 장치는 예를 들어 유압 시스템을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 중량 측정 장치가 상기와 같은 고정 장치의 조정 장치에 통합될 수 있다.
본 실시예에서 운송 장치는 특히 전극 열에 새로운 전극을 부가하고 이 전극 열에 새로운 전극을 연결할 목적으로도 사용될 수 있다.
본 실시예에서, 부가될 전극은 운송 장치에 의해서, 경우에 따라 고정 장치에 의해 고정된 전극 열 위에서 저장 위치로부터 일 위치로 곧바로 수직으로 운송될 수 있으며, 이 경우 상기 운송 장치는 예를 들어 레이저 유닛과 같은 위치 설정 유닛을 구비할 수 있으며, 이 유닛에 의해서는 새로운 전극 및 전극 열의 정확한 상호 정렬 및/또는 위치 설정이 체크 될 수 있다. 올바른 위치로 보내진 전극은 예컨대 전극 내부에 제공된 니플의 나사 결합에 의해서 전극 열에 연결될 수 있다. 전극 열에 하나 또는 복수의 새로운 전극이 부가된 후에는, 이 전극 열이 재차 고정 장치에 의해서 고착되어 위치 고정되기 전에 전극 열 팁과 전기로의 투입 물질 사이에 원하는 간격을 만들기 위하여, 상기 전극 열이 고정 장치로부터 풀어지고, 운송 장치에 의해서 전기로의 방향으로 일 섹션만큼 하강 될 수 있다. 그 대안으로서, 운송 장치는 또한 전극 열을 고정 장치로부터 전기로 내부의 또는 전기로 외부의 다른 일 위치로 이동시킬 수 있음으로써. 상기와 같이 보완된 전극 열이 재차 고정 장치로 안내되고 그곳에 고착되어 위치 고정되기 전에, 전기로 내부의 또는 전기로 외부의 다른 일 위치에서 하나 또는 복수의 새로운 전극이 전극 열에 고정되는 것이 가능하다.
운송 장치로서는 예를 들어 트롤리(trolley)를 포함하는 크레인 장치가 사용되며, 이 트롤리는 바람직하게 전기로 및/또는 고정 장치의 수직 상부에서 연장되는, 바람직하게는 수평의 크레인 트랙 상에서 움직인다. 크레인 장치는 예컨대 이 크레인 장치의 일 케이블에 배치된 크레인 후크(crane hook)를 커플링 장치로서 포함할 수 있으며, 상기 크레인 후크에 전극 열이 매달릴 수 있다. 본 실시예에서 중량 측정 장치는 예컨대 크레인 장치의 크레인 후크와 크레인 트랙 사이에 매달리는 크레인 스케일(crane scale)을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 추가의 일 실시예에 따르면, 중량 측정 장치는 고정 장치에 통합되어 있으며, 이 고정 장치에 의해서는 전극 열이 전기로의 용융 작동 동안에 고정된다. 통상적으로는 전극 열이 전기로의 대부분의 작동 시간 동안에 고정 장치에 의해서 고정되기 때문에, 고정 장치에 통합된 중량 측정 장치는 전극 열의 중량을 결정하기 위해 전기로의 작동 시퀀스를 변경시키지 않더라도 또는 추가의 전극 열 운동을 실행하지 않더라도, 거의 원하는 시점에 그리고 그에 따라 적어도 거의 연속으로 전극 열의 중량을 결정할 수 있는 가능성을 제공해준다. 특히 본 실시예에서 중량 측정 장치는 추가로, 특히 전극 열 내에서 이 전극 열에 의한 아크 형성으로 인해 발생할 수 있는 것과 같은 전기로의 용융 동작 동안에 발생하는 진동을 검출하고, 측정하며, 경우에 따라서는 기록함으로써 결과적으로 중량 측정 장치가 이중적인 기능을 충족시키도록 하기 위한 목적으로도 형성 및 사용될 수 있다.
진동 상태를 검출하기 위하여, 예를 들어 전극 열의 중량이 전기로의 작동 동안에 중량 측정 장치에 의해서 결정될 수 있다. 전기로의 작동 동안에는 예를 들어 전극 열 상에 아크가 형성됨으로 인해, 중력에 추가해서 전극 열의 진동 운동을 야기할 수 있는 힘이 작용한다. 이 목적을 위하여 바람직하게는 전극 열의 중량이 전기로의 작동 동안에 중량 측정 장치에 의해서 연속적으로 또는 적어도 준 연속적으로, 예를 들어 1 내지 500Hz의 시간 해상도로 결정된다. 전기로의 작동 동안에 중량 측정 장치에 의해서 결정된 값들을 평가함으로써, 상기와 같은 전극 열의 진동 상태가 식별될 수 있으며, 이 경우 본 실시예에서는 특히 진동의 주파수 및/또는 진폭도 결정될 수 있다. 그럼으로써, 특히 전극에 위험한 가속 혹은 진동 주파수가 식별될 수 있고, 노 및/또는 전극 현가부의 제어는 상기 식별에 따라 적응될 수 있으며, 이 경우에는 특히 문제가 되는 상태가 발생하기 전에 자동으로 비상 스위치-오프가 실시될 수 있다. 또한, 전극 열의 진동 상태의 검출 혹은 측정은 예를 들어 전기로의 작동 상태를 판단하기 위해서도 사용될 수 있다. 예컨대 진동 상태의 검출에 의해서는, 스크랩의 갑작스런 투입이 검출될 수 있고, 전극 열로부터 전기로의 벽으로 이어지는 제어되지 않은 플래시오버(flashover) 현상 혹은 아크가 식별될 수 있거나 전극 파손의 위험이 예견되어 전극 파손이 방지될 수 있다. 추가의 일 실시예에 따르면, 전극 열의 검출된 진동 상태로부터는 전기로의 거품 슬래그의 높이가 도출될 수 있다. 전술된 바와 같이 검출된 정보들은 또한 전기로의 작동을 적응시키고 최적화할 목적으로도 사용될 수 있다. 특히 현저하게 감소된 열 소산 및 그와 더불어 전기로의 더욱 효율적인 작동이 달성될 수 있고 그리고/또는 전극 열의 감소된 진동 혹은 전기로의 더 안정된 운영이 달성될 수 있다.
전술된 바와 같은 전극 열을 위한 고정 장치는 지지 암을 포함할 수 있으며, 이 지지 암은 노 상부에서 수평으로 연장되고, 자신의 노측 단부에 전극 열을 위한 수용부 혹은 고정부를 구비한다. 이 고정부는 서로 마주 놓인 2개 이상의 클램핑 죠(clamping jaw)를 구비할 수 있으며, 이 클램핑 죠에 의해서는 전극 열이 지지 암에 클램핑 될 수 있다. 지지 암으로부터 전극 열이 바람직하게는 노 덮개의 개구를 통과해서 수직 방향으로 전기로 내부로 연장된다. 그밖에, 고정 장치는 실질적으로 수직인 기둥(pillar)을 포함할 수 있으며, 이 기둥의 상단부에 지지 암이 연결된다. 전극 열의 번 오프에 의해 전극 열의 길이가 변동됨에도 불구하고 전극 열 팁과 전기로의 투입 물질 사이에서 원하는 간격이 유지되도록 전극 열의 높이를 조절할 수 있도록, 고정 장치는 수직 방향으로 높이 조정 가능하게 형성될 수 있다. 고정 장치 및 특히 고정 장치의 지지 암은 바람직하게 전기로의 용융 작동 동안에 전극 열에 전류를 공급하기 위해서도 이용되며, 이 목적을 위하여 바람직하게는 케이블을 통해 전력원에 연결되어 있다.
본 발명에 따른 개념의 개선예에서는, 하나 이상의 요소를 사용해서 전극 열의 중량을 결정하는 것이 제안되며, 이 요소는 바람직하게 스트레인 게이지(strain gauge), 힘 변환기 및/또는 전극 열을 위한 고정 장치를 조정하기 위하여 유압 시스템 내부에 배치된 압력 측정 요소이다. 이때 상기 하나 이상의 스트레인 게이지는 예컨대 금속 스트레인 게이지 또는 광학 스트레인 게이지일 수 있으며 그리고/또는 하나 이상의 힘 변환기는 로드 셀(load cell)일 수 있다. 전극 열을 위한 고정 장치의 일 지지 암에 배치된 스트레인 게이지는 지지 암 내에서 전극 열의 중량에 의해서 발생 되는 팽창 혹은 인장 응력을 측정하고, 이로부터 전극 열의 중량이 결정될 수 있다. 원칙적으로, 스트레인 게이지는 바람직하게 지지 암을 지지하는 고정 장치의 수직 기둥에 배치되거나 기둥과 지지 암 사이에 배치될 수도 있다. 하지만, 바람직하게 스트레인 게이지는 지지 암의 팽창이 최대인 영역에 설치되는데, 특히 지지 암의 상부 면에서, 지지 암을 지지하는 기둥 근처에 그리고/또는 지지 암의 폭 방향으로 보아 이 지지 암의 대략 중앙에 설치되지만, 이 경우 스트레인 게이지는 지지 암의 중앙 밖에도 배치될 수 있다. 또한, 전술된 유압 시스템은 고정 장치 및 고정 장치 내부에 수용된 전극 열의 위치를 조정하도록, 특히 높이와 관련해서 조정하도록 형성될 수 있다. 유압 시스템 내부에 배치되어 있고 이 유압 시스템의 유압액의 압력을 측정하는 압력 측정 요소는 특히 고정 장치에 의해서 고정된 전극 열의 중량을 결정하기에 적합하다. 원칙적으로, 중량 측정 장치는 전술된 바와 같이 조정을 실행하도록 형성된 고정 장치의 임의의 조정 장치에 통합될 수 있다.
힘 변환기, 특히 로드 셀도 마찬가지로 전극 열의 중량을 결정하기에 적합하고, 예를 들어 고정 장치의 지지 암 및/또는 기둥에 설치될 수 있으며, 이 경우 로드 셀은 바람직하게 측정에 효과적으로 고정 장치의 지지 암에 뿐만 아니라 기둥에도 연결되어 있다. 원칙적으로, 중량 측정 장치는 또한 복수의 스트레인 게이지 및/또는 복수의 힘 변환기를 포함할 수도 있으며, 이 경우 상기 복수의 스트레인 게이지 및/또는 힘 변환기는 중량 혹은 팽창의 측정을 상호 독립적으로 실행할 수 있거나 하나의 공통된 측정값을 얻기 위하여 서로 적합하게 접속될 수 있다.
본 실시예의 한 가지 추가의 장점은, 스트레인 게이지 및 힘 변환기가 또한 각각 전기로의 용융 작동 동안에 전극 열 또는 이에 연결된 부품 내부에서 발생하는 진동을 검출, 측정하고, 경우에 따라서는 기록하기에도 적합하다는 것이다.
바람직하게는, 전극 열의 중량을 결정하기 전에 중량 측정 장치에 의해서 이 중량 측정 장치의 교정이 실시된다.
바람직한 일 실시예에 따르면, 전극 열의 중량은 이 전극 열에 전류가 공급되지 않는 일 시점에 결정된다. 이 시점에는 아크에 의해 발생되는 진동이 전극 열 내부에서 발생하지 않기 때문에, 이와 같은 방식에 의해서는 전극 열의 중량이 특히 정확하게 측정될 수 있다.
본 발명의 범주에서, 전극 열의 중량은 바람직하게 이 전극 열이 전기로 내부에 적어도 섹션별로 위치하고 그리고/또는 전극 열을 위한 고정 장치에 의해서 고정되는 동안에 결정된다. 따라서, 특히 중량 결정의 목적으로 전극 열을 전기로 및/또는 고정 장치로부터 제거하는 과정이 생략될 수 있으며, 그럼으로써 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 추가의 시간 소모가 방지된다.
본 발명의 추가의 대상은 전기로의, 특히 강철을 제조하기 위한 아크로의 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 장치이며, 이 경우 본 발명에 따른 장치는 전기로 내에 배치되어 있거나 전기로 내부로 삽입될 하나 이상의 전극 열의 중량을 결정하기 위한 하나 이상의 중량 측정 장치를 포함하며, 이 경우 상기 중량 측정 장치는 전기로를 포함하는 시스템의 작동 장치에 통합되어 있다. 이와 같은 장치는 적은 비용으로 구현될 수 있고, 특히 전술된 본 발명에 따른 방법을 실시하기에 적합하다. 그에 상응하게, 앞에서 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 방법과 관련해서 기술된 장점들 및 바람직한 실시예들은 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 장치에도 적용된다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 장치는 전극 열의 중량을 자동으로 결정하도록 형성되었다. 이 목적을 위하여, 본 발명에 따른 장치는 예를 들어 전자식 제어 장치를 포함할 수 있으며, 이 제어 장치는 전극 열의 중량을 결정하고 경우에 따라 기록되는 상응하는 측정값을 발생시키기 위하여 중량 측정 장치를 자동으로 가동시킨다.
또한, 본 발명에 따른 장치가 전자식 메모리 장치를 포함하고, 전극 재료 소비와 관련된 데이터의 포괄적인 평가 및 분석을 가능케 하기 위하여 전극 열의 중량을 전자식 메모리 장치 내부에 자동으로 기록하도록 형성된 것도 바람직하다.
본 발명의 바람직한 추가의 일 실시예에 따르면, 중량 측정 장치는 운송 장치에 통합되어 있으며, 이 운송 장치는 전기로 내에 배치된 그리고 바람직하게는 고정 장치에 의해 전기로 내부에 고정된 전극 열을 수용하도록 형성되고 전기로 내에서 운송하고 그리고/또는 전기로로부터 외부로 운송하고 그리고/또는 전기로 외부에 배치된 전극 열을 전기로 내부로 운송하도록 형성되었다. 본 발명에 따른 방법과 관련하여 앞에서 상세하게 기술된 바와 같이, 운송 장치는 바람직하게 크레인 장치를 포함하며, 이 경우 중량 측정 장치는 크레인 장치에 설치된 크레인 스케일을 구비할 수 있다.
본 발명의 바람직한 추가의 일 실시예에 따르면, 중량 측정 장치는 고정 장치에 통합되어 있으며, 이 고정 장치는 전기로의 용융 작동 동안에 전극 열을 고정시키도록 형성되었다. 바람직하게 중량 측정 장치는 본 발명에 따른 방법과 관련하여 앞에서 기술된 바와 같이 고정 장치의 지지 암에 통합되어 있다. 또한, 중량 측정 장치는 방법과 관련하여 앞에서 기술된 바와 같은 고정 장치를 조정하기 위한 조정 장치에, 특히 유압 시스템에 통합될 수도 있다.
중량 측정 장치는 바람직하게 하나 이상의 요소를 포함하며, 이 요소는 바람직하게 스트레인 게이지, 힘 변환기 및/또는 전극 열을 위한 고정 장치를 조정하기 위한 유압 시스템 내부에 배치된 압력 측정 요소이다. 이 경우 상기 하나 이상의 스트레인 게이지는 예컨대 금속 스트레인 게이지 또는 광학 스트레인 게이지일 수 있으며 그리고/또는 상기 하나 이상의 힘 변환기는 로드 셀일 수 있다.
또한, 상기 장치의 중량 측정 장치가 하나 이상의 전극 열의 중량을 연속적으로 또는 적어도 준 연속적으로, 바람직하게는 1 내지 500Hz의 시간 해상도로 결정하도록 형성된 것도 바람직하다.
본 발명은 첨부된 도면에 예로서 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 이하에서 상세하게 설명된다.
도 1은 전기로 및 이 전기로의 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 장치를 구비하는 본 발명의 일 실시예에 따른 시스템을 도시한 개략도이다.
도 2는 전기로의 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 본 발명의 추가의 일 실시예에 따른 장치를 도시한 개략도이다.
도 1은 예를 들어 강철 스크랩 및 경우에 따라서는 추가의 첨가제를 투입 물질로서 수용하는 전기 아크로(10)를 구비하는 시스템을 보여주며, 상기 투입 물질은 아크로(10) 내부에서 발생 되는 아크의 열 에너지에 의해 상기 아크로(10) 내부에서 용융된다.
아크를 발생시키기 위하여, 상기 시스템은 아크로(10) 내부에 배치된 그리고 도 1에는 도시되어 있지 않은 하부 전극을 구비하고, 이 하부 전극은 아크로(10)의 투입 물질과 직접 전기적으로 접촉하며, 그리고 상기 시스템은 복수의 직관형 흑연 전극(14)으로 구성된 전극 열(12)을 구비하고, 이들 흑연 전극은 자신의 세로 측 단부에서 각각 쓰레디드 니플(16)을 통해 서로 나사 결합 되어 있다. 실제로는 복수의, 특히 3개의 평행하게 배치된 전극 열(12)이 특히 하부 전극이 없는 상태에서 사용될 수 있으며, 이 경우 도 1에는 도면에 대한 개관을 명확하게 할 목적으로 단 하나의 전극 열(12)만 도시되어 있다.
시스템은 또한 고정 장치(18)를 포함하며, 이 고정 장치에는 전극 열(12)이 매달려 있고, 상기 고정 장치로부터 출발하는 전극 열(12)은 위로부터 실질적으로 수직 방향으로 노 덮개(20)의 홀을 통해 아크로(10) 내부로 연장된다. 고정 장치(18)는 실질적으로 수평인 지지 암(22)을 포함하고, 이 지지 암은 실질적으로 수직인 기둥(24)에 의해서 지지 된다. 지지 암(22)은 자신의 노측 단부에 고정부(26)를 구비하고, 이 고정부 내부에는 전극 열(12)이 수용되어 있으며, 상기 고정부는 예를 들어 하나 또는 복수의 클램핑 죠를 포함할 수 있고, 이 클램핑 죠에 의해서 전극 열(12)이 고정부(26) 내부에 고정되거나 고정부(26)로부터 해체될 수 있다.
전극 열(12)은 고정 장치(18)에 의해서, 아크로(10) 내에 배치된 전극 열(12)의 팁이 아크로(10)의 투입 물질 상부에서 이 투입 물질로부터 규정된 간격을 두고 있는 위치에 고정된다. 하부 전극과 전극 열(12) 사이에 전기 전압을 인가함으로써, 전극 열(12)과 아크로(10)의 투입 물질 사이에서 아크가 발생될 수 있고, 투입 물질은 아크에 의해 방출된 열 에너지에 의해서 용융될 수 있다. 전극 열(12)에 대한 전력 공급은 지지 암(22)을 통해서 이루어지며, 이와 같은 목적으로 지지 암은 전기 전도성 재료로 제조되고, 도 1에 도시되어 있지 않은 케이블을 통해서 전력원에 연결되어 있다.
전극 열(12)의 높이를 조절할 수 있기 위하여 그리고 특히 아크로(10)의 용융 동작 동안에 전극 열(12)의 번 오프로 인해 반드시 필요한 전극 열(12)의 교정을 가능케 하기 위하여, 고정 장치(18)는 높이 조정 가능하게, 다시 말해 화살표(28)의 방향으로 움직일 수 있도록 형성되었다. 또한, 예를 들어 태핑 공정이 이루어진 후에 아크로(10)를 개방하고 노 덮개(20)에 할당된 아크로(10)의 개구를 통해서 아크로(10)에 새로운 투입 물질을 채우는 과정을 실행할 수 있기 위하여, 고정 장치(18)는 전극 열(12)과 함께 그리고 바람직하게는 노 덮개(20)와 함께 아크로(10)에 대하여 상대적으로 상승 될 수 있고, 수직 축(30)을 중심으로 피봇팅 동작할 수 있도록 형성되었다.
또한, 시스템은 운송 장치(32)를 포함하며, 이 운송 장치는 실질적으로 수평인 크레인 트랙(34), 상기 크레인 트랙(34) 상에서 화살표(35)의 방향으로 이동할 수 있는 트롤리(36), 및 상기 트롤리(36)에 케이블(38)에 의해서 매달려 상기 트롤리(36)에 대하여 상대적으로 수직 방향으로 화살표(39)를 따라 상승 및 하강할 수 있는 크레인 후크(40)를 구비하는 크레인 장치로서 형성되었다. 운송 장치(32) 및 고정 장치(18)의 위치 및 운동 경로는 상기 트롤리(36)가 고정 장치(18)의 고정부(26)의 위치 상부에서 수직으로 일 위치로 움직일 수 있도록 조정되어 있으며, 상기 일 위치에서는 고정부(26) 내부에 수용된 전극 열(12)이 운송 장치(32)에 매달릴 수 있거나 운송 장치로부터 제거될 수 있다. 이와 같은 목적을 위하여, 전극 열(12)이 도 1에 도시되어 있지 않은 루프(loop)를 구비할 수 있거나, 운송 장치(32)가 전극 열(12)을 매달기에 적합한 커플링 장치를 구비할 수 있다. 운송 장치(32)에 의해서는, 새로운 전극(14)이 전극 열(12)로 운송되어 이 전극 열에 연결될 수 있고, 전극 열(12)은 경우에 따라 고정 장치(18)로부터 분리될 수 있거나 고정 장치(18)에 제공될 수 있다.
또한, 시스템은 중량 측정 장치(42)를 포함하며, 본 실시예에서 상기 중량 측정 장치는 지지 암(22)의 상부 면에 설치된 스트레인 게이지(44)를 포함하고, 상기 스트레인 게이지는 지지 암(22) 내에서 전극 열(12)의 중량에 의해 야기되는 팽창을 측정하며, 그리고 시스템은 지지 암(22)과 기둥(24) 사이의 연결 영역에 설치되어 지지 암(22) 및 기둥(24)에 측정에 효과적으로 연결된 로드 셀(46) 및 운송 장치(32)의 트롤리(36)에 걸려 트롤리(36)와 크레인 후크(40) 사이에 배치된 크레인 스케일(48)을 포함한다.
스트레인 게이지(44) 및 로드 셀(46)은 전극 열(12)이 고정 장치(18)에 의해서 고정되되, 예컨대 아크로(10)의 연속하는 2개의 용융 작동 간격 사이에 고정되는 동안에 전극 열의 중량을 측정할 목적으로 각각 이용된다. 그와 달리, 크레인 스케일(48)은 전극 열(12)이 운송 장치(32)에 매달리는 동안에, 예를 들면 예컨대 새로운 전극(14)이 전극 열(12)에 니플에 의해 고정된 후에 전극 열(12)이 운송 장치(32)에 의해서 아크로(10) 및 고정 장치(18)에 대하여 상대적으로 하강하는 동안에 전극 열의 중량을 측정할 목적으로 이용된다.
중량 측정 장치(42)에 의해서 실행되는 전극 열(12)의 중량 결정은 아크로(10)의 전극 재료의 소비를 정확하게 결정할 수 있게 하며, 이 경우 소비 결정 과정은 이 과정이 최소의 추가 경비로 실시될 수 있도록 아크로(10)의 작동에 통합되어 있다. 실제로, 중량 측정 장치(42)는 당연히 도 1에 도시된 다양한 소자들, 즉 스트레인 게이지(44), 로드 셀(46) 및 크레인 스케일(48) 중 2개 또는 하나만을 포함할 수도 있다.
도 2는 전기로의 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 본 발명의 추가의 일 실시예에 따른 장치의 상세도를 보여주고 있으며, 이 장치는 크레인 스케일(48)을 포함하고, 크레인 스케일의 일 단부는 전극 열(12)과의 커플링을 위한 후크(50)를 구비하고, 다른 단부는 크레인 스케일(48)을 예컨대 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 형성된 운송 장치(32)의 크레인 후크(40)에 매달기 위한 고리(52)를 구비한다.
10: 전기로/아크로
12: 전극 열
14: (흑연)전극
16: 쓰레디드 니플
18: 고정 장치
20: 노 덮개
22: 지지 암
24: 기둥
26: 고정부
28: 화살표
30: 수직 축
32: 운송 장치
34: 크레인 트랙
35: 화살표
36: 트롤리
38: 케이블
39: 화살표
40: 크레인 후크
42: 중량 측정 장치
44: 스트레인 게이지
46: 로드 셀
48: 크레인 스케일
50: 후크
52: 고리

Claims (14)

  1. 전기로(10)의 작동 중에, 특히 강철을 제조하기 위한 아크로(10)의 작동 중에 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 방법으로서,
    상기 방법은 전기로(10) 내에 배치되어 있거나 전기로 내부로 삽입될 하나 이상의 전극 열(12)의 중량을 하나 이상의 중량 측정 장치(42)를 사용해서 결정하는 것을 포함하는, 전기로의 작동 중에 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 하나 이상의 전극 열(12)의 중량은 자동으로 결정되는 것을 특징으로 하는, 전기로의 작동 중에 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 전극 열(12)의 중량은 2개 이상의 다양한 시점에 결정되는 것을 특징으로 하는, 전기로의 작동 중에 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 방법.
  4. 제3항에 있어서, 하나 이상의 전극 열(12)의 중량은 전기로(10)의 용융 작동 간격 앞에서 그리고 뒤에서 결정되는 것을 특징으로 하는, 전기로의 작동 중에 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 중량 결정은 전기로(10)를 포함하는 시스템의 작동 장치(18, 32)에 통합된 중량 측정 장치(42)에 의해서 이루어지며, 중량 측정 장치(42)는 바람직하게 운송 장치(32)에 통합되어 있고, 상기 운송 장치에 의해서는 전기로(10) 내부에 배치된 그리고 바람직하게는 전기로(10) 내부에 고정 장치(18)에 의해 고정된 전극 열(12)이 수용되어 전기로(10) 내에서 운송되고 그리고/또는 전기로(10)로부터 외부로 운송되고 그리고/또는 전기로(10) 외부에 배치된 전극 열(12)이 전기로(10) 내부로 운송되며, 그리고/또는 중량 측정 장치(42)는 고정 장치(18)에 통합되어 있으며, 상기 고정 장치에 의해서 전극 열(12)은 전기로(10)의 작동 동안에 바람직하게 고정 장치(18)의 조정 장치 내부에서 위치 고정되고, 상기 조정 장치에 의해서 고정 장치(18)는 조정될 수 있고, 예컨대 높이 조정될 수 있는 것을 특징으로 하는, 전기로의 작동 중에 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 전극 열(12)의 중량은 하나 이상의 스트레인 게이지(44), 하나 이상의 힘 변환기 및/또는 전극 열(12)을 위한 고정 장치(18)를 조정하기 위한 유압 시스템 내부에 배치된 하나 이상의 압력 측정 요소 및 바람직하게는 금속 스트레인 게이지 또는 광학 스트레인 게이지를 사용해서 결정되는 것을 특징으로 하는, 전기로의 작동 중에 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 전극 열(12)의 중량은 연속적으로 또는 적어도 준 연속적으로, 바람직하게는 1 내지 500Hz의 시간 해상도로 결정되는 것을 특징으로 하는, 전기로의 작동 중에 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 방법.
  8. 전기로(10)의, 특히 강철을 제조하기 위한 아크로(10)의 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 장치로서,
    상기 장치는 전기로(10) 내에 배치되어 있거나 전기로 내부로 삽입될 하나 이상의 전극 열(12)의 중량을 결정하기 위한 하나 이상의 중량 측정 장치(42)를 포함하며, 중량 측정 장치(42)는 전기로(10)를 포함하는 시스템의 작동 장치(18, 32)에 통합된, 전기로의 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 장치.
  9. 제8항에 있어서, 전극 열(12)의 중량을 자동으로 결정하도록 형성된 것을 특징으로 하는, 전기로의 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 중량 측정 장치(42)는 운송 장치(32)에 통합되어 있고, 상기 운송 장치는 전기로(10) 내부에 배치된 그리고 바람직하게는 전기로(10) 내부에 고정 장치(18)에 의해 고정된 전극 열(12)을 수용하도록 그리고 전기로(10) 내에서 운송하고 그리고/또는 전기로(10)로부터 외부로 운송하고 그리고/또는 전기로(10) 외부에 배치된 전극 열(12)을 전기로(10) 내부로 운송하도록 형성된 것을 특징으로 하는, 전기로의 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 장치.
  11. 제8항 내지 제10항 중 적어도 어느 한 항에 있어서, 중량 측정 장치(42)가 고정 장치(18)에 통합되어 있고, 상기 고정 장치는 전기로(10)의 용융 동작 동안에 전극 열(12)을 고정시키도록 형성된 것을 특징으로 하는, 전기로의 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 장치.
  12. 제11항에 있어서, 중량 측정 장치(42)는 고정 장치(18)의 지지 암(22)에 통합된 것을 특징으로 하는, 전기로의 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 장치.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 중량 측정 장치(42)는 하나 이상의 스트레인 게이지(44), 하나 이상의 힘 변환기 및/또는 전극 열(12)을 위한 고정 장치(18)를 조정하기 위한 유압 시스템 내부에 배치된 하나 이상의 압력 측정 요소 및 바람직하게는 금속 스트레인 게이지 또는 광학 스트레인 게이지를 포함하는 것을 특징으로 하는, 전기로의 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 장치.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 중량 측정 장치(42)는 하나 이상의 전극 열(12)의 중량을 연속적으로 또는 적어도 준 연속적으로, 바람직하게는 1 내지 500Hz의 시간 해상도로 결정하도록 형성된 것을 특징으로 하는, 전기로의 전극 재료의 소비를 결정하기 위한 장치.
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014014407A1 (de) * 2014-10-02 2016-04-07 Ald Vacuum Technologies Gmbh Umschmelzofen mit einer Wägezelle
CN107381354B (zh) * 2016-05-16 2019-04-16 上海梅山钢铁股份有限公司 一种行车智能称重方法
US11451761B2 (en) * 2016-07-26 2022-09-20 Qcify Inc. Sub stream auto sampling
CN107290033A (zh) * 2017-07-21 2017-10-24 重庆钢铁集团电子有限责任公司 废钢分类计量方法
US20200239980A1 (en) * 2017-10-13 2020-07-30 Pyrogenesis Canada Inc. Dc arc furnace for waste melting and gasification
DE102018103312B4 (de) 2018-02-14 2019-08-22 Ald Vacuum Technologies Gmbh Umschmelzanlage und Verfahren zum Betrieb einer Umschmelzanlage
CN110108239B (zh) * 2019-05-21 2021-04-02 东莞维科电池有限公司 极片质量信息获取方法、系统及设备

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02306137A (ja) * 1989-05-19 1990-12-19 Daido Steel Co Ltd アーク炉における電極損耗判定方法
JP2000306662A (ja) * 1999-04-19 2000-11-02 Kawasaki Steel Corp アーク炉用電極の重量測定装置
US6330270B1 (en) * 1998-03-31 2001-12-11 Elkem Asa Method for weighing electrodes in electric smelting furnaces

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1263468A (en) * 1968-05-14 1972-02-09 Associate Electrical Ind Ltd Improvements relating to control arrangements for electro-slag refining apparatus
US3614284A (en) * 1969-04-12 1971-10-19 Leybold Heraeus Verwaltung Melting furnace with movable current carrying leads for a consumable electrode
DE1934218B2 (de) * 1969-07-05 1977-04-28 Leybold-Heraeus GmbH & CoKG, 500OKoIn Verfahren und anordnung zur regelung des abschmelzvorgangs von selbstverzehrenden elektroden
US3822111A (en) * 1971-02-25 1974-07-02 Sony Corp Apparatus for pulling up semiconductor crystals
JPS5142947B2 (ko) * 1971-09-28 1976-11-18
SU628409A1 (ru) * 1974-07-17 1978-10-15 Научно-исследовательский институт металлургии "Устройство дл измерени веса расходуемого электрода в дуговых печах
JPS527046A (en) * 1975-07-07 1977-01-19 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd Detector of consumption and breakage of electrode
US4091229A (en) * 1977-03-01 1978-05-23 Wooding Corporation Slag and alloy feeding based on electrode weight
SU794387A1 (ru) * 1979-02-12 1981-01-07 Московский Ордена Ленина Энерге-Тический Институт Способ определени весаРАСХОдуЕМОгО элЕКТРОдА элЕКТРО-ТЕРМичЕСКОй уСТАНОВКи и уСТРОй-CTBO дл ЕгО ОСущЕСТВлЕНи
US4303797A (en) * 1980-06-20 1981-12-01 Consarc Corporation Method and apparatus for controlling electrode drive speed in a consumable electrode furnace
SU932262A1 (ru) * 1980-11-11 1982-05-30 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Тепло- И Массообмена Им. А.В.Лыкова Устройство контрол изменени массы образца
JPS59124589A (ja) * 1982-12-28 1984-07-18 株式会社東芝 産業用ロボツト
US4569056A (en) * 1984-04-27 1986-02-04 Carpenter Technology Corporation Consumable electrode remelting furnace and method
DE3528867A1 (de) * 1985-08-12 1987-02-19 Leybold Heraeus Gmbh & Co Kg Einrichtung zum kompensieren des einflusses des gewichts einer stromzufuehrungsleitung auf eine gewichtsmesseinrichtung
JPH01230983A (ja) * 1988-03-10 1989-09-14 Nippon Steel Corp 複数基併設式電気炉設備
DE3810292A1 (de) * 1988-03-25 1989-10-05 Rexroth Mannesmann Gmbh Einrichtung zur regelung eines lichtbogenofens durch hydraulische hoehenverstellung der elektrode
DE4204757C2 (de) * 1992-02-18 2001-02-15 Ald Vacuum Techn Ag Umschmelzofen
ATE151166T1 (de) * 1993-10-06 1997-04-15 Abus Kransysteme Gmbh & Co Kg Hebezeug mit unterflasche ohne schleppkabel
DE19526161C2 (de) * 1995-07-11 1997-05-07 Mannesmann Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Elektrodenhubes
JPH09229571A (ja) * 1996-02-21 1997-09-05 Daido Steel Co Ltd アーク炉における電極長さの調整装置
US6310454B1 (en) * 1997-11-07 2001-10-30 Robert L. Moran Apparatus and control method for feeder system for flowable material
JP3644012B2 (ja) * 1999-10-26 2005-04-27 株式会社川端エンジニアリング 電極棒の接続装置
US6481298B1 (en) * 2000-11-13 2002-11-19 The University Of Tennessee Research Corporation Vehicle brake testing system
DE102006000737A1 (de) * 2006-01-04 2007-07-05 Sms Demag Ag Vorrichtung zum Nachsetzen einer Elektrode für einen metallurgischen Ofen
JP5342399B2 (ja) * 2009-10-05 2013-11-13 大和製衡株式会社 吊り秤
DE102013007394A1 (de) * 2013-04-30 2014-10-30 Ald Vacuum Technologies Gmbh Umschmelzofen und Kardangelenk insbesondere für die Elektrodenstangenhalterung eines Umschmelzofens
DE102014014407A1 (de) * 2014-10-02 2016-04-07 Ald Vacuum Technologies Gmbh Umschmelzofen mit einer Wägezelle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02306137A (ja) * 1989-05-19 1990-12-19 Daido Steel Co Ltd アーク炉における電極損耗判定方法
US6330270B1 (en) * 1998-03-31 2001-12-11 Elkem Asa Method for weighing electrodes in electric smelting furnaces
JP2000306662A (ja) * 1999-04-19 2000-11-02 Kawasaki Steel Corp アーク炉用電極の重量測定装置

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