NO127646B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved drift av elektriske lysbueovner.

Oppfinnelsen angår driften av elektriske lysbueovner og er særlig, men ikke helt og holdent, rettet mot lysbuesmelteov-ner som anvender forbrukbare elektroder av et sterkt reaktivt metall, f. eks. titan, og hvor smeltningen finner sted under vakuum.

I det øyemed å oppnå kontroll av lysbuen er det vanlig ved ovner av denne type å anbringe et magnetisk felt i aksiell ret ning i forhold til ovnen i den hensikt å hindre dannelsen av lysbuer mellom elektroden og ovnens kobbervegger. For tiden fremstilles det magnetiske felt ved hjelp av spoler som innhyller ovnen og fører li-kestrøm.

Selv når en tar ovennevnte forholds-regler oppstår der situasjoner hvor kontroll av buen midlertidig tapes, og for å sik-re en mer pålitelig buekontroll er det ønske-lig å anvende sterkere eller mer intense magnetfelter. Ved økning av magnetfeltets styrke til en verdi passende for lysbuesta-bilisering er det imidlertid funnet at om-røringen av den smeltede metalldam, noe som normalt er fordelaktig, øker over en kontrollerbar grense idet der dannes en strømhvirvel av metall som har tendens til å trenge inn i rommet mellom elek-trodens sider og ovnens vegger. Videre for-årsaker den overdrevne omrøring et uøn-sket varmetap fra metalldammen.

Ifølge foreliggende oppfinnelse omfat-ter en fremgangsmåte for drift av elektriske lysbueovner, særlig lysbuesmelteov-ner som arbeider i vakuum og er bestemt til smeltning av høytsmeltende, sterkt re-aktive metaller som titan og zirkon, og hvor det anvendes en forbrukbar elektrode av det metall eller den legering som skal smeltes, omfattende tilføring til det indre av ovnen av et magnetisk felt med aksial retning i forhold til ovnen og av tilstrekkelig styrke til å stabilisere buen, og oppfinnelsen karakteriseres ved at feltets retning reverseres med tilstrekkelig frekvens til å redusere feltets omrørende virkning og å hindre hvirveldannelse i metalldammen.

Fortrinnsvis anvendes oppfinnelsen ved smeltning av ildfaste metaller eller lege-ringer med høy kjemisk reaksjonsevne, f. eks. titan, eller zirkon, idet en anvender forbrukbare elektroder og idet smeltningen utføres i vakkum, d.v.s. under slike trykk-forhold at lysbuen har en diffus karakter. Trykk på ca. i/2 mm eller mindre er spesi-elt egnet for dette formål.

Ifølge foreliggende oppfinnelse er det av viktighet at tidssyklusen til det magnetiske felt, d.v.s. avstanden langs tidsak-sen mellom korresponderende punkter på felt/tidsdiagrammet, varierer fra omkring 0,1 sek til omkring 5 sek, fortrinnsvis 0,1 til 2 sek., og for dette formål anvendes likestrøm som reverseres med passende frekvens. Det skal forstås at frekvensen av strømreverseringen i spolene ikke må være så høy at der dannes hvirvelstrømmer i ovnens kobbervegger. Når en f. eks. anvender alternerende strømmer med en frekvens av 50 cykler pr. sek., er det funnet at på grunn av dannelsen av hvirvelstrøm-mer faller det magnetiske felt i det indre av ovnen i en vesentlig grad og kan til og med reduseres til null.

Ved anvendelsen av et magnetisk felt som reverseres med en passende frekvens, er det funnet mulig å øke feltets styrke, da feltets omrøringsvirkning i en retning er motvirket når feltet reverseres slik at det under ingen deler av cyklusen kan dannes vesentlige hvirvler i metalldammen, og videre reduseres varmetapene. I stedenfor oppnåes en svak turbulens som tilveiebrin-ger en blanding av smeiten. Således mens titansmelteovner tidligere har vært drevet med en strøm i feltspolene av 2 amp. og et gitt antall vinninger, kan strømstyrker opp til 10 amp. nå anvendes idet feltets tidscyklus er 0,75 sek. for en strømstyrke av 10 amp.

Da magnetfeltets styrke således kan økes, kan en oppnå større kontroll av den elektriske lysbue og mange uønskete side-virkninger ved lysbuen er redusert eller eli-minert. I denne forbindelse skal der nev-nes en uønsket effekt som en har merket ved industrielle smelteoperasjoner, hvor en på grunn av egenskapene til atmosfæren inne i ovnen og de magnetiske tilstander som der hersker, oppnår en glimutladning mellom elektroden og ovnens vegger. Til-stedeværelsen av denne glimutladning er meget alvorlig, da en stor andel av den til-førte strøm til ovnen vil forbigå buen og gå gjennom glimutladningen.

Ved alvorligere tilfeller kan dette re-sultere i en reduksjon av smeltehastighe-

ten til omtrent null, og som videre er øde-leggende for strukturen av den støpte barre. Ved å drive smelteovnen ifølge foreliggende oppfinnelse, er imidlertid tenden-sen til glimutladning vesentlig redusert.

En videre fordel ved oppfinnelsen er at den resulterer i barrer med meget rene overflater.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for drift av elektriske lysbueovner, særlig lysbuesmelte-ovner som arbeider i vakuum og er bestemt til smeltning av høytsmeltende, sterkt re-aktive metaller som titan og zirkon, og hvor det anvendes en forbrukbar elektrode av det metall eller den legering som skal smeltes, omfattende tilføring til det indre av ovnen av et magnetisk felt med aksial retning i forhold til ovnen og av tilstrekkelig styrke til å stabilisere buen, karakterisert ved at feltets retning reverseres med tilstrekkelig frekvens til å redusere feltets omrørende virkning og å hindre hvirveldannelse i metalldammen.

2. Fremgangsmåte som angitt i på-stand 1, karakterisert ved at tidscyklusen av det anvendte felt er fra 0,1 til 5 sekun-der, fortrinnsvis 0,75 sek.