NO883779L - PROCEDURE AND DEVICE FOR MEASURING THE POSITION OF ELECTRIC LINES AND ELECTRODUCTURES IN A SUBMITTED MULTIPLE PHASE ELECTRIC ARC. - Google Patents
PROCEDURE AND DEVICE FOR MEASURING THE POSITION OF ELECTRIC LINES AND ELECTRODUCTURES IN A SUBMITTED MULTIPLE PHASE ELECTRIC ARC.Info
- Publication number
- NO883779L NO883779L NO88883779A NO883779A NO883779L NO 883779 L NO883779 L NO 883779L NO 88883779 A NO88883779 A NO 88883779A NO 883779 A NO883779 A NO 883779A NO 883779 L NO883779 L NO 883779L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- vertical
- furnace
- magnetic field
- electrodes
- component
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 title description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 15
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 9
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000009897 systematic effect Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B7/00—Heating by electric discharge
- H05B7/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B7/00—Heating by electric discharge
- H05B7/02—Details
- H05B7/144—Power supplies specially adapted for heating by electric discharge; Automatic control of power, e.g. by positioning of electrodes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
- Near-Field Transmission Systems (AREA)
- Locating Faults (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte og en anordning for å måle posisjonen av strømlinjer og elektrodepunkter i en nedsenket elektrisk lysbueovn. Nærmere bestemt vedrører den flerfase lysbueovner som anvendes i elektrometallurgi for produsering av stål, ferrolegeringer og forskjellige oksyderte eller metalliske elektrosmeltede produkter. The invention relates to a method and a device for measuring the position of current lines and electrode points in a submerged electric arc furnace. More specifically, it relates to multiphase arc furnaces used in electrometallurgy for the production of steel, ferroalloys and various oxidized or metallic electrofused products.
For å sikre optimal drift av en lysbueovn, ønsker operatøren å vite bestandig posisjonen av spissen for hver elektrode med hensyn til ovnsildstedet eller, i visse tilfeller, med hensyn til andre punkter slik som tappingshullet eller overflaten av det smeltede metall eller slaggbadet, eller bunnen av smeltedigelen. Denne informasjon er viktig i forbindelse med operasjonen av lysbueovner og særlig nedsenket lysbue, trefasestrøm, karbotermiske reduksjonsovner. To ensure optimum operation of an arc furnace, the operator wishes to know at all times the position of the tip of each electrode with respect to the furnace hearth or, in certain cases, with respect to other points such as the tapping hole or the surface of the molten metal or slag bath, or the bottom of the the melting pot. This information is important in connection with the operation of arc furnaces and in particular submerged arc, three-phase current, carbothermic reduction furnaces.
I øyeblikket er det begrensninger med hensyn til direkte målingsmidler, p.g.a. at utstyret som er tilstrekkelig motstandsdyktig overfor de høye temperaturer i smeltedigelen ikke eksisterer. Elektrodelengden estimeres generelt ved å stoppe ovnen og heve elektrodene, men dette danner en forstyrrelseskilde og problemer, p.g.a. det fører til en avkjøling av smeltedigelen og en risiko for å senke ladningen under elektrodene. At the moment there are limitations with regard to direct measuring means, due to that the equipment sufficiently resistant to the high temperatures in the crucible does not exist. The electrode length is generally estimated by stopping the furnace and raising the electrodes, but this creates a source of disturbance and problems, because it leads to a cooling of the crucible and a risk of lowering the charge under the electrodes.
Det indirekte middel består generelt av å beregne posisjonen for elektroden mens det tas i betraktning glidningen av derav, posisjonen for kravene og et estimert middelforbruk. Forsøket kan også gjøres for å etablere empirisk forhold mellom posisjonen for elektrodene og visse elektriske parametere, men nøyaktigheten av resultatet som oppnås er meget utilstrekkelig. The indirect means generally consists of calculating the position of the electrode while taking into account its slippage, the position of the requirements and an estimated agent consumption. The attempt can also be made to establish an empirical relationship between the position of the electrodes and certain electrical parameters, but the accuracy of the result obtained is very insufficient.
Annen mer kvalitativ informasjon kan oppnås fra den generelle oppførsel hos ovnen og selv om denne er brukbar, er deres systematiske utnyttelse vanskelig. Other more qualitative information can be obtained from the general behavior of the furnace and although this is useful, their systematic exploitation is difficult.
Således er det kjent at strømlinjer i ovnen induserer magnetiske felt, og at kjenskapet til deres komponenter gjør det mulig grovt å plassere reaksjonssonen. Imidlertid har målingen av disse komponenter alltid vært betraktet som ubrukbar ved arbeidet utenfor metallbeholderen eller skaftet for ovnen. Thus, it is known that current lines in the furnace induce magnetic fields, and that the knowledge of their components makes it possible to roughly place the reaction zone. However, the measurement of these components has always been considered useless when working outside the metal container or shaft for the furnace.
US-PS 3 749 804 beskriver en prosess for å måle nedseknings-dybden av elektroder i en lysbueovn og som består av å måle, mellom to punkter av metallveggen i ovnen, den elektriske potensialforskjellen som bevirkes av de induserte strømmer som skyldes intensiteten som sirkulerer i ovnselektrodene. US-PS 3 749 804 describes a process for measuring the immersion depth of electrodes in an arc furnace and which consists of measuring, between two points of the metal wall of the furnace, the electric potential difference caused by the induced currents due to the intensity circulating in the furnace electrodes.
I US-PS 3 378 620 finner deteksjonen sted av et signal som er proporsjonalt med intensiteten av strømmen som flyter i elektrodene ved hjelp av en spole som direkte anbringes på veggen og som gjør det mulig å følge det progressive fall i ladningen som dannes av stålskrap under omsmeltningen. In US-PS 3 378 620 the detection takes place of a signal proportional to the intensity of the current flowing in the electrodes by means of a coil which is directly placed on the wall and which makes it possible to follow the progressive fall in the charge formed by steel scrap during the remelting.
Imidlertid, gjør disse prosesser det ikke mulig nøyaktig og kontinuerlig å lokalisere den nøyaktige posisjonen for elektrodene og den faste posisjonen for målepunktene eller avføleren sikrer ikke en adekvat fleksibilitet og nøyaktighet av målingene. However, these processes do not make it possible to accurately and continuously locate the exact position of the electrodes and the fixed position of the measuring points or the sensor does not ensure an adequate flexibility and accuracy of the measurements.
Søkeren har funnet at i motsetning til den kjente teknikks lære vil målingen, utenfor ovnskassen og uten kontakt med denne av komponenter av magnetfeltet som induseres av strømforløpslinjene gjøre det mulig å lokalisere med en passende nøyaktighet posisjonen for elektrodespissene og det reelle nivået av bunnen i smeltedigelen uten å forstyrre operasjonen av ovnen, og dette kan også utføres på en kontinuerlig måte. The applicant has found that, contrary to the teachings of the prior art, the measurement, outside the furnace box and without contact with it, of components of the magnetic field induced by the current flow lines will make it possible to locate with a suitable accuracy the position of the electrode tips and the real level of the bottom of the crucible without to disturb the operation of the furnace, and this can also be carried out in a continuous manner.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er basert på det følgende prinsippet. De horisontale og vertikale komponenter av magnetfeltet som induseres av strømmene som flyter mellom elektrodene måles rundt og utenfor metallbeholderen 1 den ovn som er 1 drift. En fullstendig kartografi av feltene kan frembringes på denne måte, men det er en enklere og mer effektiv arbeidsmåte og denne danner formålet for oppfinnelsen . The method according to the invention is based on the following principle. The horizontal and vertical components of the magnetic field induced by the currents flowing between the electrodes are measured around and outside the metal container 1 the furnace which is 1 operation. A complete cartography of the fields can be produced in this way, but it is a simpler and more efficient way of working and this forms the purpose of the invention.
Således er et første formål med oppfinnelsen en fremgangsmåte for å måle posisjonen av elektrodespisser og strømlinjer som flyter mellom elektrodespissene i en nedsenket lysbue, flerfaseelektrisk ovn, kjennetegnet ved at måling finner sted på en alt vesentlig samtidig måte for hvert par av elektroder ved hjelp av en avføler for verdiene av den horisontale komponenten og den vertikale komponenten av magnetfeltet langs en vertikal, paralellt med aksen for ovnen og som vender mot to elektroder i det betraktede par og plassert i nærheten av og utenfor ovnens yttervegg. Maksimum av den vertikale komponenten og minimum av den horisontale komponenten bestemmes og sammenfallet med disse opptrer grovt i nivået med det i alt vesentlige horisontale planet som inneholder linjen som sammenføyer punktene for de to elektrodene i det betraktede paret, idet avføleren fortrinnsvis er plassert i lik avstand fra de to elektrodene i det betraktede paret. Thus, a first object of the invention is a method for measuring the position of electrode tips and current lines flowing between the electrode tips in a submerged arc, multiphase electric furnace, characterized in that measurement takes place in an essentially simultaneous manner for each pair of electrodes by means of a sensor for the values of the horizontal component and the vertical component of the magnetic field along a vertical, parallel to the axis of the furnace and facing two electrodes in the considered pair and located near and outside the outer wall of the furnace. The maximum of the vertical component and the minimum of the horizontal component are determined and the coincidence of these occurs roughly at the level of the essentially horizontal plane containing the line joining the points of the two electrodes in the considered pair, the sensor preferably being equidistant from the two electrodes in the considered pair.
Et andre formål med oppfinnelsen er en anordning for å måle posisjonen av elektrodespisser og strømlinjer (som flyter mellom elektrodespissen) i en nedsenket lysbue, flerfaseelektrisk ovn, kjennetegnet ved at den omfatter en avføler som dannes av minst en sonde som detekterer den horisontale komponenten av magnetfeltet og minst en sonde som detekterer den vertikale komponenten av magnetfeltet og et middel for å måle den horisontale komponenten og den vertikale komponenten av magnetfeltet langs en vertikal mast som er paralell med aksen for ovnen og fortrinnsvis plassert i lik avstand fra de to elektrodene av de betraktede paret og plassert i nærheten av ovnens yttervegg og uten kontakt med denne, og et middel for å bestemme posisjonen av minimum av den horisontale komponenten og maksimum av den vertikale komponenten, som en funksjon av posisjonen for avføleren på masten. Fig. 1 er et digram over strømmene og feltene i en trefaseovn som forsynes med 50 Hz vekselstrøm. Fig. 2 og 3 representerer resp. i teori og i praksis den relative intensiteten av de horisontale og vertikale komponenter av magnetfeltet som en funksjon av høydene av målepunktet. Fig. 4 og 5 representerer to utførelsesformer av feltmålings-anordningen. Fig. 6 viser de to vertikale og horisontale feltavfølerene. A second object of the invention is a device for measuring the position of electrode tips and current lines (flowing between the electrode tip) in a submerged arc, multiphase electric furnace, characterized in that it comprises a sensor formed by at least one probe that detects the horizontal component of the magnetic field and at least one probe which detects the vertical component of the magnetic field and a means for measuring the horizontal component and the vertical component of the magnetic field along a vertical mast which is parallel to the axis of the furnace and preferably placed equidistant from the two electrodes of the considered paired and located near the outer wall of the furnace and without contact therewith, and a means for determining the position of the minimum of the horizontal component and the maximum of the vertical component, as a function of the position of the sensor on the mast. Fig. 1 is a diagram of the currents and fields in a three-phase furnace which is supplied with 50 Hz alternating current. Fig. 2 and 3 represent resp. in theory and in practice the relative intensity of the horizontal and vertical components of the magnetic field as a function of the heights of the measuring point. Fig. 4 and 5 represent two embodiments of the field measurement device. Fig. 6 shows the two vertical and horizontal field sensors.
Fig. 7 er forenklet skjema over feltmålingskretsene.Fig. 7 is a simplified diagram of the field measurement circuits.
Fig. 8 og 9 viser to utførelsesformer av feltmålingsavføler-ene. Fig. 1 viser i forenklet form og ved hjelp av enkle linjer de tre elektrodene , Eg, E3i ovnen matet ved hjelp av strømskinner 2, som i seg selv er koblet til sekundaerene på en ikke vist transformator. Fig. 8 and 9 show two embodiments of the field measurement sensors. Fig. 1 shows in a simplified form and by means of simple lines the three electrodes, Eg, E3 in the oven fed by means of busbars 2, which are themselves connected to the secondaries of a transformer not shown.
Linjene 3 angir de teoretiske strømlinjer som flyter mellom spissene P-^, Pg, P3på elektrodene Ej, Eg, E3. Strømmen som flyter i hver strømskinne 2 induserer et vertikalt felt 4 og strømmen J som flyter i hver elektrode 1 induserer et horisontalt felt 5. The lines 3 indicate the theoretical current lines that flow between the tips P-^, Pg, P3 on the electrodes Ej, Eg, E3. The current flowing in each current rail 2 induces a vertical field 4 and the current J flowing in each electrode 1 induces a horizontal field 5.
Man kan se på en vertikal akse 6 (parallell med ovnsaksene ZZ') og i en avstand d fra ovnsaksen. Konstant feltlinjen dannes av en sirkulær bue med radius r, hvis senter M er senteret for linjen av strøm 3 som f.eks. flyter mellom P^og One can look at a vertical axis 6 (parallel to the furnace shears ZZ') and at a distance d from the furnace shear. The constant field line is formed by a circular arc with radius r, whose center M is the center of the line of current 3 such as e.g. flows between P^and
*2- *2-
Ved bevegelse av en avføler langs aksen 6 fra et opprinnelsessted A plassert 1 planet som inneholder de tre elektrodespissene (planet er antatt å være horisontalt for enkelhets skyld), vil variasjoner bli observert på hver side av en maksimumsverdi for det vertikale feltet og en minimumsverdi for det horisontale feltet. Ved et gitt punkt B anbragt i en høyde H over ref eranseplanet, måles andre verdier Bg og By av magnetfeltets horisontale og vertikale komponenter. When moving a sensor along axis 6 from an origin A located 1 plane containing the three electrode tips (the plane is assumed to be horizontal for simplicity), variations will be observed on either side of a maximum value for the vertical field and a minimum value for the horizontal field. At a given point B placed at a height H above the reference plane, other values Bg and By of the horizontal and vertical components of the magnetic field are measured.
Det som er blitt angitt forut vedrørende en trefaseovn, med hensyn til de tre elektrodeparene E^Eg, Eg E3og E^E3gjelder også en tofaseovn som har to elektroder E^Eg. What has been stated before regarding a three-phase furnace, with regard to the three electrode pairs E^Eg, Eg E3 and E^E3, also applies to a two-phase furnace having two electrodes E^Eg.
Det er blitt funnet at lett brukbare resultater kan oppnås ved å gå frem på den følgende måte. Langs en vertikal linje, i lik avstand fra de to elektrodene og nær ytterveggen av ovnen (5 til 100 cm), finner måling sted med regelmessige høydeintervaller av f.eks. 2 til 10 cm av komponentene i magnetfeltet, nemlig den horisontale Bg og vertikale By plasserte i midtplanet for de to elektrodene. Målingen kan gjentas i tilfellet for en trefaseovn for hvert par av elektroder. Minimumsdistansen mellom avføleren og den utvendige metallveggen hos ovnen er knyttet til praktiske begrensninger (dimensjoner som rom, temperatur etc), mens maksimumsdistansen er knyttet til minimumsnivået for det brukbare signalet og spredningen av feltlinjene. It has been found that readily usable results can be obtained by proceeding in the following manner. Along a vertical line, at an equal distance from the two electrodes and close to the outer wall of the furnace (5 to 100 cm), measurement takes place at regular height intervals of e.g. 2 to 10 cm of the components of the magnetic field, namely the horizontal Bg and vertical By placed in the midplane of the two electrodes. The measurement can be repeated in the case of a three-phase furnace for each pair of electrodes. The minimum distance between the sensor and the external metal wall of the oven is linked to practical limitations (dimensions such as room, temperature etc), while the maximum distance is linked to the minimum level for the usable signal and the spread of the field lines.
Ved kun å betrakte den horisontale strømlinjen som sam-menføyer spissen av de to forestilte elektroder, kan komponentene av horisontalfeltet Bg som går gjennom ovnens akse og det for vertikalfeltet By som en første approksimering bringes i formen: By considering only the horizontal current line joining the tip of the two imagined electrodes, the components of the horizontal field Bg passing through the axis of the furnace and that of the vertical field By as a first approximation can be put in the form:
h = positiv eller negativ høyde med hensyn til et opprinnelsessted som tilsvarer posisjonen for h = positive or negative height with respect to an origin corresponding to the position of
elektrodespissen,electrode tip,
d = distansen hvor målingen utføres med hensyn til planet d = the distance where the measurement is carried out with respect to the plane
som defineres av de to betraktede elektroder,which is defined by the two considered electrodes,
K = konstant.K = constant.
Ved bevegelse vertikalt i en konstant avstand d fra ovnsaksen, som en funksjon av h (høyde), oppnås de teoretiske kurver i fig. 2. When moving vertically at a constant distance d from the furnace axis, as a function of h (height), the theoretical curves in fig. 2.
Tar man i betraktning inflytelsen av elektrodene på det horisontale feltet og den for strømtilførselsskinnene og støttene for nevnte skinner på det vertikale feltet, har kurvene tendens til å bli deformert i hht. den skissering som er gitt i fig. 3. Taking into account the influence of the electrodes on the horizontal field and that of the power supply rails and the supports for said rails on the vertical field, the curves tend to be deformed with respect to the outline given in fig. 3.
Punkt h = 0 (fig. 3), posisjonen for ytterverdiene av Bg og By, tilsvarer i en første approksimering posisjonen av elektrodespissene eller, nærmere bestemt, sløyfelinjen for strømmen gjennom ladningen mellom elektrodene (uttrykket ladning betegner blandingen av produkter som reageres i ovnen, f.eks. malmen, det karbonreduserende middel og de eventuelle additiver for danning av slagget). Disse kurver er plottet på en konstant intensitet i elektrodene, idet eventuelle intensitetsvariasjoner har direkte tilbakevirkning på feltets absolutte verdi. Point h = 0 (Fig. 3), the position of the extreme values of Bg and By, corresponds in a first approximation to the position of the electrode tips or, more precisely, the loop line of the current through the charge between the electrodes (the term charge denotes the mixture of products that are reacted in the furnace, e.g. the ore, the carbon reducing agent and any additives for forming the slag). These curves are plotted at a constant intensity in the electrodes, as any intensity variations have a direct effect on the absolute value of the field.
Fig. 4 og 5 viser to varianter av måleanordningen som er installert i nærheten av en trefaseovn 7. Ifølge en første utførelsesf orm er en avføler 8, som omfatter en sonde 9 for den horisontale komponenten Bg og en sonde 10 for den vertikale komponenten By, plassert på en arm 11 som beveger seg langs en gradert vertikal mast 12, enten manuelt ved hjelp av vinsj 13 eller under virkning av en ikke vist motor. Sonden 9, 10 er forbundet ved hjelp av en bunn av skjermet ledere 14, hvis skjerming er forbundet med Jord/måleutstyr. Avføleren 8 er fortrinnsvis beskyttet mot den termiske stråling fra ovnen ved hjelp av en polert aluminiumsskjerm 15. Figs. 4 and 5 show two variants of the measuring device installed near a three-phase furnace 7. According to a first embodiment, a sensor 8, which comprises a probe 9 for the horizontal component Bg and a probe 10 for the vertical component By, placed on an arm 11 which moves along a graded vertical mast 12, either manually by means of a winch 13 or under the action of a motor not shown. The probe 9, 10 is connected by means of a base of shielded conductors 14, whose shielding is connected to Earth/measuring equipment. The sensor 8 is preferably protected against the thermal radiation from the oven by means of a polished aluminum screen 15.
I en annen utførelsesform (fig. 5), er det langs masten 12 anordnet en flerhet av faste avfølere 8, hvorav høyden er gitt referanse og forbundet ved hjelp av en bunn av skjermet ledere 14 til måleanordningen 15, som har et middel for å forbinde hver sonde til anordningen 16 for behandling av signalene og til å gi en direkte grafisk fremstilling 17 av de felt som skal studeres. Et eksempel på den elektriske forbindelse for avfølerene er vist i fig. 7. In another embodiment (Fig. 5), a plurality of fixed sensors 8 are arranged along the mast 12, the height of which is given as a reference and connected by means of a base of shielded conductors 14 to the measuring device 15, which has a means of connecting each probe to the device 16 for processing the signals and to provide a direct graphic representation 17 of the fields to be studied. An example of the electrical connection for the sensors is shown in fig. 7.
Potensiometere Pj , P'i, P2 > P'2§Jør det mulig å Justere nivået av det detekterte signalet til følsomheten for målings-, registrerings-, beregnings- og fremvisningsutstyret 17, for derved å hindre eventuell metning av anordningen, mens den maksimale følsomhet beholdes. Potentiometers Pj , P'i, P2 > P'2§Make it possible to adjust the level of the detected signal to the sensitivity of the measuring, recording, calculation and display equipment 17, thereby preventing possible saturation of the device, while the maximum sensitivity is retained.
Flg. 8 og 9 viser to utførelsesformer av sonder 9, i form av en åpen spole 18 eller en dobbeltspole 19 på en C-formet magnetisk krets som er forsynt med et åpent luftgap 20. Follow 8 and 9 show two embodiments of probes 9, in the form of an open coil 18 or a double coil 19 on a C-shaped magnetic circuit provided with an open air gap 20.
Det er også mulig å anvende Hall effekt avfølere som har temperaturkompenserende kretser og som er velkjente for fagmannen. It is also possible to use Hall effect sensors which have temperature compensating circuits and which are well known to the person skilled in the art.
I disse forskjellige tilfeller, kan opprinnelsesstedet for høydemålingen av avfølerene velges på en vilkårlig måte, f.eks. nivået med bakken eller nivået med bunnen av ovnsdige-len. In these different cases, the origin of the height measurement of the sensors can be chosen in an arbitrary way, e.g. the level with the ground or the level with the bottom of the furnace crucible.
Oppfinnelsen ble realisert på en 10 MW trefaseovn som karbotermisk fremstilte silisium. Avfølerene ble plassert i en avstand fra den ytre veggen av ovnen d = 25 cm. De målte felt varierte mellom 0 og 5'10^ Tesla (0 og 50 gauss). The invention was realized on a 10 MW three-phase furnace that carbothermally produced silicon. The sensors were placed at a distance from the outer wall of the oven d = 25 cm. The measured fields varied between 0 and 5'10^ Tesla (0 and 50 gauss).
Ved f.eks. å anvende som avfølere to spoler i hht. fig. 8, varierer de detekterte signaler mellom 0 og 1 V vekselstrøm. På utgangen gir omformere 16 en likestrøm av 0-20 milliampere for et inngangssignal av 0-1 V vekselstrøm. By e.g. to use as sensors two coils in accordance with fig. 8, the detected signals vary between 0 and 1 V alternating current. At the output, converters 16 provide a direct current of 0-20 milliamps for an input signal of 0-1 V alternating current.
Kurvene som oppnås på registreringsmidlene er generelt de i fig. 3. Operasjonsmessige trekk ved visse ovner kan være prejudiserende for formen og kan f.eks. føre til utseende av sekundære ytterverdier som gjør det mulig å lokalisere foretrukne strømningslinjer for strømmen mellom elektrodene. The curves obtained on the recording means are generally those in fig. 3. Operational features of certain ovens can be prejudicial to the shape and can e.g. lead to the appearance of secondary outliers which make it possible to locate preferred flow lines for the current between the electrodes.
Det vil ses at maksimum av By er plassert i alt vesentlig på den samme aksen som minimum av Bg, slik at det er mulig nøyaktig å lokalisere posisjonen for spissene P^Pg av elektrodene E^Eg, og nærmere bestemt linjen for strøm 3 mellom spissene P^og Pg. På den samme måte er det funnet at spissen P3på elektroden E3er ialt vesentlig på det samme nivået. It will be seen that the maximum of By is placed essentially on the same axis as the minimum of Bg, so that it is possible to accurately locate the position of the tips P^Pg of the electrodes E^Eg, and more specifically the line of current 3 between the tips P^and Pg. In the same way, it has been found that the tip P3 on the electrode E3 is essentially at the same level.
Tallrike tester er blitt utført på karbotermiske reduksjonsovner av forskjellige effektnivåer mellom 100 og 20000 kW. Det er blitt mulig å bestemme abnormal strømforløp som tilsvarer ovnsfeilfunksjonering. Reaksjonssonen er blitt avdekket, likesom de sansynlige posisjoner for elektrodespissene og ovnsildstedet. Numerous tests have been carried out on carbothermic reduction furnaces of different power levels between 100 and 20000 kW. It has become possible to determine abnormal current flow corresponding to furnace malfunction. The reaction zone has been revealed, as have the probable positions of the electrode tips and the furnace fire point.
Dessuten, gjør utviklingen i tid av profilene Bg og By som en funksjon av høyden det mulig å detektere operasjonsvaria-sjoner og å sammenlignet individuelle ovner. Moreover, the development in time of the profiles Bg and By as a function of height makes it possible to detect operational variations and to compare individual furnaces.
Målingene forstyrrer ikke operasjonen av ovnen, og det ville være synd ikke å fortolke den magnetiske informasjon som leveres gratis av ovnen og som lett kan gjenvinnes. The measurements do not interfere with the operation of the furnace, and it would be a shame not to interpret the magnetic information provided for free by the furnace and which can be easily recovered.
Den kontinuerlige og systematiske bruk av denne fremgangsmåte gjør det mulig å øke sansynligheten for operasjon og kobling til den ovnsregulerende anordning. The continuous and systematic use of this method makes it possible to increase the probability of operation and connection to the furnace regulating device.
Mer generelt muliggjør oppfinnelsen å foreta korreleringer mellom feltmålingene og ovnens operasjon, dvs. gir en bedre forståelse av reaksjosmekanismen, til å forespeile og hurtig korrigere driftsabnormaliteter og forbedre regulering. More generally, the invention makes it possible to make correlations between the field measurements and the operation of the furnace, i.e. provides a better understanding of the reaction mechanism, to predict and quickly correct operational abnormalities and improve regulation.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR8712173A FR2619905A1 (en) | 1987-08-25 | 1987-08-25 | METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE POSITION OF CURRENT LINES AND ELECTRODE POINTS IN A POLYPHASE, SUBMERGED ARC ELECTRIC FURNACE |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO883779D0 NO883779D0 (en) | 1988-08-24 |
NO883779L true NO883779L (en) | 1989-02-27 |
Family
ID=9354558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO88883779A NO883779L (en) | 1987-08-25 | 1988-08-24 | PROCEDURE AND DEVICE FOR MEASURING THE POSITION OF ELECTRIC LINES AND ELECTRODUCTURES IN A SUBMITTED MULTIPLE PHASE ELECTRIC ARC. |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0306417A1 (en) |
AU (1) | AU2150588A (en) |
BR (1) | BR8804287A (en) |
FR (1) | FR2619905A1 (en) |
NO (1) | NO883779L (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013181675A1 (en) * | 2012-05-31 | 2013-12-05 | Mintek | Arc furnace electrode operation |
DE102016219261B3 (en) * | 2016-10-05 | 2017-10-05 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Method for determining the position of the tip of an electric furnace electrode, in particular a Söderberg electrode |
DE102019210589B3 (en) * | 2019-07-18 | 2020-11-12 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Device for the spatially resolved detection of the field strength of a spatially gradually variable magnetic field |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1056768A (en) * | 1963-09-24 | 1967-01-25 | London Electricity Board | Improvements in or relating to electric conductor identification apparatus |
FR1435794A (en) * | 1964-08-21 | 1966-04-22 | Bell Inc F W | Method and apparatus for locating an electrical conductor |
US3378620A (en) * | 1965-03-23 | 1968-04-16 | Union Carbide Corp | Electric furnace control |
US3636228A (en) * | 1970-09-04 | 1972-01-18 | Westinghouse Electric Corp | Apparatus for monitoring arc rotation on an electrode |
DE2103216C3 (en) * | 1971-01-25 | 1978-03-16 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Method for determining the immersion depth of electrodes in a reduction furnace |
-
1987
- 1987-08-25 FR FR8712173A patent/FR2619905A1/en not_active Withdrawn
-
1988
- 1988-08-23 EP EP88420287A patent/EP0306417A1/en not_active Withdrawn
- 1988-08-24 AU AU21505/88A patent/AU2150588A/en not_active Abandoned
- 1988-08-24 NO NO88883779A patent/NO883779L/en unknown
- 1988-08-24 BR BR8804287A patent/BR8804287A/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2619905A1 (en) | 1989-03-03 |
EP0306417A1 (en) | 1989-03-08 |
BR8804287A (en) | 1989-03-21 |
NO883779D0 (en) | 1988-08-24 |
AU2150588A (en) | 1989-03-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101176735B1 (en) | Electric arc furnace, method for controlling the same, and method for determining a foam slag height of an electric arc furnace | |
KR20130109939A (en) | Measurements in metallurgical vessels | |
US20140072011A1 (en) | Sensor system for bottom electrodes of an electric arc furnace | |
US20170227290A1 (en) | System And Method For Determining Temperature Of A Metal Melt In An Electric Arc Furnace | |
US3183294A (en) | Temperature control apparatus | |
NO883779L (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR MEASURING THE POSITION OF ELECTRIC LINES AND ELECTRODUCTURES IN A SUBMITTED MULTIPLE PHASE ELECTRIC ARC. | |
US5331661A (en) | Method and apparatus for controlling electroslag remelting | |
Saleem et al. | Electromagnetic measurement of molten metal level in pyrometallurgical furnaces | |
Ward et al. | Electrical and magnetic techniques for monitoring arc behaviour during VAR of INCONEL 1 718: Results from different operating conditions | |
JP6530413B2 (en) | Method and apparatus for measuring electric variable in direct current arc furnace | |
US3749804A (en) | Method for determining the depth of immersion of electrodes in a reduction furnace | |
PL97095B1 (en) | FILLING DEVICE BY MOLTEN LIQUID MATERIAL OF A CRUISE IN AN INDUCTION FURNACE | |
JP4760013B2 (en) | Method and apparatus for measuring melt level in blast furnace | |
US5687187A (en) | Process and device for regulating the position of the tip of an electric furnace electrode | |
JP7233447B2 (en) | Detection system for detecting metal levels in melting furnaces | |
US4418741A (en) | Method of controlling relative movement between an ingot and a mold | |
JPH08165510A (en) | Level detector for molten steel in dc arc furnace | |
US4273948A (en) | Electrode height control in electro-slag remelting processes | |
EP2753901A1 (en) | Measuring a property of molten glass | |
JP2005226105A (en) | Method and instrument for measuring level of molten material in blast furnace | |
Reuter et al. | The dynamic response of submerged-arc furnaces to electrode movement | |
EP2554955A1 (en) | Method and apparatus for measuring liquid metal height and the thickness of a slag layer in a metallurgical vessel | |
SU870446A1 (en) | Device for automatic detecting of charge melting moment in arc electric furnace | |
SU1562837A1 (en) | Magnetic flaw detector | |
JPH03251723A (en) | Liquid level detector for molten metal |