SE419930B - Forfarande och anordning for styrning av elektroslaggraffineringen av nedsmeltbara elektroder i en utvidgad kokill - Google Patents

Description

aaøe71s-o för jämförelse av elektrodsträckans verkliga resistans med den förutbestämda resistansen, dels ett i form av en precisionsvikt- doseringsanordning uppbyggt organ för inmatning av doserade mängder flussmedel i slaggbadet och dels en drivanordning, som är avsedd för inbördes förflyttning av kokillen och det göt, som framställes, och ansluten till en enhet för formning av en s.k. styrpåverkan (en styrsignal), vilken formenhet utgöres av en regulator för reglering av den smälta metallnivån. Nivåregula- torn är kopplad till en i kokillens vägg inbyggd givare för av- känning av den smälta metallnivån. _ - Sedan den smälta metallnivån nått det ställe, där nivågivaren är anordnad i kokillens vägg, överföres nivågivarens utsignal till metallnivåregulatorn, som - genom att inverka på drivanordningen - förflyttar kokillen allteftersom götet tillväxer, samtidigt som regulatorn håller den förutbestämda, smälta metallnivån i kokillen konstant.

Det bör observeras, att nivâgivarna är i direkt kontakt med den flytande fasen, vilket konplicerar kokillens konstruktion och er- flfordrar användning av en komplicerad elektronisk anordning för reglering av kokillens förflyttning.

De kända nivâgivarna (dvs. av värme- eller induktionstyp) är D dessutom s.k. positionsbetingade, dvs. sådana som bestämmer om den smälta metallnivân är i jämnhöjd med den nivå, vid vilken dessa nivågivare är anordnade, eller inte är i jämnhöjd med nämnda nivå. Ifall den smälta metallnivån i kokillen ligger ovan- för eller under det ställe, där givaren är anordnad, kan man med det kända förfarandet och den kända anordningen för genomförande av detsamma inte bestämma i vilken riktning och över vilket avstånd i höjdled den smälta metallnivån förflyttar sig, vilket i sin tur försämrar götytans kvalitet.

Uppfinningstanke.

Det huvudsakliga syftet med föreliggande uppfinning är att åstad- komma ett sådant förfarande och en sâdan anordning för styrning av elektroslaggraffineringen av nedsmältbara elektroder i en ut- 8013671543 vidgad kokill, vid vilka man genom reglering av kokillens för- flyttning i beroende av elektriska parametrar kan förenkla kokillens konstruktion och förbättra götytans kvalitet.

Detta uppnås enligt föreliggande uppfinning medelst ett för- farande för styrning av elektroslaggraffineringen av nedsmëltbara elektroder i en utvidgad kokill, vilket förfarande omfattar dels stabilisering av slaggbadets volym genom tillsättande av doserade mängder flussmedel, dels stabilisering av resistansen hos slagg- badet i elektrodsträckan genom reglering av den effekt, som till- föres slaggbadet, och dels stabiliseríng av den smälta metallni- väns läge i den utvidgade kokillen genom förflyttning av denna i förhållande till det göt, som skall framställas, varvid kokillen och det göt, som skall framställas, enligt*uppfinningen, för- flyttar sig inbördes pâ ett sådant sätt, att förhållandet mellan den genom kokillens vägg flytande strömmen och den totala smält- strömmen är konstant.

Detta förfarande genomföras medelst en anordning för styrning av elektroslaggraffineringen av nedsmälthara elektroder i en utvidgad kokill, vilken anordning innefattar dels en regulator för reg- lering av elektrodsträckans resistans, som är försedd med en drivanordning för förflyttning av nedsmältbara elektroder och kopplad till en enhet för jämförelse av elektrodsträckans verkliga resistans med den förutbestämda, dels ett organ för inmatning av doserade mängder flussmedel i slaggbadet och dels en drivanord- ning, som är avsedd att inbördes förflytta kokillen och det göt, som skall framställas, och kopplad till en enhet för formning av en styrsignal, varvid anordningen, enligt uppfinningen, innefattar en enhet 10 för bestämning av förhållandet mellan den genom en kokills 7 vägg flytande strömmen och den totala smältströmmen, vilken enhets 10 ena ingång är kopplad till en givare 13 för den totala smältströmmen och dess andra ingång är kopplad till en givare 14 för den genom kokillens 7 vägg gående strömmen, medan enhetens 10 utgång är kopplad till en enhet 17 för jäm- förelse av nämnda strömförhållande med det förutbestämda, varvid enhetens 17 utgång är kopplad till ingången hos enheten 9 för formning av styrsignalen. “96715-0 Förfarandet och anordningen enligt uppfinningen gör det alltså möjligt att förflytta kokillen utan användning av speciella nivå- givare, vilket förenklar kokillens konstruktion och förbättrar götytans kvalitet.

Kort beskrivning av ritningarna.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka fig. l visar ett blockschema över anordningen enligt uppfinningen, fig. 2 och 3 visar kurvor över reella elektroslaggraffineringsförlopps tidsberoende parametrar, bl.a.: a) den totala smältströmmen, b) den genom kokillens vägg gående strömmen, c) förhållandet mellan den genom kokillens vägg flytande strömmen och den totala smältströmmen, ' d) kokillens rörelsehastighet.

Föredragen utföringsform av förfarandet.

Det enligt föreliggande uppfinning föreslagna förfarandet för styr- ning av elektroslaggraffineringen av nedsmältbara elektroder i en utvidgad kokill grundar sig på att man dels stabiliserar slagg- badets volym genom tillsättande av doserade mängder flussmedel, dels stabiliserar resistansen hos slaggbadet i elektrodsträckan genom reglering av den effekt, som tillföres slaggbadet, och dels stabiliserar den smälta metallnivåns läge i kokillen genom för- flyttning av denna. Kokillen förflyttar sig vid raffíneringen, enligt uppfinningen så, att förhållandet mellan den genom kokil- lens vägg flytande strömmen och den totala smältströmmen är _ , konstant.

Det är känt, att den vid smältningen genom kokillens vägg gående strömmen bestämmes av kontaktytan för smält slagg med kokíllens vägg. Denna kontaktyta bestämmes - när en utvidgad kokíll använ- des - om den smälta slaggens volym är konstant, av förhållandet mellan vätskevolymen i kokillens undre del och vätskevolymen i kokillens utvidgade del.

När den smälta metallnivån i den utvidgade kokillen sjunker, rör 0G66715-0 sig slagg delvis bort från kokillens utvidgade del, vilket ökar kontaktytan för slaggen med kokillens yta, vilket i sin tur resulterar i en ökning av andelen av den genom kokillens vägg flytande strömmen I' i förhållande till den totala smältströmmen I . 0 Om den smälta metallnivån i kokillen höjes, förflyttar sig den smälta slaggen till kokillens utvidgade del, vilket resulterar i en minskning av kontaktytan för slaggbadet med kokillens vägg och följaktligen i en minskning av andelen av den genom kokillens vägg flytande strömmen i förhållande till den totala smältström- men Io.

Detta innebär med andra ord, att man genom att förflytta kokillen på ett sådant sätt, att förhållandet mellan den genom kokillens vägg flytande strömmen och den totala smältströmmen är konstant, kan göra läget hos den smälta metallnivån i kokillen stabilt.

Ett dylikt styrförfarande gör det möjligt att förbättra götens ytkvalitet och förenkla kokillens konstruktion. “ Anordningen för genomförande av förfarandet för styrning av elektroslaggraffineringen av nedsmältbara elektroder isen utvid- gad kokill visas i fig. 1 och innefattar en regulator 1 för reglering av resistansen hos elektrodsträckan. Regulatorn 1 är försedd med en drivanordning för förflyttning av nedsmältbara elektroder 2 och kopplad till en enhet 3 för jämförelse av elektrodsträckans verkliga resistans med den förutbestämda resistansen. Anordningen innefattar vidare ett organ 4, som är avsett att inmata doserade mängder flussmedel i ett slaggbad 5, och en drivanordning 6 för inbördes förflyttning av en kokill 7 och ett göt 8, sbm framställes. Organet 4 utgöres i regel av en precisionsviktdoseringsanordning. Drivanordningen 6 är kopplad till en enhet 6 för formning av en s.k. styrpâverkan ( en styr- signal). Anordningen år, enligt uppfinningen, försedd med en enhet 10 för bestämning av förhållandet mellan den genom kokillens 7 vägg flytande strömmen och den totala smältströmmen. Enheten 10 har en ingång ll och en ingång 12, varvid ingången ll är kopplad poøe115-o till en givare 13 för avkänning av den totala smältströmmen och ingången 12 är kopplad till en givare 14 för avkänning av den genom kokillens 7 vägg gående strömmen.- När en ugnstransformators 15 sekundärlindning är inkopplad mellan den nedsmältbara elektroden 2 och en bottenplatta 16 (såsom det framgår av fig. 1), utgöres givaren 13 av en strömtransformator, som är inkopplad i kretsen "nedsmältbar elektrod-bottenplatta", medan givaren 14 utgöres av en strömtransformator, som är inkopp- lad i kretsen "kokill-bottenplatta". Enhetens 10 utgång är kopplad till en ingång hos en enhet 17 för jämförelse av nämnda strömför- hållande med ett förutbestämt värde, varvid enhetens 17 utgång är kopplad till enheten 9.

Auordningen enligt uppfinningen fungerar på följande sätt. Sam- tidigt som de nedsmältbara elektroderna 2 smälter, överföres en elektrisk signal, som är proportionell mot resistansen hos slagg- badet i elektrodsträckan, till ingången hos jämförelseenheten 3, där denna signal jämföres med en signal, som motsvarar slaggbadets förutbestämda resistans. I beroende av amplituden och polariteten hos den över enheten 3 uppträdande utsignalen styr regulatorn 1 elektrodens 2 förflyttning så, att denna utsignal blir lika med noll. Flussmedlet inmatas kontinuerligt medelst doseringsanord- ningen 4 i slaggbadet 5 i och för kontinuerlig stabilisering av slaggbadets S volym. Enhetens 10 ingång ll matas från strömgivaren 13 med en elektrisk signal, som.är proportionell mot den totala smältströmmen, samtidigt som enhetens 10 ingång 12 matas från strömgivaren 14 med en elektrisk signal, som är proportionell mot den genom kokillens vägg flytande strömmen. Én signal, som motsvarar förhållandet mellan den genom kokillens vägg flytande strömmen och den totala-smältströmmen, matas från enhetens 10 utgång till jämförelseenheten 17, där den jämföres med den förut- bestämda amplituden. Den så tillhandahållna felsignalen ledes till ingången hos enheten 9, där man i beroende av felsignalens amplitud formar en styrsignal. I överensstämmelse med denna signal korrigerar drívanordningen 6 kokillens rörelsehastighet.

Nedan beskrives några få exempel på genomförande - under labora- torieförhållanden - av förfarandet enligt uppfinningen för styr- 3096715-0 ning av elektroslaggraffineringen av nedsmältbara elektroder i en utvidgad kokill. Man framställde plattgöt med tvärsnitts- dimensioner 60 x 300 mm i en rörlig kokill med samma tvärsnitts- yta. Den smälta metallens volym var 3600 cm3 och hölls vid elektro- slaggraffineringen konstant medelstviktdoseringsanordningen.

Exempel 1 Den totala smältströmmen utgjorde 10 kA, såsom det framgår av fig. 2, medan slaggbadets resistans var 4.10'3 ohm. Kokillens rörelsehastighet på den 56-te minuten var 25,5 mm/min, medan för- hållandet mellan den genom kokillens vägg flytande strömmen och den totala smältströmmen var lika med O,6S:1, under det att det förutbestämda strömförhållandet för det ifrågavarande elektro- slaggraffineringsförloppet var 0,75:l. För att uppfylla reglerings- betingelserna ökades kokillens rörelsehastighet under en tid av 8 min till 26 mm/min, varvid strömförhållandet på den 64-de minuten gjordes lika med 0,75:l.

Exempel 2 _ Den totala smältströmmen var 11,2 kA (fig. 3), medan slaggbadets resistans var 2,8-10'3 ohm. På den 22-dra minuten utgjorde kokil- lens röre1sehastighet.28 mm/min, varvid den genom kokillens vägg flytande strömmen var lika med 9,5 kA. Strömförhållandet var lika med 0,85 : 1, medan det förutbestämda strömförhâllandet utgjorde 0,711. Genom minskning av kokillens rörelsehastighet till 24 mm/min under en tid av 8 min återställdes strömförhållandet av O,7:l på den 30-nde minuten av smälttiden.

Industriell användbarhet.

Förfarandet och anordningen enligt uppfinningen för styrning av elektroslaggraffineringen kan användas för framställning av göt i utvidgade kokiller.

Claims (2)

1. 8996715-0 Patentkrav l. Förfarande för styrning av elektroslaggraffineringen av ned- smältbara elektroder i en utvidgad kokill, vilket omfattar dels stabilisering av slaggbadets volym genom tillsättande av doserade mängder flussmedel, dels stabílisering av resistansen hos slagg- badet i elektrodsträckan genom reglering av den effekt, som till- föres slaggbadet, och dels Stabilisering av den smälta metall- nivån i den utvidgade kokillen genom förflyttning av denna i för- hållande till det göt, som tillväxer, k ä n n e t e c k n a t av att man förflyttar kokillen och det göt, som skall framställas, i förhållande till varandra så, att förhållandet mellan den genom kokillens vägg flytande strömmen och den totala smältströmmen är konstant.

2. Anordning för styrning av elektroslaggraffineringen av ned- smältbara elektroder i en ntvidgad kokill, vilken anordning innefattar dels en regulator, som är avsedd att reglera resistansen hos en sträcka mellan elektroderna och försedd med en drivanordning för förflyttning av de nedsmältbara elektroderna och som är ' kopplad till en enhet för jämförelse av elektrodsträckans verkliga resistans med den förutbestämda resistansen, dels ett organ för inmatning av doserade mängder flussmedel i slaggbadet och dels en drivanordning, som är avsedd för inbördes förflyttning av kokillen och det göt, som skall framställas, och kopplad till en enhet för formning av en styrsignal, k ä n n e t e c k n a d av att den är försedd med en enhet (10) för bestämning av för- hållandet mellan den genom kokillens (7) vägg flytande strömmen och den totala smältströmmen, vilken enhets (10) ena ingång är kopplad till en givare för den totala smältströmmen och dess andra ingång är kopplad till en givare (14) för den genom kokil- lens (7) vägg flytande strömmen, medan enhetens (10) utgång är kopplad till en enhet (17) för jämförelse av nämnda strömför- hållande med ett förutbestämt värde, varvid enhetens (17) utgång är kopplad till ingången hos enheten (9) för formning av en styr- signal. p»