DE2750186A1

DE2750186A1 - DEVICE TO PREVENT ELECTRODE BREAKAGE IN ARC FURNACE

Info

Publication number: DE2750186A1
Application number: DE19772750186
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl In Becker-Barbrock; Adrian Dipl Ing Maechler
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1977-10-17
Filing date: 1977-11-10
Publication date: 1979-04-19
Also published as: CH623920A5; DE7734418U1

Abstract

The support arm mast (2) for the arc electrode (4) is supported with at least four guide rollers (7, 8), at least two (8) of which are provided with measuring sensors. The measured values relate to the horizontal component of the deformation of the electrode (4) and are evaluated in a measured-value evaluating system known per se. <IMAGE>

Description

Einrichtung zur Verhinderung von Elektrodenbrüchen beiDevice to prevent electrode breakage

Lichtbogenöfen Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Verhinderung von Elektrodenbrüchen bei Lichtbogenöfen gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine derartige Einrichtung ist in der DT-AS 23 12 603 beschrieben und dargestellt.Arc furnaces The invention relates to a device for Prevention of electrode breaks in electric arc furnaces according to the preamble of Claim 1. Such a device is described in DT-AS 23 12 603 and shown.

Diese Vorrichtung zur Verhinderung von Elektrodenbrüchen bei Lichtbogenöfen ist mit einer elektrohydraulischen bzw.This device for preventing electrode breakage in electric arc furnaces is equipped with an electro-hydraulic resp.

elektropneumatischen Elektrodenregelung versehen. Sie dient insbesondere zum Einschmelzen von Schrott und enthält einen druckmittelbetätigten Arbeitszylinder zum Heben und Senken der Elektrode, dessen Steuerorgan von einer elektrischen Schaltvorrichtung verstellbar ist, die bei Abweichungen des tatsächlichen Elektrodenstroms vom Sollwert anspricht. An den Druckmittelkreis des Arbeitszylinders ist ein Druckgeber angeschlossen, der mit einem Kontakt, welcher bei einer Drucksenkung im Arbeitszylinder beim Aufsetzen der Elektrode auf nichtleitende Werkstoffe das Signal zum Heben der Elektrode direkt auf das Steuerorgan schaltet und bei Erreichung eines vorbestimmten Ansprechdrucks im Arbeitszylinder das Signal zum Heben wieder unterbricht, sowie mit einem Kontakt verbunden ist, der bei der Drucksenkung im Arbeitszylinder gleichzeitig das Spannungssignal am Eingang des elektrischen Regelungskreises unterbricht und bei Erreichung des Ansprech- drucks das Spannungssignal wieder zuschaltet, wodurch ein Signal zum Senken der Elektrode ausgelöst wird. Das Steuerorgan kann ein Gerät zur Druckerfassung mit Signalausgang sein.Electropneumatic electrode control provided. It serves in particular for melting down scrap and contains a pressure-medium-operated working cylinder for raising and lowering the electrode, the control element of which is controlled by an electrical switching device is adjustable when the actual electrode current deviates from the nominal value appeals to. A pressure transducer is connected to the pressure medium circuit of the working cylinder, the one with a contact that occurs when the pressure drops in the working cylinder when touching down the electrode on non-conductive materials the signal to lift the electrode directly switches to the control unit and when a predetermined response pressure is reached in the working cylinder interrupts the signal for lifting again, as well as with a contact is connected, which at the same time the voltage signal when the pressure in the working cylinder drops interrupts at the input of the electrical control circuit and when the Contact pressure switches on the voltage signal again, whereby a signal is triggered to lower the electrode. The controller can be a device for pressure detection with signal output.

Im Prospekt der Firma Republicsteel, Cleveland, Ohio "Electrode Saver" (Publikations-Nr. ERC-2 6-74) ist eine andere Anordnung der anfangs genannten Art beschrieben und dargestellt. Diese Anordnung enthält ein Mess- und Regelsystem, das die Belastung des Tragseiles des elektromechanischen Elektrodenhebesystems als Messsignal verwendet.In the brochure of Republicsteel, Cleveland, Ohio "Electrode Saver" (Publication No. ERC-2 6-74) is a different arrangement of the type mentioned at the beginning described and illustrated. This arrangement contains a measuring and control system, that the load on the suspension cable of the electromechanical electrode lifting system as Measuring signal used.

Die Nachteile des Bekannten bestehen insbesondere darin, dass bei diesen konstruktiven Lösungen nur vertikale Belastungen des Tragarmmastes gemessen werden. Diese Kräfte sind jedoch in Bezug auf einen eventuellen Elektrodenbruch vor allem dann schädlich, wenn sie auch horizontale Komponenten enthalten. Horizontale, zum Bruch der Elektrode fahrende Kräfte werden aber nicht erfasst.The disadvantages of the known are in particular that with These constructive solutions only measured vertical loads on the support arm mast will. However, these forces are related to a possible electrode breakage especially harmful if they also contain horizontal components. Horizontal, Forces that cause the electrode to break are not recorded.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Nachteile des Bekannten nicht aufweist und die auch die horizontalen Komponenten der Peformationskräfte im Tragsystem der Elektrode feststellen und auswerten kann.The invention is based in particular on the object of a device of the type mentioned above, which does not have the disadvantages of the known and also the horizontal components of the peformation forces in the load-bearing system of the Determine and evaluate the electrode.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the characterizing features of claim 1 solved.

Der Vorteil der Erfindung liegt insbesondere darin, dass die erfindungsgemässe Einrichtung auch die horizontalen Komponenten der Deformationskrärte erfasst, die für einen Bruch der Elektrode massgebend sind. Die Führungsrollen, die mit je wenigstens einem Messfühler versehen sind, sind an ein z.B. elektronisches, an sich bekanntes Messwertauswertungssystem angeschlossen. In ihm werden die gemessenen Werte mit den eingestellten Sollwerten verglichen. Wenn sich die gemessenen Kräfte von den Sollwerten um ebenfalls einstellbare Werte unterscheiden, so wird ein Signal einer Elektrodenregelung zugeführt, und die Elektrode wird entweder sofort oder mit einer gewissen Verzögerung mit einer eingestellten Geschwindigkeit gehoben, bis die Belastung der mit den Messfühlern versehenen Rollen den Normalwert wieder erreicht. Das Messwertauswertungssystem kann auch mit einer Vorrichtung verbunden sein, die das Bedienungspersonal durch eine optische und/oder akustische Anzeige informiert und damit in die Lage versetzt, den sich in dem Lichtbogenofen befindenden Nichtleiter zu entfernen, wenn dies sich nicht im Ablauf des Einschmelzvorganges von selbst ergibt.The advantage of the invention is in particular that the inventive Establishment also records the horizontal components of the deformation force that are decisive for a break in the electrode. The leadership roles with each at least a probe are attached to a e.g. electronic, known measurement evaluation system connected. In it are measured Values compared with the set target values. When the measured forces differ from the setpoints by values that can also be set, a signal fed to an electrode control, and the electrode is either immediately or lifted with a certain delay at a set speed, until the load on the rollers fitted with the sensors returns to normal achieved. The measured value evaluation system can also be connected to a device be that the operating personnel through an optical and / or acoustic display informed and thus enabled the person in the arc furnace Remove dielectric if this does not occur in the course of the melting process results by itself.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform sind die mit Messfühlern versehenen Führungsrollen mit ihren Achsen in zwei vertikalen, miteinander parallelen Ebenen angeordnet, die senkrecht zum Tragarm verlaufen. Diese Lösung weist den Vorteil auf, dass man mit nur verhältnismässig wenigen Messfühlern auskommt. Bei einer Belastung der Elektrode, die auch eine horizontale Komponente aufweist, wird der Tragarmmast nicht nur in der vertikalen Richtung entlastet, er wird auch seitlich gedreht. Diese Drehung des Tragarmmastes wird dann mit den Messfühlern erfasst und weiter ausgewertet.According to a preferred embodiment, they are provided with measuring sensors Guide rollers with their axes in two vertical, mutually parallel planes arranged, which run perpendicular to the support arm. This solution has the advantage that you can get by with only a relatively small number of sensors. With a load of the electrode, which also has a horizontal component, becomes the support arm mast not only relieved in the vertical direction, it is also rotated sideways. These The rotation of the support arm mast is then recorded with the sensors and further evaluated.

Nach einer anderen Ausführungsform sind nur zwei Führungsrollen mit je zwei Messfühlern versehen. Bei dieser Ausführungsform werden unterschiedliche Belastungen der beiden Lagerstellen erfasst.According to another embodiment, only two guide rollers are included two measuring sensors each. In this embodiment, different Loads of the two bearing points recorded.

Es ist zweckmässig, wenn die mit Messfühlern versehenen Führungsrollen mit ihren Achsen in vier vertikalen Ebenen angeordnet sind, von denen je zwei miteinander parallel und zu den zwei anderen senkrecht verlaufen. Bei dieser Konstruktion werden die Deformationen des Tragarmmastes in allen vier Richtungen gemessen.It is useful if the guide rollers are provided with measuring sensors are arranged with their axes in four vertical planes, of which two with each other parallel and perpendicular to the other two. With this construction will the deformations of the support arm mast measured in all four directions.

Der Messfühler kann als ein Längenmessfühler oder eine Kraftmessdose oder ein Dehnmessstreifen oder ein piezoelektrischer oder magnetostriktiver oder kapazitiver Geber ausgeführt sein.The measuring sensor can be used as a length measuring sensor or a load cell or a strain gauge or a piezoelectric or magnetostrictive or be designed capacitive encoder.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes vereinfacht wiedergegeben.Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing reproduced in a simplified manner.

Es zeigt Fig. 1 eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes in Seitenansicht, Fig. 2 die Ausführungsform gemäss Fig. 1 in Vorderansicht, Fig. 3 den Schnitt III-III aus Fig. 1, Fig. 4 eine beispielsweise Ausführungsform einer mit einem Messfühler versehenen Führungsrolle Fig. 5 eine andere beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes und Fig. 6 ein beispielsweises Blockschema der Gesamtanordnung.1 shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention in side view, FIG. 2 the embodiment according to FIG. 1 in front view, FIG. 3 shows the section III-III from FIG. 1, FIG. 4 shows an exemplary embodiment of a 5, for example, a different guide roller provided with a measuring sensor Embodiment of the subject matter of the invention and FIG. 6 shows an exemplary block diagram the overall arrangement.

Gemäss Fig. 1 und 2 ist ein Tragarm 1 mit einem Tragarmmast 2 rechtwinklig verbunden. Der Tragarm 1 hält in einer Halterung 3 eine Elektrode 4. Mit der Bezugsziffer 5 ist ein elektrisch isolierendes Material bezeichnet, das sich in einem nicht dargestellten Lichtbogenofen befindet. Der untere Teil des Tragarmmastes ist mit einer Abstützung 6 versehen. Führungsrollen sind mit den Bezugs ziffern 7 und 8 benannt. Die Führungsrollen, die mit Messfühlern versehen sind, sind durch die Ziffer 8 gekennzeichnet. Messfühler sind mit 12 benannt. Das elektrisch isolierende Material 5 ist schematisch als eine Platte dargestellt. Es ist schief angeordnet, so dass die Elektrode 4 nicht nur in der vertikalen sondern auch in der horizontalen Richtung belastet wird. Auch die horizontale Komponente der Belastung wird über die Halterung 3, den Tragarm 1 und den Tragarmmast 2 auf die Führungsrollen 8 übertragen, die mit den Messfühlern 12 versehen sind. Diese Messfühler 12 messen die Belastung bzw. die Deformation des Tragarmmastes 2 und geben die gemessenen Werte auf ein in Fig. 1 und 2 nicht dargestelltes Messwertauswertungssystem, in dem diese Werte mit den Sollwerten verglichen und weiter ausgewertet werden. In Fig. 3 ist die Anordnung der Führungsrollen 7 und 8 im Schnitt III-III dargestellt.According to FIGS. 1 and 2, a support arm 1 with a support arm mast 2 is at right angles tied together. The support arm 1 holds an electrode 4 in a holder 3 5 denotes an electrically insulating material, which is in a not shown Arc furnace is located. The lower part of the support arm mast has a support 6 provided. Guide rollers are identified by the reference numerals 7 and 8 named. The guide rollers, which are provided with measuring sensors, are identified by the number 8. Sensors are labeled 12. The electrically insulating material 5 is schematic shown as a plate. It is arranged at an angle so that the electrode 4 does not is loaded only in the vertical but also in the horizontal direction. Even the horizontal component of the load is via the bracket 3, the support arm 1 and the support arm mast 2 transferred to the guide rollers 8 with the measuring sensors 12 are provided. These measuring sensors 12 measure the load or the deformation of the support arm mast 2 and do not enter the measured values in FIGS. 1 and 2 The measured value evaluation system shown, in which these values are compared with the target values and further evaluated. The arrangement of the guide rollers 7 is shown in FIG. 3 and 8 shown in section III-III.

Fig. 4 zeigt eine Führungsrolle 8 im Detail. Die Führungsrolle 8 ist in einem Rollenlager 9 drehbar befestigt. Dieses Rollenlager 9 ist in einer Oeffnung einer in Fig. 1 und 2 nicht dargestellten Gehäusewand 10 frei gelagert. Mit der Gehäusewand 10 ist ein Bügel 11 verbunden. Zwischen dem Rollenlager 9 und dem Bügel 11 ist ein Messfühler 12 angeordnet? der in diesem Beispiel durch eine Kraftmessdose gebildet ist.Fig. 4 shows a guide roller 8 in detail. The guide roller 8 is mounted rotatably in a roller bearing 9. This roller bearing 9 is in an opening a housing wall 10, not shown in FIGS. 1 and 2, freely supported. With the Housing wall 10 is connected to a bracket 11. Between the roller bearing 9 and the bracket 11 is a measuring sensor 12 arranged? in this example by a load cell is formed.

In Fig. 5 ist eine andere beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Der Tragarmmast 2 ist in Führungsrollen geführt, von denen nur zwei dargestellte Führungsrollen 8 mit je zwei Messfühlern 12 versehen sind. Diese Führungsrollen 8 sind ähnlich wie in Fig. 4 gelagert. Während die Führungsrolle 8 gemäss Fig. 4 nur mit einem Messfühler 12 versehen ist, wird jede in Fig. 5 gezeigte Führungsrolle 8 mit zwei Messfühlern 12 abgestützt. Diese Konstruktion ermöglicht, auch eine, durch eine Drehung des Tragarmmastes 2 verursachte, unterschiedliche Belastung der beiden Lagerstellen zu messen.In Fig. 5 is another exemplary embodiment of the subject matter of the invention shown. The support arm mast 2 is guided in guide rollers, of which only two The guide rollers 8 shown are each provided with two measuring sensors 12. These leadership roles 8 are stored in a manner similar to that in FIG. While the guide roller 8 according to FIG. 4 is provided with only one sensor 12, each guide roller shown in FIG 8 supported with two measuring sensors 12. This construction also enables a, by a rotation of the support arm mast 2 caused different Measure the load on the two bearing points.

Das in Fig. 6 dargestellte Blockschema zeigt vier Messfühler 12. Die gemessenen Werte werden in ein Messwertauswertungsgerät 13 geführt, mit den Sollwerten verglichen und ausgewertet. Die Sollwerte werden in einer Sollwerteinstellung 14 gewählt. Das Messwertauswertungsgerät 13 ist an ein akustisches und optisches Signalgerät 15 und an eine Steuerung 16 des Elektrodenantriebs angeschlossen.The block diagram shown in FIG. 6 shows four measuring sensors 12 Measured values are fed into a measured value evaluation device 13 with the setpoint values compared and evaluated. The setpoints are set in a setpoint setting 14 chosen. The measured value evaluation device 13 is connected to an acoustic and optical signal device 15 and connected to a controller 16 of the electrode drive.

Der Erfindungsgegenstand ist auf das in der Zeichnung Dargestellte selbstverständlich nicht beschränkt. Es können auch andere Anordnungen der Führungsrollen und andere Messfühler Verwendung finden.The subject of the invention is based on what is shown in the drawing of course not restricted. Other arrangements of the guide rollers can also be used and other sensors can be used.

Claims

Claims 3 device for preventing electrode breakage in the case of arc furnaces with a device for raising and lowering one by one Support arm mast and a support arm held electrode and with a measurement evaluation system, characterized in that the support arm mast (2) has at least four guide rollers (7, 8) is supported, of which at least some guide rollers (8) each with at least a measuring sensor (12) are provided.

2. Device according to claim 1, characterized in that the with measuring sensors (12) provided guide rollers (8) with their axes in two vertical, mutually parallel planes are arranged, which run perpendicular to the support arm (1).

3. Device according to claim 1, characterized in that only two guide rollers (8) each with two measuring sensors (12) are provided.

4. Device according to claim 1, characterized in that the with measuring sensors (12) provided guide rollers (8) with their axes in four vertical Levels are arranged, two of which are parallel to each other and to the other two run vertically.

5. Device according to claim 1, characterized in that the Measuring sensor (27) as a length measuring sensor or a load cell or a strain gauge or a piezoelectric or magnetostrictive or capacitive encoder is.