DE475922C - Verfahren zum Betriebe elektrischer OEfen grosser Leistung - Google Patents

Description

• Verfahren zum Betriebe elektrischer Öfen großer Leistung Die Belastung regelbarer elektrischer Schmelzöfen fand bisher allgemein in der Weise statt, daß an einem Leistungszeiger die dem Ofensystem zugeführte elektrische Wirkleistung abgelesen wurde und mittels Stromzeigers der Betriebsstrom so eingestellt wurde, daß der beste Punkt dieser »primären« Wirkleistung eingehalten wurde. In der Abbildung ist als Beispiel die Beziehung zwischen mittlerer Strombelastung des Ofens und dem Ofensystem zugeführter primärer Wirkleistung dargestellt. Mit zunehmendem Strom steigt letztere anfangs steil, dann flacher an, um einen Höhepunkt a' zu erreichen. Bei weiterer Stromsteigerung fällt die primäre Wirkleistung wieder ab. Ihr sichtbarer Höhepunkt"a' liegt bei einer mittleren Strombelastung i'. Da die Leistungskurve in der Nähe von a' sehr flach verläuft, ersieht man, daß man den Stromwert von i' erheblich über- oder unterschreiten kann, ohne eine merkliche Veränderung der primären Wirkleistung zu erzielen. Die Überwachung der Stromeinstellung durch den primären Wirkleistungszeiger ist nach diesem allgemein. üblichen Verfahren sehr ungenau.
• Hierzu kommt, daß die primäre Wirkleistung die dem ganzen Ofensystem einschließlich aller Verlustquellen, wie Transformator, primäre und sekundäre Zuleitung usw., zugeführte Wirkleistung darstellt. Die im Ofeninnern nach Abzug obiger Verluste noch zur Verfügung stehende nutzbare Leistung bildet daher nur einen Teil der primären Leistung, ist aber am Leistungszeiger nicht erkennbar. Diese tatsächlich im Innern aufgewendete Leistung (Joulesche Wärme zur elektrochemischen bzw. elektrometallurgischen Umsetzung) sei als »innere Ofenleistung« bezeichnet. Sie ist für den Arbeitsprozeß und die Regelung des Ofens in der Weise maßgebend, daß man bestrebt sein muß, den Höchstwert dieser inneren Ofenleistung bei der Regelung zu erzielen. Die innere Ofenleistung verläuft nach der in der Abbildung gestrichelten Kurve und erreicht z. B. ihren Höchstwert a bei einem Strom i, d. b. bei einem andern und zwar niedrigeren Strom als dem, der zur Erzielung des sichtbaren Höhepunktes der primären Wirkleistung a' erforderlich war (i').
• Die ständige Überwachung der Ofenbelastung nach dieser Kurve der inneren Ofenleistung ist aus praktischen Gründen nicht möglich, da diese nicht im Dauerbetriebe durch ein Instrument darzustellen, sondern nur von Fall zu Fall durch einen Versuch festzulegen ist. Der erstrebte Höhepunkt der inneren Ofenleistung a läßt sich infolgedessen für den Betrieb nicht direkt, sondern nur mittelbar durch experimentell festzulegende Beziehung zu andern Ofenkurven darstellen und überwachen. Er wird z. B. bei einer mittleren Strombelastung i erreicht. Bei demselben Strom erreicht man gleichzeitig eine bestimmte primäre Wirkleistung b - unterhalb ihres Höhepunktes a'. Dieselbe kann jedoch, wie schon erwähnt, in diesem Bereich nicht mehr genau eingehalten werden, da ihre Kurve sehr flach verläuft. Es ist infolgedessen nach einer anderen mittelbaren Beziehung zwischen Höhepunkt der inneren Ofenleistung und einem sichtbar darzustellenden Betriebsmeßwert zu suchen.
• Dieser wurde nun erfindungsgemäß in der Blindleistung gefunden. Diese verläuft im allgemeinen nach der in der Skizze dargestellten Parabel und kann durch einen gewöhnlichen Blindleistungszeiger, der nach Art des primären Wirkleistungszeigers eingebaut ist, gemessen und überwacht werden.
• Dem unsichtbaren Höhepunkt der inneren Ofenleistung entspricht dann ein am Blindleistungszeiger sichtbarer Ausschlag A, und es geht aus dem Verlauf der Blindleistungskurve ohne weiteres hervor, daß schon eine ganz geringe innere Abweichung vom Höhepunkt der inneren Ofenleistung a durch Stromüber- oder -unterbelastung genügt, um auf dem Blindleistungszeiger eine verhältnismäßig viel größere und sichtbare Abweichung vom Normalwert A hervorzurufen, die es sofort ermöglicht, den Ofen in seine normale Lage zurückzuführen.
• Es handelt sich also bei der Erfindung darum, daß der Verlauf der Kurve der inneren Ofenleistung und der der Blindleistung für sich und in ihrer gegenseitigen Beziehung durch einen einmaligen Versuch festgelegt werden. Dadurch wird ermittelt, daß der Höhepunkt der ersteren, a, bei einer bestimmten BlindleistungA erzielt wird. Die Überwachung der Strombelastung erfolgt dann dadurch, daß dieser Blindleistungswert A als normal angesehen und eingehalten wird, wobei -der Verlauf der Blindleistungskurve in dem . in Frage kommenden Belastungsbereich eine Abweichung von diesem Normalpunkt sofort und erheblich genauer anzeigt als alle bisher verwendeten Instrumente. Somit wie d für den Ofenbetrieb durch die Erfindung eine genauere und wirksamere Überwachung der Belastung ermöglicht, als sie bisher üblich war.
• Sinngemäß kann die Verwendung des Blindleistungszeigers in obigem Sinne auch bei Einphasenöfen erfolgen, da bei Wechselstrom zwischen Wirk- und Blindleistung und Leistungsfaktor die gleichen Beziehungen bestehen wie bei Drehstrom.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zum Betriebe elektrischer Öfen großer Leistungen mit besonderen Ofentransformatoren, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feststellung des Eintritts der höchstmöglichen inneren Ofenleistung bei wachsender oder abnehmender Ofenbelastung ein Blindleistungsmesser dient und die Belastung des Ofens nach diesem geregelt wird.