DE3600662C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Absenktiefe einer Elektrode eines Lichtbogenofens - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Absenktiefe einer Elektrode eines LichtbogenofensInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung gemäß der
Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 5.
Ein ausgeglichener elektro-thermischer Prozeß wird u. a. durch das
exakte Einhalten der Elektrodenposition zum Schmelzgut erreicht.
Bei einer Reihe der bekannten Meßmethoden wird indirekt oder von der
Elektrodenspitze weit entfernt gemessen. So wird beispielsweise das
Gewicht der Elektrode als Maß für die Elektrodenlänge benutzt (DE-OS
25 31 853) oder es ist eine Kombination von Meßwerten, insbesondere
Gewicht- und Längenmessung (DE-OS 27 21 664) zur Erfassung der Elek
trodenstellung benutzt.
Andere Meßmethoden erfordern eine besondere Form der Elektrode. So
ist aus DE-AS 20 63 449 bekannt, ein Stahlseil durch die Bohrung
einer Elektrode auf ein durch den staubförmigen Möller gebildetes
Polster herabzulassen. Die hierfür benötigte Länge des Stahlseils
wird mechanisch gemessen. Dieses Verfahren kann lediglich bei Hohl
elektroden verwendet werden.
Da die bekannten Meßmethoden zur Messung der Lage der Elektroden
spitze während des Schmelzprozesses nicht zufriedenstellend arbeiten,
wird in der betrieblichen Praxis immer wieder auf die manuelle Messung
mittels Fühllanze zurückgegriffen.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, die oben genannten
Nachteile zu vermeiden und bei hoher Genauigkeit die aktuelle Lage
der Elektrodenspitze kontinuierlich und automatisierbar aufzuzeigen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 5 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bist 4
und 6, 5 und 7. Erfindungsgemäß werden Signale von einem Meßgerät in
eine Meßleitung, die durch die Elektrode vom Kopf bis zum Fußende
geführt ist und die durch thermischen Einfluß an ihrem Fußende defi
nierten Veränderung unterliegt, gesandt und vom zurückkommenden Sig
nal wird die zeitliche Verzögerung und/oder die Veränderung der abso
luten Größe im Vergleich zum ausgesandten Signal ermittelt.
Die Länge der Meßleitung und die exakte Lage des Fußes der Meßleitung
in der Elektrodenspitze ist zu Beginn des Schmelzprozesses bekannt.
Während des Schmelzprozesses wird das freie Ende der Meßleitung an
der Elektrodenspitze hohen Temperaturen ausgesetzt. Dieser thermische
Einfluß wird genutzt, um das Fußende der Meßleitung entweder innig zu
verbinden oder eine bestehende Verbindung zu lösen und somit eine
Veränderung der zu messenden Werte zu bewirken.
Als Meßgrößen bieten sich elektrische Signale an. Die
Länge der Meßleitung beeinflußt dabei die Meßsignale. Bei elektri
schen Meßgrößen wird vorwiegend der Widerstand gemessen.
Erfindungsgemäß wird zur Durchführung des oben beschriebenen Verfah
rens eine Meßleitung eingesetzt, bei der Elemente vorgesehen sind,
die unter thermischem Einfluß definierten Veränderungen unterliegen.
Während des Schmelzprozesses stellt sich in der Elektrodenspitze ein
relativ konstantes Temperaturprofil ein. Diesen Isothermen wird er
findungsgemäß die temperaturabhängige "Schaltzeit" angepaßt.
Neben den am Fußende eine Verbindung schaffenden Elementen der Meß
leitung wird bei einer Ausführungsform eine stufenweise Än
derung des Meßwertes durch Öffnen einzelner Elemente am Fußende des
im Bereich der Elektrodenspitze befindlichen Meßleitungsteils be
wirkt. Hierzu wird eine mehrdrahtige Meßleitung eingesetzt, die im
Abstand zueinander Verbindungselemente einzelner Drähte aufweist und
der diese einzelnen Verbindungselemente unter Einfluß der hohen am
Ende der Elektrodenspitze herrschenden Temperatur verbrennen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren mittels der erfindungsgemäßen
Vorrichtung wird zum einen eine hohe Meßgenauigkeit der Lage der
Elektrodenspitze erreicht, da die Meßleitung bis in die Elektroden
spitze geführt ist und durch thermische Einwirkung in seiner Länge
verändert wird und zum anderen ist die Messung kontinuierlich durch
führbar und eröffnet damit die Möglichkeit einer Automatisierung. Die
erfindungsgemäßen Meßleitungen und die Verbindungselemente sind ro
bust, so daß sie während der Montage in die Elektrode kaum beschä
digbar sind. Während des Betriebes werden die Leitungen weder durch
heiße Gase noch durch Staub oder ähnliches beeinträchtigt. Die Meß
geräte der Meßeinrichtung können bei Bedarf außerhalb des Ofenbereichs
aufgestellt werden und sind dadurch nicht durch die rauhe Ofenatmo
sphäre Beschädigungen ausgesetzt.
Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
mittels der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 schematische Darstellung der Anordnung einer Meßeinrichtung
in einer Elektrode eines Elektro-Reduktionsofens,
Fig. 2 Bauteile für das Lösen mittels Drahtelementen,
Fig. 3 Bauteile für das Lösen mittels umhüllter Drahtelemente.
Die Fig. 1 zeigt in stark vereinfachter Form einen Lichtbogenofen
(hier ein Lichtbogen-Reduktionsofen 10), dessen Ofengefäß 17 auf
einem Fundament 11 ruht. Im Ofengefäß 17 befindet sich das Schmelz
produkt 16, oberhalb dessen sich der Möller 14 befindet. Durch den
Möller 14 ragt die Elektrode 12 bis hinein zum Reduktionsraum 15, der
sich zwischen Elektrodenspitze 12 und dem Schmelzprodukt 15 im Möller
14 bildet.
Die Elektrode 12 wird von der Haltevorrichtung 13 in vertikaler Lage
gehalten. In der Elektrode 12 ist die bis zur Elektrodenspitze ge
führte Meßleitung 22 der Meßeinrichtung 20 angeordnet, deren Adern 23
(hin) und 24 (zurück) zum Meßgerät 21 führen.
Die Fig. 2 und 3 zeigen Bauteile 40 für das Lösen der Verbindung
zwischen der Ader 23 und 24. Die Adern 23 und 24 bestehen dabei aus
mehreren Drähten 42. In der Figur sind einfache Drahtelemente 41
dargestellt. Bei der Fig. 3 sind diese Drahtelemente 41 von einer
Hülse 43 umgeben. Diese Hülse 43 besteht aus einem leicht entflamm
baren Stoff, beispielsweise Thermit. Durch Temperatureinwirkung
schmelzen die Drahtelemente 41 auf.
Claims (7)
1. Verfahren zum Messen der Absenktiefe einer Elektrode eines
Lichtbogenofens, insbesondere eines Lichtbogenreduktionsofens
während des Schmelzprozesses,
dadurch gekennzeichnet,
daß die ausgesandten und die empfangenen Signalen einer zu einem
Teil in der Elektrode angeordneten, bis zum Elektrodenfuß ge
führten und während des Schmelzprozesses an ihrem Fußende durch
die Wärmeenergie des Schmelzbades verzehrbaren Meßleitung er
mittelt, verglichen und in Beziehung zur Lage des Fußpunktes der
Elektrode gesetzt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßgrößen über eine zweiadrige Meßleitung, deren Adern
an ihrem dem Schmelzbad zugewandten Ende in Verbindung stehen,
geführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß als Meßgröße der elektrische Widerstand der Meßleitung er
mittelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zeitabstand zwischen den Eingangs- und Ausgangszeitpunkt
eines Signals ermittelt wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit
einem Meßgerät und einer Meßleitung in einem Lichtbogenofen,
insbesondere einem Lichtbogenreduktionsofen, der mit mindestens
einer Elektrode versehen ist, die an einer mit dem Fundament
fest verbundenen Haltevorrichtung in vertikaler Richtung ver
schiebbar angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß die Meßleitung (22) zweiadrig ausgebildet ist,
- - daß die Adern (23, 24) achsparallel geführt sind und
- - daß die Adern (23, 24) aus mehreren Drähten (42) bestehen und Bauteile (40) mit Elementen (41) aufweisen, die bei geringeren Temperaturen abschmelzen als die Drähte (42) in den Adern (23, 24).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elemente (41) aus einem Werkstoff bestehen, der einen
Schmelzpunkt besitzt, der geringer ist als der Schmelzpunkt der
Drähte (42).
7. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Elemente (41) von Hülsen (43) umgeben sind, die im
Vergleich zu Elementen (41) und den Drähten (42) leicht
entflammbar sind.
Priority Applications (1)
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DE3600662A DE3600662C2 (de) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Absenktiefe einer Elektrode eines Lichtbogenofens |
Applications Claiming Priority (1)
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DE3600662A DE3600662C2 (de) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Absenktiefe einer Elektrode eines Lichtbogenofens |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE3600662A1 DE3600662A1 (de) | 1987-07-16 |
DE3600662C2 true DE3600662C2 (de) | 1996-09-19 |
Family
ID=6291707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE3600662A Expired - Fee Related DE3600662C2 (de) | 1986-01-09 | 1986-01-09 | Verfahren und Vorrichtung zum Messen der Absenktiefe einer Elektrode eines Lichtbogenofens |
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-
1986
- 1986-01-09 DE DE3600662A patent/DE3600662C2/de not_active Expired - Fee Related
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DE3600662A1 (de) | 1987-07-16 |
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