Устройство для непрерывного измерения длин расходуемого электрода и наплавляемого слитка в дуговых вакуумных электропечах Советский патент 1959 года по МПК G01B7/02 

Для непрерывного намерения длин расходуемого электрода и на.нлавляемого слитка в дуговых вакуумных электронечах применяют устройства, содержащие шкалу и подвижный указатель, связанный с подвижным элементом электрического датчика окончания плавки, который перемещается механизмом подачи электрода.

Предлагаемое устройство более совершенно, так как оно позволяет одновременно осуществлять измерение длины электрода и наплавляемого в печи слитка.

Это достигается в результате того, что датчик снабжен вторым подвижным элементом с указателем, перемещаемым навстречу первому подвижному элементу механизмом подачн электрода. Указанный механизм имеет редуктор, изменяющий скорость второго подвижного элемента пропорционально отнощению веса единицы длины слитка к весу единицы длины электрода.

На фиг. 1 и 2 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства в двух вариантах исполнения.

При первом варианте (фиг. 1), применяемом для электропечей с плавкой в глухую изложницу, двигатель ЭД механизма подачи электрода Э связан с сельсином-датчиком 1СД, который соединен с сельсинами-приемниками 1СП и 2СП. Сельсин-приемник 1СП через редуктор 1В с постоянным передаточным числом приводит первый подвижной элемент 1Д реостатного электрического датчика Р, связанный со стрелкойуказателем 1C. Этот датчик подключен к трансформатору тока или к шунту в цепи дуги, что обеспечивает получение на выходе датчика напряжения, пропорционального напряжению дуги.

№ 119,940

Редуктор IB подобран так, что при перемещении электрододержателя, не снаряженного электродом, от верхней до нижней точки рабочей камеры электропечи подвижной элемент 1Д и стрелка 1C проходят всю длину датчика Р и шкалы. Таким образом, положение электрододержателя фиксируется визуально и электрически.

Второй подвижной элемент 2Д реостатного датчика Р, имеющий свою стрелку 2С, перемещается сельсином 2СП через редуктор-вариатор 2В в направлении, противоположном перемещению подвижного элемента /Д. Цепь сельсина-приемника 2СП включается контактами токового реле РМ в момент зажигания дуги; при разрыве ее контакты реле РМ отпадают. Поэтому перемещение элемента 2Д начинается только после включения реле РМ в начале плавки, т. е. после того, как электрод Э соприкоснется с подиной печи и элемент 1Д пройдет часть реостата, соответствующего холостому перемещению электрододержателя.

Редуктор вариатор 2В изменяет скорость подвижного элемента 2Д пропорционально отнощению веса единицы длины слитка к весу единицы длины электрода.

Таким образом, после начала плавки подвижной элемент 2Д, двигаясь навстречу элементу 1Д, отображает по заданному на редукторевариаторе 2В весовому отнощению подъем верхнего среза слитка С. При этом расстояние между элементами 1Д и 2Д на всем протяжении плавки будет пропорционально несплавленной длине электрода Э, а расстояние от элемента 2Д до начала щкалы слитка соответствует длине слитка С.

К моменту окончания плавки, когда электрод полностью сплавляется, стрелки 1C и 2С подвижных элементов 1Д и 2Д сходятся в каком-то месте щкалы. При этом нажимается конечный выключатель МП, установленный на пути одного из подвижных элементов, который подает сигнал об окончании плавки плавильщику или дает соответствующую команду автоматическому регулятору процесса плавки.

Одновременно с выполнением сигнальных функций устройство имитирует истинное напряжение дуги. Для этого в устройстве применен магнитный усилитель, обмотка 2МУ подключена потенциометрически через наладочное сопротивление СР к подвижным элементам 1Д и 2Д реостатного датчика Р. При этих условиях напряжение, подаваемое от реостатного датчика на обмотку 2МУ, будет пропорционально сумме напряжения на электроде и падения напряжения в контактных соединениях.

Обмотка 1МУ магнитного усилителя включена непосредственно на напряжение на входных зажимах электропечи и ее намагничивающая сила направлена навстречу намагничивающей силе обмотки 2МУ, а обмотка ЗМУ является задающей.

Настройка схемы и подбор необходимых намагничивающих сил обмоток магнитного усилителя осуществляется по вольтметрам IV п 2V, при опыте короткого замыкания с горячим электродом для каждой группы электродов.

Падения напряжения на контактах, постоянные для данной установки, вводятся при опыте короткого замыкания без электрода в качестве постоянной поправки в настройку подвижных элементов 1Д и 2Д реостатного датчика Р.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет косвенно измерять истинное напряжение на дуге и требует несложной переналадки только при переходе на новую партию электродов (с измененным сопротивлением или погонным весом).

При втором варианте, применяемом для электропечей с вытягиванием слитка (фиг. 2), сельсин-датчик 1СД, так же как и при первом варианте, связан с двумя сельсинами приемниками 1СП и 2СП. В отличие

от первого варианта уровень слитка положен неизменным, поэтому напряжение, имитирующее напряжение на электроде, снимается с реостатного датчика Р подвижным элементом /Д. Сигнал окончания плавки подается при нажатии элементом 1Д выключателя МП при приходе его в крайнее нижнее положение. Схема магнитного усилителя собрана аналогично первому варианту.

Сельсин 2СП приводит подвижной элемент 2Д реостатного датчика IP и стрелку по шкале уровня нижнего среза слитка, показывая, таким образом, наплавленную длину слитка. Сельсин-датчик 2СД приводит сельсин-приемник ЗСП, который перемещает подвижной элемент ЗД по реостатному датчику IP, являющемуся нуль-органом следящего регулятора уровня слитка.

Таким образом, данный вариант устройства осуществляет четыре функции, а именно: указывает длину электрода и слитка, вводит в регулятор истинное напряжение дуги, управляет вытягиванием слитка и сигнализирует об окончании плавки.

Предмет изобретения

1.Устройство для непрерывного измерения длин расходуемого электрода и наплавляемого слитка в дуговых вакуумных электропечах, содержащее щкалу и подвижный указатель, связанный с подвижным элементом электрического датчика окончания плавки, перемещаемым механизмом подачи электрода, отличающееся тем, что, с целью одновременного измерения длины электрода и наплавляемого в печи слитка, датчик снабжен вторым подвижным элементом с указателем, перемещаемым навстречу первому подвижному элементу датчика механизмом подачи электрода через редуктор, изменяющий скорость второго подвижного элемента пропорционально отнощению веса единицы длины слитка к весу единицы длины электрода.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью получения на выходе датчика напряжения, пропорционального напряжению дуги, входное сопротивление датчика подключено к трансформатору тока или щунту в цени дуги.