Предлагаемое изобретение имеет целью автоматически регулировать положение электродов по отношению к завалке печи и удерживать их в этом положении во время работы.
На фиг. 1 изображена вертикальная проекция и частичный разрез приспособления для регулирования одиночного электрода и на фиг. 2 - схема расположения цепей для печей, работающих многофазным, например трехфазным током, со следующими обозначениями: 1 - печь обычного типа, 2 - завалка печи и 3 - электрод.
В случае употребления двух проводов, по которым токи идут в разных направлениях, при чем каждый из них лежит в магнитном поле другого, между ними развивается, как известно, отталкивающая сила, стремящаяся удалить их друг от друга.
В предлагаемом изобретении этот принцип использован для того, чтобы дать электроду, или электродам электрической печи надлежащее положение по отношению к завалке и чтобы поддерживать, затем, это положение, давая, таким образом, электроду, или электродам возможность доставлять во время плавки ток, без излишних изменений его мощности. В показанном устройстве применен трансформатор, сердечник которого обозначен цыфрой 4, обмотка первичного тока - цыфрой 5 и обмотка индукционного тока - цыфрой 6. При употреблении трансформатора, одна из этих обмоток может быть сделана подвижной, и это передвижение, при надлежащем устройстве, может быть использовано для изменения положения электрода. Из чертежа видно, что подвижной сделана вторая обмотка, доставляющая ток в печь. В данном случае имеется вполне жесткое соединение 8, идущее от подвижной обмотки к соединительной шайбе 9, в которой зажат электрод. Вторичная обмотка 6 надета на хомут 10, который связан тягами 11 с проушинами 12 вышеупомянутой шайбы 9; тяги изолированы от проушин обычными изолирующими втулками. Движение электрода в точности соответствует передвижению вторичной обмотки. Применение жесткого провода 8 между вторичной обмоткой и шайбой представляет известные механические выгоды и уменьшает потери электричества. Подвижной электрод и связанные с ним подвижные части могут быть уравновешены. Тросы 13 уравновешивателей прикреплены к хомуту 10 при помощи серег 26 и 27; они перекинуты через блоки 14 и к ним подвешены грузы 15. Блоки 14 помещены на развилине 16, прикрепленной болтом 17 к верхнему срезу сердечника трансформатора. Все устройство может быть закреплено на своде самой печи при помощи станины 19, в верхней части которой прикреплена болтами основная втулка 20, служащая основанием для сердечника трансформатора и для первичной обмотки. При завалке печи электрод поднимается так, чтобы вторичная обмотка находилась либо в самом верху, либо в верхней части сердечника трансформатора. После загрузки ток цепи направляется на первичную обмотку, после чего электрод опускается до соприкосновения с завалкою печи; в это время ток начинает проходить по вторичной обмотке, которая отталкивается и удаляется от первичной обмотки. Это движение будет продолжаться до тех пор, пока отталкивающая сила между обмотками не будет уравновешена весом электрода и тех частей, которые соединяют его с вторичной обмоткой, после чего электрод будет надлежащим образом установлен и будет доставлять ток к завалке, в количестве потребном для ее расплавления. В случае надобности, для вспомогательной регулировки движений и положения электрода, могут быть употреблены некоторые добавочные приспособления. Эти добавочные приспособления могут иметь различное устройство; в данном случае имеется два цилиндра 21 и 22, прикрепленные к вышеупомянутой вилке 16. Цилиндры 21 и 22, как показано, открыты снизу. Через верхнюю часть цилиндра 21 проходит трубка 28 и такая же трубка 29 проходит через верхнюю часть цилиндра 22. Эти трубки соединяются с трубкой 23. В цилиндрах могут перемещаться поршни 24 и 25, соединенные с серьгами 27 и 26, которые прикреплены к хомуту 10. Трубка 23 идет к камере 30, в которой имеется подводящая воздух трубка 31 и закрывающий ее клапан 32. Рекомендуется конструкция, в которой клапан 32 управляется током, при чем стержень клапана 33 образует сердечник соленоида 34, который связан с вторичной обмоткой проводом 35 и с завалкой - проводом 36. Когда в печи тока нет, клапан 32 остается, нормально, закрытым под действием собственного веса и веса стержня 33. Когда же электрод находится в верхнем своем положении и в печи имеется ток, то, вследствие потенциала обмотки 6, через соленоид проходит ток достаточной силы, чтобы открыть клапан. Таким образом, во время опускания электрода, в цилиндры 21 и 22 входит воздух через трубки 28 и 29, но трубки эти рассчитаны так, что количество протекающего через них воздуха меньше того количества, которое могло бы помещаться при передвижении поршней. Когда электрод прикоснется к завалке, соленоид выключится и клапан 32 закроется, и в цилиндрах над поршнями получится при этом частичный вакуум. Если, почему-либо, ток во вторичной обмотке усилится, так что электрод начнет доставлять в печь слишком много тока, то отталкивающая сила между обмотками 5 и 6 увеличится, заставляя, таким образом, электрод удалиться от завалки. Вышеописанное устройство воздушных компрессоров способствует быстроте движения, так как давление на верхние части поршней меньше атмосферного; таким образом, поршни имеют небольшое стремление поднять электрод и связанные с ним части. Как только, однако, электрод удалится от завалки, ток в цепи соленоида снова возбудится и клапан 32 откроется. Давление на верхние части поршней быстро сравняется с атмосферным, и поршни начнут тормозить движение электрода кверху. Части рассчитаны так, чтобы между отталкивающей силой, развивающейся между обмотками 5 и 6, и весом электрода и связанных с ним частей существовало надлежащее соотношение, которое должно быть таким, чтобы в момент, когда отталкивающая сила уравновешивается весом частей, электрод становился в положение, при котором он проводит в печь потребное для плавки количество электричества.
Вышеописанное устройство для печи с одиночным электродом применимо к печам, имеющим более одного электрода и, в частности, для трехфазной печи. В трехфазной печи соединения могут быть устроены так, как это показано на фиг. 2, при чем трансформатор обозначен цыфрой 40, а первичная обмотка - цыфрой 41. Обмотки соединяются с цепью посредством обычного трехфазного соединения треугольником. Вторые обмотки обозначены цыфрами 42, а провода от этих обмоток к электродам - цыфрами 43; общее соединение обозначено цыфрой 44, электроды - 45, а завалка в печи - 46; соленоиды, управляющие клапанами, обозначены цыфрой 47. Механические приспособления, которые описаны выше в применении к одному электроду, должны быть, в данном случае, установлены для каждого из трех электродов. Вышеописанный добавочный регулирующий механизм представляет особые выгоды в применении к трехфазным печам, потому что нисходящее движение каждого электрода останавливается тотчас же, как только он коснется завалки, вследствие выключения соленоида, управляющего клапаном. Таким образом, устройство имеет целью устранить возможность зарывания электрода в завалке и получить более равномерное распределение тока между электродами.
1. Электрическая дуговая печь переменного тока с приспособлением для автоматического регулирования положения электрода по отношению к завалке печи, характеризующаяся тем, что жестко соединенная с электродом 3 вторичная обмотка 6 питающего трансформатора устроена подвижной по отношению к неподвижно укрепленной первичной обмотке 5, с целью использовать отталкивающие силы, развивающиеся между обмотками при прохождении тока, для урегулирования положения электрода относительно завалки печи (фиг. 1).
2. Форма выполнения охарактеризованной в п. 1 электрической печи, отличающаяся тем, что сердечник 4 с первичной обмоткой 5 трансформатора при помощи станины 19 укреплен на своде печи 1, электрод же 3 с подвижной обмоткой 6 уравновешен грузами 15, перекинутыми через блоки 14, и снабжен добавочным тормозящим устройством с поршнями 24 и 25, способными перемещаться в открытых снизу цилиндрах 21 и 22, соединенных трубками 28 и 29 с воздушной камерой 30, закрываемой клапаном 32, регулирующим давление воздуха в этих цилиндрах, каковой клапан 32 управляется током вторичной цепи при помощи соленоида 34 (фиг. 1).
3. Видоизменение, охарактеризованной в п. 1 и 2 электрической печи, для трехфазного тока, отличающееся тем, что каждый из электродов снабжен отдельным трансформатором 40 с подвижной вторичной обмоткой 42 и устройством 47 для регулирования положения электродов 45 относительно завалки печи подобным устройству 32 и 34, указанному в п. 2 (фиг. 2).
