Способ определения положения рабочего торца стержневого электрода в плазмотроне Советский патент 1980 года по МПК H05B7/144 G05F1/02 H05B7/18 

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕГО ТОРЦА СТЕРЖНЕВОГО ЭЛЕКТРОДА В ПЛАЗМОТРОНЕ

1

Изобретение относится к техюпсе низкотемпературной плазмы и может- быть применено в плазмохимических реакторах и в электродуговых плавильных печах для контроля и регулирования мощности при изменении положения рабочего торца стержневого электрода.

Известен способ контроля положения рабочего торца эрозирующего стержневого электрода с помощью оптических методов или Рентгеновского излучения 1 J.

Осуществление способа требует применения сложной аппаратуры и наличия специальных смотровых окон , что приводит к существенному усложнению конструкции плазменного устройства.

Известен также способ контроля, npk котором положение рабочего торЦа

эрозирующего электрода определяют по длине дуги, которая пропорциональна напряжению между электродами плазменного устройства 2 .

В дуговых печах в которых расхо KyetusA электрод расположен на отиосительно близком расстоянии от другого электрода, такой способ является достаточно точным, так как небольшое изменение расстояния меяоду электродами приводит к з етному изменению напряжений дуги. В случае использования в высоковольтных плазмент ных устройствах, нащтмер в ппазмотроп

10 нах с межэлектродной вставкой, такой способ становится малочувствительным, т.е. изменение расстояш{я меяоду электродами за счет эрозии электрода незначительно.

15

Известен другой способ определения положения рабочего торца стержневого электрЬда в плазмотроне с водоозшахдаемым цилиндрическим элек20тродом, щж которсм контролируют тепловые потери в цилиндрическом электроде и по ним определяют поЛожение стержневого электрода з. Известный способ обладает малой чувствительностью,так как в аноде тепл вые потери достигают 50-60% мощности дуги, поэтому для заметного изменения тепловых потерь требуется значительное выгорание катода. Кроме того, .этот способ можно применять только в плазмотронах с самоустанавливающейся длиной дуги. Цель изобретения - упрощение и повьшение-ТОЧНОСТИ определения положения рабочего торца стержневого электрода. Для достижения указанной цели тепловые потери контролируют в межэлектродной вставке. На чертеже изображено устройство для реализации предлагаемого способа Устройство состоит из коллектора 1 для подачи плазмообразующего газа, ст-ержневого электрода 2 и цилиндрического электрода 3, которые изолированы друг от друга с помощью изолятора 4. Электрод 3 и коллектор 1 разделета межэлектродной вставкой 5, которая изолирована от электрода 3 изолятором 6. Тепловой поток.поступающий в межэлектродную вставку 5,регистрируется измерительным устройством 7, связа.нным с исполнительным механизмом 8. Устройство работает следующим образом. При горении дуги в межэлектродную вставку 5 поступает тепловой поток, обусловленный излучением стержневого электрода 2. Привязка дуги к вставке 5 исключена из-за наличия изолятора 6. По мере выгорания рабочего торца электрода 2 величина теплового потока во вставку 5 изменяется, так как тепловой поток обуславливается не только излучением с электрода 2, но и столбом дуги, излучательная способность которой отличается от излучательной способности электрода 2. Измерительное устройство 7 регистрируе тепловые потери во вставке 5, Програ дуировав шкалу измерительного устрой ства 7 в единицах длины от плоскости .4 в которой расположена вставка 5, до эрозирующего торца электрода 2,можно по показаниям измерительного устройства 7 определить положение этого торца. Подавая сигнал на исполнительный механизм 8, можно регулировать положение рабочего торца катода 2. Для заданного режима работы плазмотрона при постоянном расходе воды, охлалсдающей межэлектродную вставку, величина тепловых потерь пропорциональна разности температур воды на выходе и входе, которую легко померить термопарой, полученную зависимость разности температур охлаждающей вставку воды от положения торца катода используют в процессе работы. Предлагаемый способ позволяет упростить процесс определения положения рабочего торца электрода в плазмотроне и увеличить его точность, так как межэлектродную вставку можно устанавливать и непосредственной близости от рабочего торца катода. Формула изобретения Способопределения положения рабочего торца стержневого электрода в плазмотроне с водоохлаждаемым цилиндрическим электродом и межэлектродной вставкой, при котором контролируют тепловые потери в водоохлаждаемом элементе и по ним определяют положение стержневого электрода отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности определения положения рабочего торца стержневого электрода, тепловые потери контролируют в межэлектродной вставке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 282545, кл. Н 05 В 7/18, 1967. 2.Окороков Н. В. Дуговые сталеплавильные печиJ4,l971, с. 80. 3.Авторское свидетельство СССР № 477674, кл. Н 05 В 7/18, 1973. V 1 // - / // 7 /If SSSSS 1 Г л