182983. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés igen nagy áramerősségű elektrolizáló kemencék villamos táplálására
1 182 983 2 ahol s az első kemencenegyed felülete. Ennek alapján a összetevő átlagértéke az első negyedre = + B^, a második negyedre = -Bi, a harmadik negyedre = + B‘, a negyedik negyedre Tudjuk, hogy a fém mozgása a mágneses indukció Bz összetevőjének a kemencenesyedekre vonatkoztatott átlagértékétől függ. Ezek a mozgások minimálisak és elhanyagolhatók, ha ezek az értékek egyenlőek, és előjelül páronként, a 4. ábrán bemutatott módon ellenkező. Következésképpen ez az egyenlőség a Bz összetevő átlagértékének minimális nagyságát jelenti cellanegyedenként. Látjuk, hogy a mérőberendezések fejlődésében mutatkozó technológiai haladás lehetővé tette a ferromágneses tömegek által a különböző vezetékek elemi terére gyakorolt hatás mérését, a vezeték helyétől és a ferromágneses tömegektől függően. Kísérletileg is meghatározható ez a hatás, amit mágnesezési térnek neveztünk és amelyet úgy tekinthetünk, mint a számított értékek nem elhanyagolható korrekcióját. Kimutattuk, hogy az aktuálisan mért Bz összetevő esetében a ; Bzdy = 0 +a összefüggés a Bz összetevő kemencenegyedenkénti átlagos értékei mellett teljesül (ezek abszolút értékben egyenlőek, de páronként ellenkező előjelűek), amit egyrészt a sima fém/fürdő átmenet, másrészt a katódfém mozdulatlansága okoz. Ez az állandóság lehetővé teszi, hogy a kemence üzemfeltételeit optimalizáljuk és nagyon nagy energiasűrűségeket használunk, amelyek alapján az érzékeny számítógépes folyamatirányítás teljes mértékben kihasználható. Az indukció aktuálisan mért Bz összetevőjének esetében az előbb ismertetett (16) feltétel, továbbá a ■> f í^dy = 0 (16) 0 feltétel teljesüléséhez lehetséges a vezetékek helyzetének megfelelő választása és az ennek megfelelő áramerősség megállapítása. Az 5. ábra vázlatosan olyan berendezést mutat be, amely 5, 5’ katódsínekkel ellátott, az 5, 5’ katódsínekkel 6, 6’, 7, 7’ negatív sínekre csatlakozó (n—l)-edik, tehát áramirány szerint felső kemencét és az ezzel szemben elrendezett n-edik alsó kemencét sorosan kapcsol egymáshoz. Az n-edik kemence táplálása 1,1’ oldalcsatlakozókkal a kemence fejrészén, továbbá 2, 2’ középcsatlakozókkal 3 anódsínen keresztül biztosított az (n—l)-edik kemencén keresztül. A 2 középcsatlakozók száma természetesen csak az ismertetett kiviteli alakban kettő, egyébként tetszőleges lehet. A kisebb áramerősséggel (70 000 .. : 100 000 A) működtetett kemencék esetében, vagy ha a találmány szerinti készüléket viszonylag korlátos belső terű üzemekben akarjuk alkalmazni, elegendő a sorozat x-tengelye mentén elhelyezett egyetlen 2 középcsatlakozó kialakítása. A 6,6’, 7, 7’ negatív sínek száma a kemence minden negyedére alapvetően a kemence nagyságától függ. Egyszerűség kedvéért az 5. ábrán negyedenként csak 1 —1 negatív sínt tüntettünk fel. A negatív sínt, vagy síneket a kemence minden negyedében 21/8 áramerősségű forrásra csatlakoztatjuk. Az (n-l)-edik kemence alsó 7,7’ negatív sínjei végigfutnak a kemence alsó széle mentén és azt követően az 1, 1’ oldalcsatlakozókhoz illeszkednek a kemence rövidebb oldala mentén. Ily módon vezetik az áramot az n-edik kemence 3 anódsínjéhez-A felső 6, 6’ sínek a következő felső, adott esetben n-edik kemence 3 anódsínjét a 2, 2’ középcsatiakozó(ko)n keresztül táplálják. Mivel a kemence méreteitől függően elsősorban a fémedényben, a felépítményi struktúrákban, a katódsínekben, az építményben és a síneknek a kemencék között kapcsolatot biztosítanak, az ilyen erősségű áram a 3 anódsín mindegyik végére eljut és értékét úgy biztosítjuk, hogy a kemencében alkalmazott szokásos ferromágneses tömegnagyságok mellett 1/8 és 21/8 között legyen. A 6., 7. és 8. ábra diagramja a vezetékeket mutatja be abban az esetben, amikor a síneket tápláló áram erőssége 1/8,1,51/8 és 21/8 értékű. A vezetékek összekapcsolásához előnyös vízszintes síkú elrendezést kialakítani, ami a lehető legközelebb van a fémedény fejrészéhez, de amely olyan elhelyezésű, hogy a műveletek végrehajtását nem zavarja és a villamos biztonságtechnikai követelményeknek eleget tesz. Függőleges irányokban ezeket a vezetékeket általában a fém síkjához közel fekvő síkban helyezzük el, és a következő feltételeket teljesítjük: 1. Az áramkör ne legyen hosszú, mivel a Bz összetevő értékében viszonylag kis, az a szög koszinuszával változó nyereséget érhetünk csak el (9. ábra). 2. Ne legyen szükség a Bx és By összetevők pótlólagos bevezetésére, mivel ezek rendkívül meredek emelkedéssel jelennek meg, ha a fém síkjától a távolság növekszik, tekintettel arra, hogy ezek az összetevők az a szög szinuszával változnak. Az ipari gyakorlatban gazdasági megfontolások miatt a kemencék között a minimális vezetéktávolságot kell biztosítani, és ez elvileg nem befolyásolja a találmány szerinti készülék kialakítását. Az I áramerősséget a következő módon határozzuk meg: 1. A csatlakozó vezetékek kijelölt helyére vonatkozóan megállapítjuk az y-tengelyre viszonyított elméleti Bz összetevő görbéjét. Ez a görbe az áramerősség függvénye. 2. A Bz összetevő mért értékét az elméletileg számított és a mágnesezési tértől származó összetevő összegeként felírva meghatározzuk az aktuális Bz összetevő görbéjét az y-tengely mentén az áramerősség függvényében. 3. Az aktuális Bz összetevő alapján a J Bzdy (17) »a integrált számítjuk az áramerősség különböző értékeire. Az I0 értéket abból a feltételből számítjuk, hogy az y-tengely mentén a (17) integrál értéke 0. Az I0 értéke 1/8 és 21/8 között van. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 5
