186750. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés adagoknak ívkemencében való olvasztására
1 186 750 2 egyik 17\ 17" es 17'" villamos szelepcsoport három antiparallel áramágban levő 18 és 19 villamos szelepekkel rendelkezik. E helyen és a leírás további részén a 18 és 19 villamos szelepek egy áramága mindegyik 17,17 és 17'" villamos szelepcsoport egyik elemét jelenti oly értelemben, hogy a 18 villamos szelep vezetési irányával ellentétesen van kapcsolva a 19 villamos szelep vezetési iránya. A 18 és 19 villamos szelepek a 2', i vágy 2"' fázisok 2 áram vezetőjéhez, azaz az 1 transzformátor 16 szekundertekercsének egyik kapcsához csatlakoznak. A 17', 17" és 17'" villamos szelepcsoportok 18 és 19 villamos szelepeinek áramágai primerkapcsaival az 1 transzformátor 2 áramvezetőinek első 2' fázisához, második 2" fázisához és harmadik 2'" fázisához csatlakoznak. A 18 és 19 villamos szelepek áramárainak 20 szekunderkapcsai valamennyi 17', 17" és 17 " szelepcsoportnál a 21 lezárósínekhez csatlakoznak. Egy pár 17', 17" és 17'" szelepcsoport 21 lezárósínei egymástól el vannak szigetelve, és a 22 mellékáramköri ellenállásként kialakított villamos 7 jeladó megfelelő 3 elektródájára van kötve. A 2 áramvezetők egy része a 3 elektródák irányában egymással párhuzamosan kapcsolt és a különböző 17' és 17", 17" és 17'", 17'" és 17' villamos szelepcsoportok párjaihoz tartozó 21 lezárósínekhez kapcsolt bifüláris vezetékekként van kialakítva. A 2 áramvezető ilyen szerkezeti kialakítása a mágneses tér kompenzálását biztosítja az áramvezető fenti szakaszaiban, minek következtében a 3 frekvenciaátalakító primer és szekunder hálózatában a meddő teljesítmény csökken és ennek következtében jobb teljesítménytényezőt lehet elérni. A 14 vezérlőegység a 18 és 19 villamos szelepek nyitását és zárását szabályozható szünettel valósítja meg. A 2. ábrán látható kapcsolással kialakított berendezés lehetővé teszi, hogy a váltakozó áram frekvenciáját 0,05- 30 Hz között változtathassuk, oly módon, hogy négyszögletes jel alakú kimenő feszültséget kapunk, amely a hálózatbait nem okoz torzítást. A 2. ábrán látható berendezés teljesítménytényezője (cosy>) a hálózati árammal táplált ívkemencéhez képest lényegesen jobb. A 3. ábra a 6 frekvenciaátalakító kapcsolásának egy további kiviteli alakját szemlélteti. A 6 frekvenciaátalakító, ugyanúgy mint a 2. ábrán látható kapcsolás esetén, közvetlen frekvenciaátalakítóként van kialakítva, amely azonos típusi! 17’, 17", 17'" villamos szelcpcsoportokat tartalmaz, amelyeknek mindhárom ága antiparallel kapcsolású 18 és 19 villamos szelepekkel rendelkezik. A 17', 17", 17'" villamos szelepcsoportok mindegyikében a 18 és 19 villamos szelepek ágainak primercsatlakozásai az 1 transzformátor 2 áramvezetőinek 2', 2", 2'" fázisaihoz van kötve. Valamennyi 17' vagy 17", vagy 17"'villamos szelepcsoport ágainak 20 szekunderkapcsai a megfelelő 21 lezárósínekhez vannak kötve. Mindegyik párban a 17', 17", 17'" villamos szelcpcsoport egymással és a megfelelő 3 elektródával van összekötve. A 4. ábra egy pár villamos szelepcsoport szerkezeti kialakítását szemlélteti. Példaként az első pár 17' villamos szclcpcsoportot ábrázoljuk. Amint a 4. ábrán látható, valamennyi 17' villamos szelcpcsoport villamos szelepeinek ágai a 20 szekunderkapcsaikkal a 21 lezárósínhez vannak kötve. Egy pár 17' villamos szelepcsoporthoz tartozó 21 lezárósínek egymással szemben és egymással párhuzamosan helyezkednek el cs ezáltal bifilláris elrendezést alkotnak. A 17'villamos szelcpcsoport oknak azon primer kapcsai, amelyek a 2 áramvezető első 2' fázisához (lásd 3. ábra), második 2" fázisához és harmadik 2"' fázisához csatlakoznak, itt ugyanúgy, mint a továbbiakban az első, második és harmadik fázis egy-egy íramágát jelentik. A 4. ábra kapcsán az egyik fázishoz tartozó 17' villamos szelepcsoport áramágának elrendeg zését ismertetjük részletesen. Az egyik 17' villamos szelepcsoport első fázisának áramága azonos tengelyirányú a másik 17'villamos szelepcsoport harmadik fázisának áramágával. Ugyanígy az egyik 17' villamos szelepcsoport 2" fázisának áramága azonos tengelyű a 17' 1Q villamos szelepcsoport első 2' fázisának tengelyirányával és mindkét 17’ villamos szelepcsoport második 2" fázisának áramágai egymáshoz képest azonos tengelyirány úak. Hasonló módon vannak elrendezve a többi 17" és 15 17'" villamos szelepcsoportpdrok 18 és 19 villamos szelepei és 21 lezárósínjei (lásd 3. ábra). Az 5. ábra az áramok pillanatértékeinek lefutását szemléltetik. Az 5a., 5b., 5c., 5d., 5e., 5f. ábrák 17', 17" és 17'" villamos szeiepcsoportok áramait, az 5g., 5h. és 20 5j. ábrák a 3 elektródák áramait, az 5k. ábra pedig a hálózati áram lefutását szemlélteti T periódusban a feszültség t idő függvényében. A találmány szerinti ívkemencében az adag olvasztásának eljárása a következőképpen megy végbe: 25 Az 1. ábrán látható berendezésnek megfelelő 5 ívkemence 4 fürdőjébe az 5 ívkemence 8 adagját behelyezzük. Ez fémoxidokból, nemfémekből (ércekből), redukálószerből és folyósítóanyagokból áll. Az 1 transzformátoron és a 2 áramvezetőkön át a 6 frekvenciaátalakító 30 teljesítménybemenetére hálózati frekvenciájú áramot adunk. A 6 frekvenciaátalakító kimenetéről a 3 elektródákra ennél kisebb frekvenciájú áramot adunk. Ennek az áramnak a frekvenciája 0,05—30 Hz között változtatható. Ez az átalakított áram folyik át a 8 adagon és az 35 égő fedett hőszigetelt 9 íven át. A 6 frekvenciaátalakítő vezérlését a 14 vezérlőegység látja el. (Amelynek működésére az alábbiakban még visszatérünk.) Az árain joule-hője és 9 ív hőkisugárzása a 8 adagot izzítja és a 9 ív körzetében 2000-4000 °C hőmérsékletet 40 hoz létre. Ezen a hőmérsékleten az ércoxidok gőzzé válnak és az oxidok redukciós reakciói gázhalmazállapotban mennek végbe. A redox reakció lezajlásának eredményeképpen létrejövő, főképpen szén-dioxid összetételű kemencegázok a 45 8 adag rétegei környezetében e rétegeket izzítják. A kemence 8 adagja, amint lefelé áramlik, izzani kezd, lágyul és folyékony halmazállapotba megy át, azaz megolvad.. A legfontosabb redukciós reakciók a folyadék fázisban mennek végbe, és a redukált fém és a nem 50 fém 10 olvadék az olvadékzónába folyik. A 10 olvadékot, amint annak mennyisége megfelelően nagy, a 4 fürdőből a 11 csapolónyOáson át vezetjük ki. Az 5 ívkemence 4 fürdőjében valamennyi 3 elektróda környezetében a villamos hatásos ellenállás értéke válto- 55 zatlan értékű marad, minthogy az olvasztási eljárás folyamatosan megy végbe. A 3 elektródákon az áramerősség azonban változik, amit a villamos 7 jeladó regisztrál. A Villamos 7 jeladó kimenetéről jövő jelek a 14 vezérlőegységre jutnak, amely a 6 frekvenciaátalakító 18 és 19 60 villamos szelepeinek áramvezetési szöghelyzetét változtatja. A 3 8 és 19 villamos szelepek áramvezeíési szöghelyzetének változása változtatja a feszültséget, és a 3 elektródákra adott áramerősséget, minek következtében a berendezés teljesítményét szabályozhatjuk. Eközben 05 a 3 elektródák helyzetét nem változtatjuk, minek követ4
