186750. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés adagoknak ívkemencében való olvasztására
1 186 750 2 keztében az 5 ívkemence 4 fürdőjének hőenergiaeloszlása stabil marad, és ezzel együtt a reakciózóna helyzete is stabil lesz, miáltal az ércek redukciója gyorsabb és tökéletesebb lesz. Ily módon az 5 ívkemence hatásfokát jelentősen megnöveljük. Abban az esetben, ha az áram változásának értéke több mint 10%, akkor a 12 teljesítményszabályozó egység bekapcsol - lásd az 1. ábrát - és ennek kimenő jele a 3 elektródákat mozgató 13 mozgató szerkezetet vezérli, amelynek következtében a 3 elektródák szintszabályozása következik be, ami pedig a névleges áramerősség ismételt beállítását teszi lehetővé, mint ahogy ezt a módszert az önmagában ismert berendezéseknél is alkalmazzák. Ha a 3 elektródák helyzetének elállítása nem teszi lehetővé, hogy egy előre meghatározott teljesítményértéket állítsunk be, akkor a 3 elektródálaa adott feszültségértéket változtatjuk, az 1 transzformátor feszültségfokozatának átkapcsolásával. A 3 elektródákra adott áram és feszültség frekvenciaváltoztatását vagy az olvasztási eljárás folyamán diszkrét értékkel végezzük, vagy pedig az eljárás szempontjából optimális 0,05-30 Hz frekvenciahatárok közötti frekvenciaváltoztatást végzünk. A frekvencia változtatása a 4 fürdőben az áram eloszlásrínak változását okozza az áramkör hasznos és meddő teljesítményének változtatása következtében, és ezzel az energia, azaz a teljesítmény változik. A 9 ívben keletkezett energia nagysága a frekvencia csökkenésével nő. A frekvencia csökkenése az 5 ívkemence teljesítménytényezőjének (cos növekedését hozza létre, és ugyanakkor a berendezés villamos hatásfoka is javul, ami a 9 ív feszültségének növelését jelenti. Az áram frekvenciájának diszkrét értekkel való változtatására, ami a legfontosabb paraméterekre, úgy mint a teljesítménytényezőre, a teljesítménykihasználás fokára, az áram és feszültségingadozásokra, stb. jelentősen kihat, az olvasztási eljárás folyamán, a frekvenciát 0,05—30 Hz közötti tartományban egy 6 frekvenciádtalakitóval változtatjuk, amelyet azon 14 vezérlőegység vezérel, amely a 18 és 19 villamos szelepeket (lásd 2. ábra) a nyitási és zárási időpillanatok között szabályozható szünetekkel vezéreli. A 2. ábrán látható frekvenciaátalakító például a 14 vezérlőegység kimenetéről vett jellel először a 18 villamos szelepet kapcsolja egy adott időszakaszon belül, majd a vezérlőjel lecsengése után a 18 villamos szelep lezár. Egy vezérelhető hosszúságú A szünet eltelte után (lásd az 5. ábrát) a 14 vezérlőegység kimenetéről (lásd 2. ábrát) érkező jelek a 19 villamos szelepet az előbb említett áramiránnyal ellenkező irányba kapcsolják. Ennek következtében a 17', 17", 17'" Villamos szelepcsoportokon átfolyó áram irányát megváltoztatják. A szabályozható hosszúságú A szünet időtartama a 18 villamos szelep zárása és a 19 villamos szelep nyitása között (lásd a 2. ábrát) a kimenő feszültség T periódusának egyhatoda. A 6 frekvenciaátalakító (lásd a 2. ábrát) az 5. ábrán látható áramkarakterisztikákkal működik. A t0 időpillanatban (lásd az 5a. ábrát) a 18 villamos szelepek (lásd a 2. ábrát) egyik irányban vezetnek, míg a 17' villamos szelepcsoport és a 19 villamos szelep a 17" villamos szelepcsoporttal ellentétes irányban vezeti az áramot (lásd az 5b. ábrát). A T/3 időpillanatban a 18 és 19 villamos szelepek (lásd a 2. ábrát) a tj időpillanatban zárnak és zárt állapotban maradnak az 1/6 T időszakasznak megfelelő A szünet alatt. (Lásd az 5. ábrát.) A t2 időpillanatban a 17' villamos szelepek csoportja (lásd a 2. ábrát) és a 17" villamos elemek csoportjának 18 villamos szelepei nyitnak (lásd az 5a., illetve 5b. ábrákat). A t3 időpillanatban ezek a 18 és 19 villamos szelepek (lásd a 2. ábrát) az 1/3 T idő eltelte után zárnak és e zárt állapotban maradnak A szünet ideje alatt. Ezután a 17' és 17'' villamos szelcpcsoporlokná! ez a folyamat ismétlődik. A 18 és 19 villamos szelepek nyitása és zárása a további 17" és 17'" villamos szelepcsojportban (lásd az 5c., 5d. ábrákat), valamint a 17'" és 17 villamos szelepcsoportokban (lásd 5e., 5f. ábrákat) aT periódusidő 1/3 és 2/3 részével eltolva megy végbe, a fent leírt időkhöz képest. Ezen áramoknak a 3 elektródákhoz tartozó bifilláris 2 áramvezetők konstrukciója következtében (lásd 2. ábra) egymással szemben folyó áramok hatására a mágneses tér kompenzálása megy végbe. Az 5g., 5h,, 5j. ábrákon látható áram-jelleggörbék azt mutatják, hogy a 3 elektródákon folyó ig, ij,, ij áramok az 5a., 5f., 5b. és 5c 5d. és 5e. ábrákon áramkarakícriszíikáknak megfelelő áramok eredőit szemléltetik. Az 5k. ábrán látható ifc hálózati áram árammentes szünet nélküli kisfrekvenciás pulzusmentes áram, amely lehetővé teszi, hogy a tápfeszültség ingadozásainak hatását csökkentse, és a 6 frckvcnciaátalakító tcljesítményfokozatát növelje. Az alábbiakban a 3. és 4. ábrákon ábrázolt 6 frekvenciaátalakító működését ismertetjük. A 3. ábrán a BiA(. CjBj AjCi és B2A2, C2B2, A2C2 nyilak például a 17 villamos szelepek csoportjainak első, második és harmadik fázisai kapcsolási áramait szemléltetik. Amint az ábrán látható, a kapcsolási áramok folyásának iránya egymással ellentétes, amely a mágneses teret kompenzálja ezen 17' villamos szelepek csoportjainak 21 lezáró sínéi bifillárir, elrendezése esetén. Ennek következtében a 18 és 19 villamos szelepek gyújtási szöge csökken, és a 6 frekvenciaátalakító teljesítménytényezője válik jobbá. Az 5 ívkemencében végbemenő technológiai folyamatok paramétereit legjobban a kemence töltetének villamos ellenáüásváltozásai, valamint a redox reakció véghezviteléhez szükséges áramigény jellemzi. Ezzel kapcsolatosan megemlítjük, hogy az áram frekvenciáját 0,05- 30 Hz között változtatjuk, vagy pedig ezen határok közötti frekvenciaértékre fixen állítjuk be. Nagy szilíciumtartalmú vassziiícium olvasztásánál a legjobb eredményeket az ötvözet szilíciumtartalmának függvényében úgy kaptuk, hogy az 5 ívkemence 4 fürdőjének energiája 60-90 %-a a 9 ívben jött létre. Példaként említjük, hogy 75 %-os vassziiícium olvasztásánál a frekvenciát 5 Hz-re választottuk, és ezáltal a 9 ívben az energia i5—20%-kal nőtt, minek következtében az olvasztás műszaki-gazdasági jellemzői egyazon 4 fürdőre vonatkoztatva azonosak voltak, mint's 45% szilíciumtartalmú vasszilícium olvasztása esetén. Ha az ötvözetet változtatjuk, akkor nincs szükség másik kemence alkalmazására. A 45 %-os vassziiícium olvasztásánál az 5 ívkemence ugyanazon 4 fürdőjében 12-45 Hz-es frekvenciájú áramot alkalmazunk. A hálózati frekvencia csökkentése tehát egyrészt a 3 elckti ódákon a hasznos áram növeléséhez vezet, másrészt pedig a 4 fürdőben a teljesítmény eloszlását változtatja, azaz a 8 adagon átfolyó áramot csökkenti, ami lehetővé teszi az egyes fázisok cos tejének növelését, anélkül, hogy ez a körülmény az olvasztási műveletre károsan hatna. Ä fent említet! előny az 5 ívkemence villamos tcijesúincnyének és termelékenységének javítását eredményezi. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5
