[发明专利]调节电炉电极顶端位置的方法与设备

说明书

本发明涉及一种调节固定在支架上的电极顶端位置的方法和设备，此电极插入一个用电弧加热装置或电阻加热装置加热的电炉中，在电极中储入制剂，电极的长度通过测量从规定位置到制剂呈气态逸出的位置之间的距离算出。

在使用可消耗的电极的电炉或其他设备中，要求知道各个电极的准确定位。这一点对于那些在炉子工作期间无法观察电极顶端的设备极为重要，例如封闭式熔炉或被炉料覆盖的炉子。在生产含铁合金的过程中使用自动焙烧的电极，在生产硅金属时由于要求的产品纯度，采用预先焙烧的电极。

因为了解电极顶端的准确位置对于熔铸工而言具有重要意义，所以当前仍在求助于一些方法，以便通过机械-光学的手段测得顶端的位置，但是在这种情况下要中断熔炼过程，并必须将要测量或鉴定的顶端从炉料或熔池中取出。此外，还已知一些方法，它们可以在熔炉工作过程中实施。

如由DES2522801已知一种方法，用于测量一个插入电热熔炉的装料炉床中的空心电极长度或插入深度，按此方法测量在一根钢索上的刻度尺下沉量，并在考虑到电极支架的卡爪位置的情况下，确定电极在装炉料中的插入深度。为了实施此方法需要所谓的空心电极以及使空心电极相对于炉气密封的复杂的密封装置。此外，在钢索上要装上所谓的深度探头(Tufen-sonden)，它们下沉到炉子固体底上直至重量完全消失，随之而来的已知困难是，钢索准确地穿过密封装置而又不影响测量精度。下列事实表明了另一个缺点：底部固体底面的高度和材料成分无法确定并与过程有关。

由DE3600662A1已知一种测量由弧炉电极沉入深度的方法，按此方法，在电极中直至其底端装入在熔池热能作用下可消耗掉的测量导线。通过此测量导线应得到电的或声学的信号。由此文件已知的方法的缺点，是热量对测量导线的影响，这种影响在电极垂直移动时取决于熔池、在熔池上面的炉料以及在下炉缸中的砌体而更加严重。

在使用(雪德柏尔格)自焙电极时，焙烧电极体在导线之间的导电率无法控制，这种情况起源于，因为间断式地增补电极，由于电学或冶金学方面的原因，使经焙烧的电极物质，沿垂直轴线的性质不均匀。

此外，由DD PS138402已知一种测量电炉中雪德柏尔格自焙型电极自由长度的方法，按此方法，测量从固定在电极中的放射性制剂的通道经规定点直至放射性制剂在电弧区中汽化的电极送进长度，并由此计算出电极自由长度。

这种方法以有害的方式使用放射性制剂，这就要求采取特殊措施保护逗留在熔炉所在区域中的人员。另一个缺点是采用了一种大约在电极下边缘高度置入炉料中冷却式测量探头。此测量探头装在一根管内，它妨碍熔炼过程，并在冷却介质泄入下炉缸并因而进入熔体中时，会导致无法预测的危害。此外，缺点还包括用于制剂所需的外壳以及测量探头至电弧区约1-1.5米显然较远的距离。除此之外还产生了一些特殊的困难，即要在一个固定的测量高度测量汽化制剂的位置，因为只有在例外的情况下测量仪器的位置才与电极顶端一致。

本发明的目的是提出一种方法和制成一种设备，按此方法和设备，通过简单的手段，在避免发生现有方法缺点的情况下，在工作过程中，连续地精确测量电极顶端的位置，实施调节在接触夹爪以下电极的自由长度以及电极顶端的位置。

为实现上述目的，按本发明提供一种调节一个插入用电弧加热器或电阻加热器加热的电炉中、固定在支架上的电极顶端位置的方法，在电极中置入制剂，以及，电极的长度通过测量在一个规定位置至制剂呈气态逸出的位置之间距离算出，它包括以下步骤：

a)在生产电极时在电极中成链形地接连排列并相隔间距c地置入气体容器；

b)每个气体容器得到一个顺序号n_i；

c)测定那个在电极上边缘区的气体容器的坐标b_k，并传输给计算机；

d)在电炉工作期间电极在电极顶端区被消耗，气体容器被熔化，在下炉缸内上升的气体通过测试技术测定，并通报给计算机；

e)由最后一个顺序号为n_j的气体容器的数据和通过气体分析测定的被熔化气体容器的当前编号n_i，计算机算出在这一时刻电极顶端的位置作为离固定点的距离a_k，其中，最后的气体容器相对于固定点的坐标具有间距L：

a_k＝L-(n_i-n_j)×c+b_k

并控制电机支架和/或电极座相对于电极的位置。