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Réglage électro-hydraulique de l'électrode des fours à arc.
Dans les fours a arc connus, dans lesquels le dépla- cement de l'électrode se fait au moyen de dispositifs hydrauliques, ce réglage e fait le plus souvent de telle manière que le support d'électrode est soulevé ou abaissé au moyen d'un cylindre :le manoeuvre hydraulique. L'eau sous pression produite dans un groupe de pompe spécial est conduite au cylindre de manoeuvre en passant par un tiroir de distribution.
Ce tiroir :le distribution relie par exem- ple pour le "soulèvement" de l'électrode l'eau sous pression au cylindre :le manoeuvre ('arrivée d'eau") ie sorte que le support d'électrode est soulevé avec l'électrode; pour l'abaissement * le tiroir de distribution relié le cylindre de manoeuvre a l'évacuation (*départ de l'eau*) de sorte que le poids propre du support et :le l'électrode
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fait s'abaisser le piston du cylindre de manoeuvre@
Le tiroir de distribution est commandé à l'aide d'un relais électro-hydraulique qui fonctionne sous la dépen- dance du courant d'électrode, de la tension :
l'électrode ou de ces deux grandeurs* Lorsque l'électrode possède dans le four la position correcte, c'est-à-dire qu'il s'écoule dans l'électrode le courant désiré ("courant nominal"), le tiroir de distribution coupe l'amenée vers le cylindre de manoeuvre et le support d'électro:le reste dans sa position Lorsque le courant d'électrode s'écarte de la valeur nominale, le tirmir de distribution est déplacé au moyen du relais dans une direction telle que l'eau sous pression est amenée au cylindre ou évacuée de celui-ci suivant les besoins; le tirdr de distribution ne revient dans la position neutre que lors- que le courant d'électrode a atteint de nouveau la valeur nominale.
De la réalisation pratique de semblables dispositifs, on constate l'inconvénient que le tiroir de distribution nécessaire, pour se fermer de façon étanche également en cas de pressions hydrauliques :le travail élevées, une force rela- tivement grande pour son mouvement, force qui ne peut pas être fournie directement par le relais électrique* Il y a par conséquent toujours encore dans cette distribution un servo-moteur (tiroir à membrane, tiroir auxiliaire- actionné au moyen d'un liquide sous pression spécial- mécanismes de multiplication ou organes équivalents) qui fournie la force nécessaire pour le déplacement du tiroir de distribution.
Ces dispositifs de réglage hydrauliques ont donc besoin des organes suivants:relais électrique, servo-moteur, tiroir de distribution, cylindre de manoeuvre, groupe de pompe pour le liquide sous pression, éventuellement encore un groupe analogue pour le liquide auxiliaire sous pression,ensuite les conduites de liaison de ces organes entre eux, prmi lesquelles celles vers le cylindre de manoeuvre situé au four @
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sont de longueur considérable. Suivant l'expérience, un semblable appareillage sous pression aussi important entraîne des dépenses considérables et la conservation de cet appa- reillage en bon état de fonctionnement provoque une dépense nullement négligeable en matériel et en main d'oeuvre.
Un dispositif compliqué de cette manière a également pour consé- quence un retard relativement grand du réglage.
On connaît en outre un réglage électro-hydramlique d'électrode pour fours à arc dans lequel la commande du mou- vement de l'électrode est produit par la commande électrique du moteur d'actionnement pour une pompe à piston. Une sembla- ble commande est caractérisée par un moteur très puissant marchant lentement qui, à la manière d'un moteur de train de laminoir, est capable de développer un grand moment de rotation et doit en outre être actionné avec renversement.
Un semblable moteur exige beaucoup de place et est très coti- teux. Il faut également, pourla transmission des mouvements de commande du moteur a l'appareil de poussée hydraulique, un tringlage lourd vu qu'en pratique la pression produite dans l'appareil :le poussée par le piston ne peut pas être fort différente de la pression exercée par le plongeur qui produit le déplacement des électrodes.
La présente invention concerne un dispositif de ré- glage électro-hydraulique d'électrode dans lequel le dépla- cement de l'électrode est produit par la variation :le la pression statique d'un liquide, la variation de pression se faisant par une pompe rotative dont le nombre de tours est réglé de pré fé rence sous la dépendance du courant d'électrode et/ou de la tension d'électrode. La pompe rotative peut être actionnée par un moteur qui est commandé par l'intermédiaire d'un relais sous la dépendance des valeurs électriques de l' arc.
On choisit :le préférence, une pompe telle et un moteur de commande tel que la pression statique produite par la pompe rotative est approximativement proportionnelle a son
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nombre de tours et que le nombre de tours est approximativement proportionnel à l'énergie envoyée au moteur de commande. On obtient de cette manière un dispositif de réglage qui travaille sous la dépendance proportionnelle des valeurs électriques de l'arc.
La caractéristique :le la nouvelle commande est un petit moteur de commande à marche rapide pour la pompe à roue à ai- lettes, et un avantage important consiste en ce qu'on peut em- ployer un moteur non réversible. De semblables moteurs néces- sitent peu de place et sont relativement peu coûteux. Un autre progrès technique du nouveau dispositif :le commande consiste outre la réalisation plus simple et plus facile de toute l'installation et la diminution --le frais qui en résulte, en une amélioration notable de l'opération -'Le commande.
Taudis que dans les réalisations connues, les grandes masses du moteur lourd, du tringlage, etc... doivent recevoir des accélérations et des ralentissements avec changement de sens, ce qui implique une dépense de force inutile et a pour effet que le dispositif :le commande ne suit lesvariations des conditions de l'arc qu'avec une grande inertie, le nouveau mode de commande présente une amélioration considérable de la sensibilité. Par une variation minime du nombre de tours du moteur de la pompe rotative, on peut effectuer un réglage extrêmement précis de la position des électrodes.
Si 1' on fait varier par exemple le nombre de tours du moteur :le 1500 à 1450 tours par minute, à ceci correspond une variation minime seu- lement en-dessous du piston de pompe, de sorte que la minime variation de pression du liquide trouble l'état d'équilibre qui est provoqué par l'action antagoniste du poids du tringlage et de l'électrode, jusqu'à ce que 1 'état d'équilibre soit e nouveau rétabli après un déplacement minime de l'électrode.
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L'invention est décrite ci-dessous à t&tre d'exemple à l'aide d'un dessin schématique.
Le moteur A, réglable dans de larges limites pour ce qui concerne son nombre de tours, actionne une pompe c à roue à ailettes qui se trouve dans un récipient D qui est établi à la manière d'un cylindre par-dessus lequel le piston E est engagé. L'arbre,de commande passe à travers le fond du cylin- dre D à l'aide de la boîte à bourrage B. Le piston 35 est relié au moyen 3'un tringlage au support :l'électrode F qui porte l'électrode G s'étendant dans le four à arc L.
Le dessin montre, comme exemple de réalisation, un réglage de l'électrode qui fonctionne sous la dépendance du courant d'électrode s'écoulant dans la ligne H du transfor- mateur M vers J'électrode G; la ligne de retour du courant délectrode au transformateur n'est pas représentée sur la figure. Le transformateur de courant des barres J, placé dans la ligne H, alimente le " relais d'électrode * K représenté schématiquement aussi.
Ce relais règle l'amenée d'énergie au moteur de commande A et par conséquent son nombre de tours sous la dépendance de la grandeur électrique à régler du four (courant, tension ou puissance) de telle manière quela pression :le liquide produite par la pompe rotative se trouve dans un rapport déterminé avec la grandeur électrique à régler de l'arc.
Le fonctionnement de l'installation de com- mande représentée à titre d'exempt au dessin est le suivant:
Le relais électrique K est réglé de telle manière que le moteur A possède, pour le courant nominal dans l'électrode et dans la ligne H, le nombre de tours pour lequel la.pression de liquide produite par la pompe à roue % ailettes et par con- séquent la force avec laquelle le piston E refoule vers le haut, maintiennent en équilibre le piston E, le tringlage F et l'électrode G, L'électrode reste donc au repos.
Lorsque le courant d'électrode augmente le moteur A reçoit plus d'énergie électrique par la commande du relais K, de sorte que son nombre @
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de tou rs ainsi que celui de la pompe rotative augmente et par conséquent la pression de liquide exercée sur le piston E s'accroit et l'électrode G est soulevée par le tringlage ?.De ce fait lecourant amené à l'électrode diminue jusqu'à ce que la valeur nominale soit de nouveau atteinte. L'élec- trode reste alors dans cette position.
Inversement, lorsqu'on descend en-dessous de l'intensité nominale, le nombre de tours du moteur A diminue et la pression produite par pompe à roue à ailettes C devient plus petite, de sorte que l'élec- trode s'abaisse par suite du poids propre plus considéra- ble du piston, du tringlage et :le l'électrode jusqu'à ce que de nouveau le courant nominal et par conséquent le nombre de tours nécessaire de la: pompe soient atteints. Il est à remarquer que le poids de l'électrode est minime en compa- raison de celui du piston et du tringlage, de sorte que la consommation d'électrode pendant le temps de traitement d'une charge est pratiquement sans influence sur la commande.
Avant chaque nouvel.le charge du four, l'usure de l'électrode par combustion peut être compensée par un réglage du relais K, de manière qu'à l'arc on ait les conditions électriques effectivement désirées*
Le nouveau dispositif est très sensible dans son fonc- tionnement et répond rapidement aux changements:On peut voir que lors 3'une augmentation de grandeur correspondante du nombre de tours du moteur de commande A eu-delà du nombre de tours nominal, on arrive à de très grandes vitesses de levée et qu'on obtient par conséquent en cas de fortes varia- tions de courant de l'arc une élimination excessivementrapide de ces variations de courant.
Par l'intercalation d'un mé- canisme de multiplication à liquide, on peut produire malgré une petite puissance du moteur des forces de soulèvement très considérables avec des vitesses minimes d'ailleurs de soulè- vement, de sorte que la nouvelle installation de commande est utilisable également pour les fours les plus. grands. En
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comparaison des systèmes de réglage hydrauliques connus, le nouveau dispositif est notablement plus simple car il supprime l'ensemble du groupe de pompe, le servo-moteur et les condui- tes de liaison. Par la suppression des conduites de liaison, on diminue considérablement le danger de gelée, ce qui im- plique un nouveau progrès considérable du nouveau dispositif.
Un autre avantage consiste en ce que le relais n'agit pas d'abord sur le tiroir de distribution des dispositifs de régla- ge hydrauliques connus mais commande directement l'énergie électrique amenée au moteur d'actionnement.
R e v e n d i c a t i o n s .
1/Dispositif électro-hydraulique de réglage de l'électrode pour fours à arc, d ns lequel le déplacement de l'électrode est produit par la variation de la pression statique d'un liquide, caractérisé'en ce que la variation de pression se fait par une pompe rotative dont le nombre de tou rs est réglé de préférence sous la dépendance du courant d'électrode et/ou de la tension d'électrode.