FR2533104A1

FR2533104A1 - Electric arc furnace

Info

Publication number: FR2533104A1
Application number: FR8215439A
Authority: FR
Inventors: James R Bello
Original assignee: Lectromelt Corp
Current assignee: Lectromelt Corp
Priority date: 1982-09-13
Filing date: 1982-09-13
Publication date: 1984-03-16
Also published as: DE3233895A1

Abstract

The invention concerns a device intended for controlling the position of an electrode in an arc furnace. This device comprises a circuit 24 designed to produce an electrical error signal functionally related to the amplitude and the sense of the electrical parameters of an electrode 14. The error signal is used to control the strike angle of an electronic switching element SCR fitted between the motor 22 for positioning the electrode 14 and the source 46 of power for this motor. A generator 66 connected to the motor 22 produces a reaction signal which is functionally related to the speed and direction of the motor 22 in order to vary the strike angle of the SCR element. Field of application: arc furnace.

Description

L'invention concerne des fours à arc électriques et plus particulièrement des commandes du positionnement des électrodes d'un four à arc. The invention relates to electric arc furnaces and more particularly to controls for positioning the electrodes of an arc furnace.

Des fours à arc électriques sont communément utilisés pour la fusion ou le traitement de charges métalliques. La chaleur demandée pour une telle fusion ou un tel traitement provient des pertes par effet Joule résultant d'arcs ou d'un courant électrique circulant entre les électrodes du four, ou bien entre les électrodes et le contenu du four. Il convient de noter que la position des électrodes par rapport à la charge du four affecte les paramètres de tension et de courant. Par conséquent, les électrodes d'un four à arc doivent être maintenues dans une position prédéterminée par rapport à la charge en fusion pour maintenir entre des limites souhaitées les conditions électriques du four.Un type de dispositif de commande de la position des électrodes utilise un tambour entrainé par un moteur électrique et relié à l'électrode par un filin métallique ou un câble Un dispositif de commande est relié au moteur et à l'électrode pour régler en continu la position de cette dernière en fonction de l'amplitude du courant et de la tension qui lui sont appli- quées. Electric arc furnaces are commonly used for melting or processing metallic charges. The heat required for such a fusion or such a treatment comes from the Joule effect losses resulting from arcs or from an electric current flowing between the electrodes of the furnace, or between the electrodes and the contents of the furnace. It should be noted that the position of the electrodes in relation to the oven load affects the voltage and current parameters. Therefore, the electrodes of an arc furnace must be kept in a predetermined position with respect to the molten charge to maintain the electrical conditions of the furnace between desired limits. One type of electrode position control device uses a drum driven by an electric motor and connected to the electrode by a wire or cable A control device is connected to the motor and to the electrode to continuously adjust the position of the latter according to the amplitude of the current and of the voltage applied to it.

L'invention a pour objet un dispositif perfectionné de positionnement des électrodes de fours à arc électriques. L'invention a pour autre objet des commandes du positionnement des électrodes de fours à arc électriques, ces commandes étant simples et peu coûteuses. L'invention a également pour objet une commande du positionnement d'électrodes qui positionne les électrodes d'un four à arc avec précision et en douceur. The invention relates to an improved device for positioning the electrodes of electric arc furnaces. Another subject of the invention is commands for positioning the electrodes of electric arc furnaces, these commands being simple and inexpensive. The invention also relates to a control of the positioning of electrodes which positions the electrodes of an arc furnace precisely and smoothly.

L'invention concerne donc, d'une manière générale, un dispositif de commande de positionnement pour four à arc électrique comprenant un premier circuit destiné à produire un signal d'erreur en relation fonctionnèlle avec l'amplitude et le sens des paramètres électriques de l'électrode, et un second circuit qui, sous l'action du signal d'erreur, commande l'amplitude de l'énergie électrique fournie au moteur de positionnement de l'électrode
De plus, des moyens sont prévus pour générer un second signal en relation fonctionnelle avec la vitesse de translation de l'électrode afin de moduler le signal d'erreur pour commander la vitesse du moteur de positionnement.The invention therefore relates, in general, to a positioning control device for an electric arc furnace comprising a first circuit intended to produce an error signal in functional relation with the amplitude and the direction of the electrical parameters of the electrode, and a second circuit which, under the action of the error signal, controls the amplitude of the electric energy supplied to the motor for positioning the electrode
In addition, means are provided for generating a second signal in functional relation with the translation speed of the electrode in order to modulate the error signal to control the speed of the positioning motor.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel la figure unique est un schéma d'une forme préférée de réalisation du dispositif de commande du positionnement d'une électrode selon l'invention. The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings by way of non-limiting example and in which the single figure is a diagram of a preferred embodiment of the device for controlling the positioning of an electrode according to the invention .

La figure unique représente schématiquement un four à arc électrique 10 auquel le dispositif de commande selon l'invention peut s'appliquer. D'une manière générale, le four 10 comprend une coque métallique 11 et un garnissage réfractaire 12. Plusieurs électrodes 14 passent dans des ouvertures convenables 15 ménagées dans le toit voûté 16 du four 10. Les électrodes 14 peuvent être de tout type classique, par exemple des électrodes en carbone,et la forme de réalisation représentée comporte trois électrodes. The single figure schematically represents an electric arc furnace 10 to which the control device according to the invention can be applied. In general, the oven 10 comprises a metal shell 11 and a refractory lining 12. Several electrodes 14 pass through suitable openings 15 formed in the vaulted roof 16 of the oven 10. The electrodes 14 can be of any conventional type, for example example of carbon electrodes, and the embodiment shown has three electrodes.

Chaque électrode 14 comporte un collier 17 relié par un conducteur 18 de phase à une phase d'une source d'alimentation en énergie électrique triphasée, symbolisée par un transformateur 19. Il est évident à l'homme de l'art que chaque collier 17 comporte des éléments conducteurs montés de façon à s'appliquer en contact étroit contre la surface de l'électrode afin qu'un courant électrique puisse être aisément transmis entre ces éléments et l'électrode.Each electrode 14 comprises a collar 17 connected by a phase conductor 18 to a phase of a three-phase electrical energy supply source, symbolized by a transformer 19. It is obvious to those skilled in the art that each collar 17 comprises conductive elements mounted so as to be applied in close contact against the surface of the electrode so that an electric current can be easily transmitted between these elements and the electrode.

Chaque électrode 14 est montée de façon à pouvoir se déplacer verticalement par rapport au four 10 de toute manière convenable, par exemple au moyen d'un mécanisme 20 de positionnement représenté schématiquement et comprenant un moteur 22 de positionnement et un ensemble à câble 23. Comme décrit plus en détail ci-après, un premier dispositif 24 de commande est destiné à détecter le courant et la tension de l'électrode et à produire un signal d'erreur transmis à un circuit 25 de commande du moteur. Le moteur 22, sous l'action des signaux de commande provenant du circuit 25, actionne l'ensemble à câble 23 afin que l'électrode associée 14 soit réglée verticalement. De.cette manière, chaque électrode 14 est placée à la distance souhaitée du bain fondu 26 à l'intérieur du four 10.Bien qu'un seul ensemble comprenant un moteur 22, un câble 23 et des commandes 24 et 25 soit représenté comme étant relié à l'une des électrodes 14, il est évident qu'un dispositif de commande identique estassocié à chacune des autres électrodes 14. Each electrode 14 is mounted so as to be able to move vertically relative to the furnace 10 in any suitable manner, for example by means of a positioning mechanism 20 shown diagrammatically and comprising a positioning motor 22 and a cable assembly 23. As described in more detail below, a first control device 24 is intended to detect the current and the voltage of the electrode and to produce an error signal transmitted to a motor control circuit 25. The motor 22, under the action of the control signals coming from the circuit 25, actuates the cable assembly 23 so that the associated electrode 14 is adjusted vertically. In this way, each electrode 14 is placed at the desired distance from the molten bath 26 inside the oven 10. Although only one assembly comprising a motor 22, a cable 23 and controls 24 and 25 is shown as being connected to one of the electrodes 14, it is obvious that an identical control device is associated with each of the other electrodes 14.

Le mécanisme à câble 23 comprend un câble 27 dont une extrémité est reliée à l'électrode associée 14 et qui s'étend à partir de cette dernière de façon à passer sur des poulies 28. L'autre extrémité du câble 27-est reliée à un tambour 29 qui est entraSné par le moteur 22 par l'intermédiaire d'un engrenage réducteur 29a. The cable mechanism 23 comprises a cable 27, one end of which is connected to the associated electrode 14 and which extends from the latter so as to pass over pulleys 28. The other end of the cable 27 is connected to a drum 29 which is driven by the motor 22 by means of a reduction gear 29a.

Le premier circuit 21 de commande est relié au conducteur associé 18 afin de recevoir un premier signal en relation fonctionnelle avec la tension de l'électrode et un second signal en relation fonctionnelle avec le courant de l'électrode. Il est évident à l'homme de l'art que le courant de l'électrode est inversement proportionnel à la distance comprise entre l'électrode 14 et le bain 26, la tension d'électrode étant directement proportionnelle à cette distance. Par conséquent, la commande 21 comprend un transformateur d'isolation 30 dont le primaire est relié au conducteur 18 par l'intermédiaire d'une résistance 31 afin qu'il apparaisse aux bornes du secondaire du transformateur 30 un signal en relation fonctionnelle avec le potentiel entre l'électrode 14 et le bain 25.Ce signal est redressé et transmis à un circuit 32 de détection d'erreur par des conducteurs 33. Un transformateur 34 de courant, également relié au conducteur 18, produit un signal de courant en relation fonctionnelle avec le courant de l'électrode. Le signal est redressé et transmis par l'intermédiaire d'une résistance 36 afin qu'un signal de tension, en relation fonctionnelle avec le courant de l'électrode, soit appliqué au circuit 32 de détection d'erreur par l'intermédiaire de conducteurs 38. Le circuit 32 de détection d'erreur a pour fonction de comparer les signaux de tension qu'il reçoit par les conducteurs 33 et 38 et à produire un signal d'erreur transmis au circuit 25 de commande du moteur, l'amplitude et le sens de ce signal variant suivant l'écart entre les signaux d'entrée et des valeurs prédéterminées. The first control circuit 21 is connected to the associated conductor 18 in order to receive a first signal in functional relation to the voltage of the electrode and a second signal in functional relation to the current of the electrode. It is obvious to a person skilled in the art that the current of the electrode is inversely proportional to the distance between the electrode 14 and the bath 26, the electrode voltage being directly proportional to this distance. Consequently, the control 21 includes an isolation transformer 30 the primary of which is connected to the conductor 18 via a resistor 31 so that there appears at the terminals of the secondary of the transformer 30 a signal in functional relation with the potential between the electrode 14 and the bath 25. This signal is rectified and transmitted to an error detection circuit 32 by conductors 33. A current transformer 34, also connected to the conductor 18, produces a current signal in functional relation with the electrode current. The signal is rectified and transmitted via a resistor 36 so that a voltage signal, in functional relation with the current of the electrode, is applied to the error detection circuit 32 via conductors 38. The function of the error detection circuit 32 is to compare the voltage signals which it receives through the conductors 33 and 38 and to produce an error signal transmitted to the motor control circuit 25, the amplitude and the direction of this signal varying according to the difference between the input signals and predetermined values.

Dans le cas où l'espace compris entre l'électrode 14 et la charge 26 du four s'accroît à partir d'une valeur souhaitée, la tension d'électrode augmente et le courant d'électrode diminue, et il apparait ;une variation correspondante des signaux transmis par les conducteurs 33 et 38. In the case where the space between the electrode 14 and the load 26 of the oven increases from a desired value, the electrode voltage increases and the electrode current decreases, and it appears; a variation corresponding to the signals transmitted by conductors 33 and 38.

Le circuit 32 de détection d'erreur détecte ces signaux et produit sur un conducteur 40 un signal d'erreur de sortie tel que le moteur 22 fasse descendre les électrodes d'une manière décrite plus en détail ci-après. L'électrode continue d'être élevée jusqu'à ce que les niveaux de tension et de courant reviennent aux valeurs souhaitées. Inversement, si l'électrode 14 se rapprpche du bain 26 davantage qu'il n'est souhaité, le courant d'électrode augmente et sa tension diminue à partir de valeurs prédéterminées.The error detection circuit 32 detects these signals and produces an output error signal on a conductor 40 such that the motor 22 lowers the electrodes in a manner described in more detail below. The electrode continues to be elevated until the voltage and current levels return to the desired values. Conversely, if the electrode 14 moves closer to the bath 26 than is desired, the electrode current increases and its voltage decreases from predetermined values.

Ces variations de paramètre sont de nouveau détectés par le circuit 32 de détection d'erreur qui indique au moteur 22 d'élever l'électrode 14 jusqu'à ce qu'elle soit de nouveau placée dans sa position d'équilibre.These parameter variations are again detected by the error detection circuit 32 which indicates to the motor 22 to raise the electrode 14 until it is again placed in its equilibrium position.

Le moteur 22.est du type shunt ou à aimant permanent, comprenant un induit 42 et un enroulement de champ en shunt 44. L'induit 42 est relié à une phase 46a d'un circuit triphasé 46 par un conducteur 48 et au circuit anode-cathode d'un redresseur commandé au silicium SCR. The motor 22.is of the shunt or permanent magnet type, comprising an armature 42 and a field winding in shunt 44. The armature 42 is connected to a phase 46a of a three-phase circuit 46 by a conductor 48 and to the anode circuit -cathode of a rectifier controlled with silicon SCR.

L'enroulement de champ 44 du moteur 22 est également relié à la phase 46a par un conducteur 50 et une diode D1.The field winding 44 of the motor 22 is also connected to phase 46a by a conductor 50 and a diode D1.

Un amplificateur de courant 52 est connecté au conducteur de sortie 40 du circuit 32 de détection d'erreur. A current amplifier 52 is connected to the output conductor 40 of the error detection circuit 32.

Un circuit limiteur de courant 54 est monté entre la borne de sortie de l'amplificateur de courant 52 eut la borne d'entrée 55 d'un second amplificateur de courant 56. De plus, un circuit 58 de commande de l'angle de phase relie la borne de sortie de l'amplificateur 56 à la gâchette 59 du redresseur SCR. Le circuit 58 de commande de l'angle de phase a pour fonction de produire un signal de tension en relation fonctionnelle avec l'amplitude et l'angle de phase du courant provenant de l'amplificateur 56,Un transformateur 60 de courant est relié au conducteur 48 et une extrémité de ce transformateur est reliée à la borne d'entrée 55 de lçamplifica- teur 56 par une diode B2 et un conducteur 64.On peut voir qu'un signal de courant apparaissant à une jonction 62 est en relation fonctionnelle avec le courant circulant dans le conducteur 48. De plus, un petit générateur 66 peut être abouté mécaniquement au moteur 22 et sa borne de sortie peut être commutée par un conducteur 68 à la borne d'entrée de l'amplificateur de courant 52.A current limiting circuit 54 is mounted between the output terminal of the current amplifier 52 and the input terminal 55 of a second current amplifier 56. In addition, a circuit 58 for controlling the phase angle connects the output terminal of the amplifier 56 to the trigger 59 of the SCR rectifier. The phase angle control circuit 58 has the function of producing a voltage signal in functional relation with the amplitude and the phase angle of the current coming from the amplifier 56. A current transformer 60 is connected to the conductor 48 and one end of this transformer is connected to the input terminal 55 of amplifier 56 by a diode B2 and a conductor 64. We can see that a current signal appearing at a junction 62 is in functional relation with the current flowing in the conductor 48. In addition, a small generator 66 can be joined mechanically to the motor 22 and its output terminal can be switched by a conductor 68 to the input terminal of the current amplifier 52.

Un moteur 22 et un circuit de commande 25 identiques aux précédents sont connectés à chacune des autres phases 46b et 46c de l'alimentation triphasée pour le positionnement de chacune des autres électrodes. A motor 22 and a control circuit 25 identical to the previous ones are connected to each of the other phases 46b and 46c of the three-phase supply for the positioning of each of the other electrodes.

On peut voir que le courant circulant vers la borne d'entrée 51 de l'amplificateur 52 est égal à la somme du signal de courant de sortie du circuit 32 de détection d'erreur et du signal de sortie du générateur,66. It can be seen that the current flowing to the input terminal 51 of the amplifier 52 is equal to the sum of the output current signal of the error detection circuit 32 and the output signal of the generator, 66.

te circuit 32 de détection d'erreur est réglé et conçu de manière qu'un courant positif soit transmis au conducteur 40 lorsque l'extrémité inférieure de l'électrode 14 est trop rapprochée du bain 26 du four, de sorte qu'une opération de levage de l'électrode est nécessaire. L'amplitude de ce signal de courant est en relation fonctionnelle avec l'amplitude de la surintensité résultant de la proximité de l'électrode 14 du bain 26. Inversement, un signal de courant négatif est appliqué au conducteur 40 lorsque la distance comprise entre l'extrémité inférieure de l'électrode 14 et le bain 26 dépasse une certaine valeur maximale souhaitée. L'amplitude de ce signal de courant négatif est également en relation fonctionnelle avec la distance de l'électrode 20.Enfin, lorsque l'électrode 14 se trouve à la distance souhaitée du bain 26, un signal de courant positif faible et prédéterminé est appliqué au conducteur 40.the error detection circuit 32 is adjusted and designed so that a positive current is transmitted to the conductor 40 when the lower end of the electrode 14 is too close to the bath 26 of the oven, so that an operation of lifting the electrode is necessary. The amplitude of this current signal is in functional relation with the amplitude of the overcurrent resulting from the proximity of the electrode 14 of the bath 26. Conversely, a negative current signal is applied to the conductor 40 when the distance between l the lower end of the electrode 14 and the bath 26 exceeds a certain desired maximum value. The amplitude of this negative current signal is also in functional relation with the distance from the electrode 20. Finally, when the electrode 14 is at the desired distance from the bath 26, a weak and predetermined positive current signal is applied to driver 40.

Le courant appliqué par le générateur 26 à la borne d'entrée 51 de l'amplificateur 52 est en relation fonctionnelle avec le sens et la vitesse de rotation de l'induit 42. Ainsi, lorsque l'induit 42 tourne dans le sens avant afin que l'électrode soit élevée, un courant positif est appliqué au conducteur 68. Par contre, lorsque l'induit 42 du moteur tourne en sens opposé de manière que l'électrode 14 soit abaissée, un signal de courant négatif est appliqué au conducteur 68. Lorsque l'induit 42 est immobile, le générateur 66 est également au repos et aucun courant ne circule sur le conducteur 68. Plutôt que d'utiliser un générateur 66, il est possible de produire un signal de vitesse de l'induit en mesurant la force électromotrice aux bornes de l'induit 22 qui est en relation directé avec la vitesse et le sens de rotation de l'induit. The current applied by the generator 26 to the input terminal 51 of the amplifier 52 is in functional relation with the direction and the speed of rotation of the armature 42. Thus, when the armature 42 rotates in the forward direction so that the electrode is raised, a positive current is applied to the conductor 68. On the other hand, when the armature 42 of the motor rotates in the opposite direction so that the electrode 14 is lowered, a negative current signal is applied to the conductor 68 When the armature 42 is stationary, the generator 66 is also at rest and no current flows on the conductor 68. Rather than using a generator 66, it is possible to produce a signal for the speed of the armature by measuring the electromotive force at the terminals of the armature 22 which is in direct relation with the speed and the direction of rotation of the armature.

On peut voir que le courant apparaissant à la borne 62 est égal à la somme des signaux de courant amplifiés, appliqués à la borne d'entrée 51 de l'amplificateur 52 par les conducteurs 40 et 68, et de la moitié de l'onde de courant circulant dans le conducteur de phase 46a. La somme de ces signaux de courant est amplifiée par l'amplificateur 56 et appliquée à l'élément 58 de commande de phase qui applique un signal proportionnel de déclenchement à la gâchette du redresseur SCR. Lorsque ce signal de déclenchement dépasse le potentiel d'allumage du redresseur commandé au silicium, un courant circule vers le moteur 22. We can see that the current appearing at terminal 62 is equal to the sum of the amplified current signals, applied to the input terminal 51 of amplifier 52 by conductors 40 and 68, and of half the wave of current flowing in the phase conductor 46a. The sum of these current signals is amplified by the amplifier 56 and applied to the phase control element 58 which applies a proportional trigger signal to the trigger of the SCR rectifier. When this trigger signal exceeds the ignition potential of the silicon-controlled rectifier, a current flows to the motor 22.

On suppose que l'intervalle entre l'électrode 14 et la charge 26 du four est compris entre les limites souhaitées,de sorte qu'un faible signal de courant positif d'erreur est appliqué au conducteur 40. Cependant, étant donné que l'induit 42 est à l'arrêt, aucun courant ne circule dans le conducteur 68. Ce courant relativement faible, ajouté au courant redressé sur une alternance produit par le transformateur de courant 60 et la diode D2, est amplifié par l'amplificateur 56. Le circuit 58 de commande de phase est réglé pour produire un signal de tension qui varie de façon constante, en relation fonctionnelle avec le signal de sortie de l'amplificateur 56 afin que le redresseur commandé au silicium soit rendu conducteur pendant une brève période au cours de chaque alternance du courant de phase du conducteur 46.La durée du cycle de conduction du redresseur SCR est suffisante pour exciter le rotor 42 juste assez pour supporter le poids de l'électrode 14. De cette manière, l'électrode reste en position fixe. It is assumed that the interval between the electrode 14 and the load 26 of the oven is between the desired limits, so that a weak positive error current signal is applied to the conductor 40. However, since the armature 42 is stopped, no current flows in the conductor 68. This relatively weak current, added to the rectified current on an alternation produced by the current transformer 60 and the diode D2, is amplified by the amplifier 56. The phase control circuit 58 is adjusted to produce a voltage signal which varies constantly, in functional relation to the output signal of amplifier 56 so that the silicon-controlled rectifier is made conductive for a short period during each alternation of the phase current of the conductor 46. The duration of the conduction cycle of the rectifier SCR is sufficient to excite the rotor 42 just enough to support the weight of the electrode 14. In this way, the electrode res te in a fixed position.

Si l'espace compris entre l'extrémité inférieure de l'électrode 14 et la charge 26 du four diminue à partir d'une valeur prédéterminée, le courant d'éléctrode augmente et la tension d'électrode diminue. En conséquence, un signal positif de plus grande amplitude est appliqué au conducteur 40. Il en résulte un accroissement de l'amplitude du courant transmis au dispositif 58 de commande de phaseide sorte que l'angle de la phase du signal appliqué à la gâchette du redresseur SCR augmente, ce qui a pour effet d'augmenter le courant fourni à l'induit 42 du moteur 22 qui commence alors à faire monter l'électrode 14. If the space between the lower end of the electrode 14 and the load 26 of the oven decreases from a predetermined value, the electrode current increases and the electrode voltage decreases. Consequently, a positive signal of greater amplitude is applied to the conductor 40. This results in an increase in the amplitude of the current transmitted to the phaseide control device 58 so that the phase angle of the signal applied to the trigger of the SCR rectifier increases, which has the effect of increasing the current supplied to the armature 42 of the motor 22 which then begins to cause the electrode 14 to rise.

Ceci provoque également une mise en action du générateur 66 de réaction de vitesse qui produit un signal de courant de réaction de vitesse sur le conducteur 68, ce signal étant négatif et opposé à celui présent sur le conducteur 40. Le signal de réaction de vitesse régule la vitesse d'élévation de l'électrode 14. Lorsque.cette dernière s'élève, son courant commence à diminuer et sa tension commence à augmenter, de sorte que l'amplitude du signal de réaction appliqué au conducteur 40 commence à diminuer, ce qui a pour effet de faire également diminuer l'angle de phase de conduction du redresseur commandé au silicium jusqu'à ce que l'énergie fournie à l'induit 42 soit de nouveau juste suffisante pour maintenir l'électrode qui finit alors par s'immobiliser tandis que les conditions de tension et de courant dans l'électrode prennent de nouveau des valeurs prédéterminées.This also causes an actuation of the speed reaction generator 66 which produces a speed reaction current signal on the conductor 68, this signal being negative and opposite to that present on the conductor 40. The speed reaction signal regulates the elevation speed of the electrode 14. When this latter rises, its current begins to decrease and its voltage begins to increase, so that the amplitude of the reaction signal applied to the conductor 40 begins to decrease, this which also has the effect of reducing the conduction phase angle of the silicon-controlled rectifier until the energy supplied to the armature 42 is again just sufficient to maintain the electrode which then ends up s' immobilize while the voltage and current conditions in the electrode again assume predetermined values.

Dans le cas où la distance comprise entre l'extrémité inférieureOde l'électrode 14 et le bain 26 devient trop grande, par exemple lorsque l'électrode s'use ou se brise, la tension de l'électrode augmente et son courant diminue. Par conséquent, un signal d'erreur négatif apparaît sur le conducteur 40, faisant diminuer davantage l'angle de phase du redresseur commande au silicium. Le rotor 42 reçoit donc un courant insuffisant, de sorte que l'électrode 14 commence à descendre vers le bain 25. Lorsque le rotor 42 tourne dans le sens opposé, un signal positif de réaction de vitesse apparaît sur le conducteur 68 pour régler la vitesse de descente de l'électrode. Lorsque l'électrode 14 approche du bain 26, son courant augmente et sa tension diminue,de sorte que l'amplitude du signal négatif de réaction appliqué au conducteur 40 commence à diminuer. Ceci se poursuit jusqu'à ce que les conditions optimales soient de nouveau établies pour l'électrode, auquel cas le signal de réaction présent-sur le conducteur 40 devient légèrement positif et l'angle de phase du signal appliqué à la gâchette du redresseur commandé au silicium SCR suffit à maintenir le dispositif à l'état d'équilibre. In the case where the distance between the lower end of the electrode 14 and the bath 26 becomes too great, for example when the electrode wears or breaks, the voltage of the electrode increases and its current decreases. Consequently, a negative error signal appears on the conductor 40, further decreasing the phase angle of the silicon-controlled rectifier. The rotor 42 therefore receives an insufficient current, so that the electrode 14 begins to descend towards the bath 25. When the rotor 42 rotates in the opposite direction, a positive speed reaction signal appears on the conductor 68 to adjust the speed. lowering the electrode. When the electrode 14 approaches bath 26, its current increases and its voltage decreases, so that the amplitude of the negative reaction signal applied to the conductor 40 begins to decrease. This continues until the optimal conditions are again established for the electrode, in which case the feedback signal present on the conductor 40 becomes slightly positive and the phase angle of the signal applied to the trigger of the controlled rectifier SCR silicon is sufficient to maintain the device in a state of equilibrium.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées aux fours à arc décrits et représentés sans sortir du cadre de l'invention. It goes without saying that numerous modifications can be made to the arc furnaces described and shown without departing from the scope of the invention.

Claims

1. Electric arc furnace comprising at least one electrode (14), characterized in that it comprises drive means (23) intended to position the electrode with respect to the load (26) of the furnace (10), a source (46) of energy connected to the drive means for actuating them, an error detection circuit (32) connected to the electrode in order to produce an error signal in functional relation with the amplitude of the current of the electrode, an element for controlling the flow of electrical energy connected to the energy source and to the drive means, a control device (58) connected to the error detection circuit and to the element flow control and which reacts to the error signal so as to control the passage of electrical energy through said control element of the flow of energy to the drive means so that the electrode is positioned relative to the load of the oven in accordance with the electrical conditions of this electrode.

2. Arc furnace according to claim 1, characterized in that it comprises a generator (66) of speed signal connected to the drive means in order to produce a speed signal in functional relation with the speed of movement of the electrode, this speed signal generator also being connected to the control device to add this speed signal algebraically to the error signal so that the flow of electrical energy supplied to the drive means is related to the speed of these means .

3. Arc furnace according to one of claims 1 and 2, characterized in that the dBentraSnement means comprise a direct shunt motor i22) comprising a rotor (42), the element for controlling the generation flow controlling the passage of electric current to the rotor.

4. Arc furnace according to claim 3, characterized in that the element for controlling the flow of electrical energy comprises a directional switching element (SCR) comprising a trigger (59) and having the function of conducting electrical energy depending on the amplitude and the phase angle of a signal applied to the trigger, the control device comprising a phase control element (58) connected to the error detection circuit and to the trigger and which , in response to the error signal, produces a gate signal having a phase angle in functional relation to the amplitude of the error signal.

5. Arc furnace according to claim 4, characterized in that the directional switching element comprises a controlled rectifier (SCR).

6. Arc furnace according to claim 5, characterized in that it comprises a device (34) for measuring the electric current, connected to the energy source and intended to produce a current signal in functional relation with the amplitude of the current flowing to the drive means, this current signal being applied to the directional switching element by being added to the error signal so that the phase angle of the trigger signal is in relation to the algebraic sum of the error signal, speed signal and current signal.

7. Electric arc furnace comprising at least one electrode (14), characterized in that it comprises drive means (23) intended to position the electrode relative to the load (26) of the furnace (10), an energy source (46) connected to the drive means for controlling them, these drive means having the function of raising the electrode when the amplitude of the electrical energy received exceeds a predetermined value, the means d drive that cannot maintain the electrode when the amplitude of the energy received is less than a predetermined value, so that the electrode moves towards the load of the oven, the latter also comprising a circuit (32) for detecting error connected to the electrode in order to produce an error signal in functional relation with the amplitude and the direction of the deviations, with respect to predetermined values, of the current and the voltage of the electrode, an element (SCR ) control of the flow of electrical energy, connected to the source energy and the drive means, a control device (58) connected to the error detection circuit and to the control element of the energy flow, this control device reacting to the error signal by controlling the energy supplied to the drive means as a function of the amplitude and the direction of the error signal, so that the drive means are supplied with sufficient energy to maintain the electrode with respect to the load of the furnace when the error signal is equal to a predetermined value, said power supply being sufficient to raise the electrode when the error signal deviates from said value in a first direction, and the power supply being insufficient to maintain the electrode when the error signal deviates from said value in a second direction.

8. Arc furnace according to claim 7, characterized in that it comprises a generator (66) of speed signal connected to the drive means in order to produce a speed signal in functional relation with the speed of movement of the electrode, this speed signal generator also being connected to the control device in order to modulate said error signal as a function of the speed of movement of the electrode.

9. Arc furnace according to one of claims 7 and 8, characterized in that the amplitude of the energy flowing to the drive means is directly related to the difference between the error signal and the predetermined value.

10. Arc furnace according to claim 9, characterized in that the drive means comprise a shunt motor (22) with direct current having a rotor (42), the element for controlling the flow of electrical energy controlling the flow of electrical energy supplied to the rotor.

11. Arc furnace according to claim -10, characterized in that the element for controlling the flow of electrical energy comprises a directional switching element (SCR) having a trigger (59) and having the function of conducting the energy electric as a function of the amplitude and the phase angle of a signal applied to the trigger, said control device reacting to the error signal by producing a trigger signal having a phase angle in functional relation to the amplitude of the error signal.

12. Arc furnace according to claim 11, characterized in that the switching element comprises a controlled rectifier (SCR).

13. Arc furnace according to claim 12, characterized in that it comprises a device (34) for measuring electric current connected to the energy source in order to produce a current signal in functional relation with the power supply to the rotor. , this signal also being applied to the switching element in order to add to the error signal so that the phase angle of the trigger signal depends on the algebraic sum of the error signal, the speed signal and of the current signal.