专利名称：用于电弧炉的具有可变阻抗的二次回路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于电弧炉的具有可变阻抗的二次回路。
本发明用在利用交流电流工作的电弧炉领域，为的是使炉的二次供电回路的几何结构需要改变的部分能够成为可变的，因而使每相阻抗能够按照需要彼此独立地进行调节。
本发明没有依靠附加的辅助元件，例如不可动或可动线圈或其它装置，就能实现这种调节。
现阶段技术领域涉及了与利用交流电流工作的电弧炉的二次回路有关的各种问题。
利用交流电流供电的最常用的加热炉采用三相电源供电，在下文中我们通常就指的是这种电源，不过本发明也可以按相同的方式应用到仅具有两单相的电源。
众所周知加热炉的二次供电回路是指依靠电炉变压器向电炉供电的电路的一部分。
该部分包含—变压器和柔性电缆之间的固定连接件，这种连接件是刚性的并且通常连接到基座上。
—柔性电缆，这些电缆将固定连接件和变压器一起连接到电极夹臂上，并可使这些夹臂沿竖直方向移动，以便相对电炉体改变电极的竖直位置；—电极夹臂，每相一个，通常由一刚性横杆构成，利用适当的操动系统使之可以至少沿竖直方向移动并在夹臂端部进行支承，一端连接到柔电缆，另一端利用夹具夹紧相关的电极；—电极，通常用石墨构成，并因在电极之间燃烧电弧而被消耗。
众所周知，在多相电炉中，必须使二次回路尽可能地平衡，就是说，在所有的相中电路具有基本上相等的阻抗，以便通过相同的电功率，因此没有由循环电流引起的不平衡。
当二次回路的不同的相之间电流不平衡时会引起过热的问题，以及在电炉中产生过热点，由于电弧的不对称分布导致影响熔炼过程的质量和效率。
环流越高，这一问题就越严重。
尤其是，可能发生所谓的“相紊乱”的现象，假如电抗不平衡，因此其中一个外侧相过载，而另外的外侧相欠载，不仅导致关于熔炼质量和效率方面的一些缺点而且还使在过载相侧的耐热材料加速损耗。
为了避免相间不平衡，要使电抗平衡，然而例如当熔炼钢时所发生的，在功能上不可能通过调节电极夹臂的竖直高度来实现，这是因为在作业过程中夹臂的位置要尽可能处在相同的高度上以及电极必须具有相同的长度，以防止电炉的电工作特性产生不平衡。
实际上，这些不平衡对电弧的工作方法直接产生不利的影响，相反电弧必须稳定，每相具有相同的长度。
由于这些原因，必须维持每相阻抗的平衡，保持所有的夹臂处在相同的高度上。
然而，由于各种不同的原因，其中可以例举的有在计算、制造和/或元件安装公差的不精确，以及工作过程中电缆的移动，都会使各相之间产生正像上述的不平衡。
在这种情况下，如果不改变刚性部件的某些元件的几何结构或没有引进另外的辅助元件例如线圈(正如在DE-A-3516940中所公开的)，就不再可能产生校正的作用。
然而，这种校正的作用，是花费很大的，需要长的停机时间，可能不能达到完全满意的效果。
本申请已经完成设计、试验和使本发明具体化，克服了这些缺点，这些缺点是在这一领域迄今持续很长时间、制造业不满意的主要问题，本发明还带来其它的优点。
本发明的目的是提供一种电炉，其中以这样一种方式构成二次回路，没有采用辅助元件就能对各单个供电相独立地调节阻抗。
各单相的这种调节目的在于平衡每相的电抗并补偿由于设计、制造和/或安装的不精确以及由于工作过程中的移动出现的不平衡。
正如公知的，在惯用术语方面，当涉及交流电量时，电抗指阻抗的虚数部分。
本发明采用的二次回路包含将变压器的输出端连接到电极夹臂的刚性连接件，由于是刚性的，要用柔性电缆使电极能够按需要竖直移动。
根据本发明，二次回路中的至少一个刚性部件，例如变压器与柔性电缆和/或电极夹臂之间的刚性连接件是利用至少两个彼此连接的往复可动的部分实现的，两部分的彼此连接是利用一可调定位的连接元件形成的。
这样就使得能够对每一相按照预期的方式改变二次回路的至少一个部件的几何尺寸，并因此通过增加或减少预期的数值的阻抗来改变相对的阻抗。
对于每相以独立的方式专门改变阻抗使得能够校正相间电抗的不平衡；这些不平衡可能是构成二次回路的一个或多个刚性组件的设计、制造和/或安装中的差误，和/或在工作过程中柔性电缆的不可控的移动造成的。
根据一个能够独立地或与上述解决方案综合实现的变化方案，将柔性电缆连接到相关的刚性部件上的刚性元件，这些刚性元件或者是该刚性连接件或者是电极夹臂或者是这两者都制成可动的，根据在二次回路中所关注的相的总的阻抗的预期数值以可调方式定位。
这种解决方案还能补偿每相之间电抗的不平衡，并且能够在电炉的二次回路的每个支路的阻抗之间达到基本均衡的状态，或者至少接近。
提供各附图，作为非限定性实例，表示本发明的优选实施例，各图如下
图1是三相电弧炉的一种可能采用的二次供电回路的侧视图；图2是图1中的二次回路的平面图；图3是按图1中的箭头A的方向所取的视图；图4以放大比例方式表示图1中的细节B。
在图1和图2中示意表示三相电炉的二次回路10，并包含作为主要元件的变压器11、刚性连接件12，在这一实例中按照△闭合回路连接，柔性电缆13、电极夹臂17和电极15。
刚性连接件12(图2和图3)由成对的导体例如铜或其它适宜的导体材料构成，并具有任一适合的截面形式，它们将变压器11的整体用标号16表示的特定输出端连接到相应的柔性电缆13上。
对于外侧相导体用标号14a和14b表示，对于中间相用标号14c表示。
电极夹臂17与现有技术中的竖直操动装置18配合工作，在它们的端部包含夹紧电极15的夹具19。
至少一层电绝缘材料28夹在竖直操动装置18和相关电极夹臂17之间。
按照本发明，至少每个单相的电极夹臂17是由至少两部分构成的，这两部分可以按可调方式相互往复定位，每一部分与各相的相对往复定位和调节的元件一起构成了组装的电极夹臂17。
图4表示其中一个电极夹臂17实施例的结构实例；这一实施例可以按相同的方式适用于其它相的电极夹臂17。
在这一实例中，柔性电缆13和相关电极夹臂17间的连接是利用可动连接件20实现的，该可动连接件20利用固定板21连接到电极夹臂17的相对固定的部分17a上。
换句话说，电极夹臂17包括具有承载电极15作用的固定部分17a和一可相对固定部分17a移动的可动部分20。
根据本发明，绝缘材料层28的延伸部分28a还延伸在竖直操动装置18和可动连接件20之间的中间位置。
电极夹臂17的固定部分17a在末端处支承该夹紧电极15的夹具19；因此这一部分17a必须维持固定，以便由于上述原因，不改变各电极15的相对位置。但当例如在电炉工作循环过程中由于竖直操动装置18的动作来改变位置时除外。
固定板21利用一可拆连接件与电极夹臂17的相对固定部分17a适当连接。
固定板21可以沿一导向件22竖直方向滑动，因此能够使可动连接件20相对固定部分17a向上或向下移动所需的数值。
因此，可动连接件20起到与变阻器相似的逻辑功能，它相对于电极夹臂17的固定部分17a的位置的变化可以预期的方式改变从变压器11到固定部分17a和电极18的回路的电抗。
固定板21便利地承载第一刻度盘23，该刻度盘与指示器24配合表示可动连接件20相对于固定部分17a的相对位置，这一位置对应于电路的总电抗，因而也对应于电路的总阻抗。
按照在图4中详细表示的本发明的一变化方案，还可以通过改变柔性电缆13和电极夹臂17之间的且在可动连接件20的相对一端的连接件29的几何结构来改变二次回路10的总阻抗。
在这一实例中，连接件29构成为二次回路10的一个刚性组件，并且至少由两个可相互往复定位的部分组成。
在这一实例中，连接件29由一连接到可动连接件20的一端20a上的连接板25构成，因此连接板25可以移动，构成为连接件29的可动部分，而可动连接件20构成为连接件29的固定部件。
连接板25能够使柔性电缆13的这一连接件29的几何尺寸改变，因此，以相应的方式使回路的电抗成为可变的。
在这一实例中，还可以通过改变在可移动的连接板25和可动连接件20之间的锚定点26并利用第二刻度盘27指示所关注位置的相关的电抗值。
按照本发明的一个变化方案(图1所示)提供一个连接板125，其能够在柔性电缆13的另一端和刚性连接件12之间的连接件129处移动。
按照再一个变化方案，在本文件上没有用图表示，是将与图4中所示同类型的可动连接件20装在刚性连接件12上。
权利要求
1.一种用于利用交流电流工作的电弧炉的具有可变阻抗的二次回路(10)，其与变压器(11)相连接，并且包含至少一个连接到变压器(11)的输出端(16)上的刚性连接件(12)；柔性电缆(13)，其利用刚性连接元件(29、129)每相在其第一端连接到刚性连接件(12)上，在其另一端连接到特定的电极夹臂(17)上；以及电极(15)；二次回路(10)，其特征在于，与特定相对应的至少一个二次回路(10)的支路包括至少一个相应的刚性组件(12、17、29、129)，这些组件是利用至少两个以可调的方式可相互往复定位的部分构成的，这种调节是按照包含刚性组件(12、17、29、129)的二次回路(10)的特定支路的总电抗的所需数值进行的。
2.如权利要求1所述的二次回路(10)，其中二次回路(10)的每单个支路的刚性组件(12、17、29、129)可以相对于另外支路的对应刚性组件独立地调节。
3.如权利要求1或2所述的二次回路(10)，其中的每个电极夹臂(17)包含至少一个固定部分(17a)和一可动连接件(20)，可动连接件配置在与电极(15)位置相反的一侧，并以可调方式相对于相关的电极夹臂(17)的固定部分(17a)可定位，在其一端(20a)处与柔性电缆(13)相连。
4.如权利要求3所述的二次回路(10)，其包含装置(23、24)，以便根据可动连接件(20)相对于电极夹臂(17)的固定部分(17a)的特定位置识别总电抗的数值。
5.如前述任一权利要求所述的二次回路(10)，其中在柔性电缆(13)和可动连接件(20)之间的连接件(29)可以按照二次回路(10)的特定支路的所需总电抗的数值以可调方式定位。
6.如前述任一权利要求所述的二次回路(10)，其中在柔性电缆(13)和刚性连接件(12)之间的连接件(129)能够按照二次回路(10)的特定支路的所需总电抗的数值以可调方式定位。
7.如权利要求5或6所述的二次回路(10)，其中的连接件(29、129)包含可移动的刚性连接板(25、125)，这些连接板可以以可调方式定位并且包含在柔性电缆(13)的相关端部和与电缆相连的相关刚性组件(12、17)之间。
8.如权利要求7所述的二次回路(10)，其中的可移动连接板(25、125)包括装置(27)，以根据这些可移动连接件(25、125)的特定位置来识别总电抗的数值。
全文摘要
一种用于电弧炉的具有可变阻抗的二次回路，包含至少一个刚性连接件(12)，连到变压器(11)的输出端(16)；柔性电缆(13)，每相在其第一端经过刚性连接元件(29、129)连到刚性连接件上并在另一端连到特定的电极夹臂(17)上；以及电极(15)。与特定相对应的至少一个二次回路(10)的支路包括至少一个单个刚性组件，它们由至少两个以可调方式可相互往复定位的部分构成，这种调节是按照包括该刚性组件的二次回路的特定支路所需总电抗数值进行的。
文档编号H05B7/11GK1144322SQ9610453
公开日1997年3月5日 申请日期1996年4月11日 优先权日1995年4月14日
发明者J·德拉纳, G·金辛, D·默林 申请人:丹尼利机械厂联合股票公司