Способ определения положения рабочего торца стержневого электрода в плазмотроне

(72) Авторы изобретения

Г.И. Трунов, В. С. Шайдуров и В. П. Лукашов (7l) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОЧЕГО ТОРЦА

СТЕРЖНЕВОГО ".33ЖКТРОДА В ПЛАЗИОТРОНЕ

Изобретение относится к технике низкотемпературной плазмы и может быть применено в плазмохимических реакторах и в электродуговых плавильных печах для контроля и регулирования мощности при изменении положения рабочего торца стержневого электрода.

Известен способ контроля положения рабочего торца эрозирующего стержневого электрода с помощью оптических методов или рентгеновского излучения (1 1.

Осуществление способа требует применения сложной аппаратуры и наличия специальных смотровых окон, что приводит к существенному усложнению конструкции плазменного устройства.

Известен также способ контроля, при котором положение рабочего торца эроэирующего электрода определяют по

20 длине дуги, которая пропорциональна напряжению между электродами плазменного устройства f2 ).

В дуговых печах, в которых расхо дуемый электрод расположен на относительно близком расстоянии от другого электрода, такой способ является достаточно точным, так как небольшое изменение расстояния между электродами приводит к заметному изменению напряжений дуги. В случае использования в высоковольтных плазмент ных устройствах, например в плазмотро нах с межэлектродной вставкой, такой способ становится мапочувствительным, т.е. изменение расстояния между электродами sa счет эрозии электрода незначительно.

Известен другой способ определения положения рабочего торца стержневого электрода в плаэмотроне с водоохлаждаемым цилиндрическим электродом, при котором контролируют тепловые потери в цилиндрическом электроде и по ним определяют поЛожеине стержневого электрода (3).

79

Известный способ обладает малой чувствительностью, так как в аноде тепловые потери достигают 50-60Х мощности дуги, поэтому для заметного изменения тепловых потерь требуется значительное выгорание катода. Кроме того, этот способ можно применять только в плазмотронах с самоустанавливающейся длиной дуги.

Цель изобретения — упрощение и повышение точности определения положения рабочего торца стержневого электрода.

Для достижения указанной цели тепловые потери контролируют в межэлектродной вставке.

На чертеже изображено устройство для реализации предлагаемого способа.

Устройство состоит из коллектора

1 для подачи плазмообразующего газа стержневого электрода 2 и цилиндрического электрода 3, которые изолированы друг от друга с помощью изолятора 4. Электрод 3 и коллектор 1 разделены межэлектродной вставкой 5, которая изолирована от электрода 3 изолятором 6. Тепловой поток, поступающий в межэлектродную вставку 5 регистрируется измерительным устройством 7, связанным с исполнительным механизмом

8.

Устройство работает следующим образом.

При горении дуги в межэлектродную вставку 5 поступает тепловой поток, обусловленный излучением стержневого электрода 2. Привязка дуги к вставке

5 исключена из-за наличия изолятора б. По мере выгорания рабочего торца электрода 2 величина теплового потока во вставку 5 изменяется, так как тепловой поток обуславливается не только излучением с электрода 2, но и столбом дуги, излучательная способность которой отличается от излучательной способности электрода 2. Измерительное устройство 7 регистрирует тепловые потери во вставке 5. IIporpaдуировав шкалу измерительного устройства 7 в единицах длины от плоскости, 0363. 4 в которой расположена вставка 5 до эрозирующего торца электрода 2 можно по показаниям измерительного устройства 7 определить положение этого торца. Подавая сигнал на исполнительный механизм 8, можно регулировать положение рабочего торца катода 2.

Для заданного режима работы плазмотрона при постоянном расходе воды, охлаждающей межэлектродную вставку, величина тепловых потерь пропорциональна разности температур воды на выходе и входе, которую легко померить термопарой, полученную зависимость разности температур охлаждающей вставку воды от положения торца катода используют в процессе работы.

Предлагаемый способ позволяет упростить процесс определения положения рабочего торца электрода в плазмотроне и увеличить его точность, так как межэлектродную вставку можно устанавливать Й непосредственной близости от рабочего торца катода.

Формула изобретения

Способ определения положения ðaбочего торца стержневого электрода в плазмотроне с водоохлаждаемым цилиндрическим электродом и межэлектродной вставкой, при котором контролируют тепловые потери в водоохлаждаемом элементе и по ним опреде35 ляют положение стержневого электрода отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности определения положения рабочего торца стержневого электрода, тепловые

4о потери контролируют в межэлектродной вставке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

45 Ф 282545, кл. Н 05 В 7/18, 1967.

2. Окороков Н. В. Дуговые сталеплавильные печи Л1 971, с. 80.

3. Авторское свидетельство СССР

11 477674, кл. Н 05 В 7/18, 1973.

790363

Составитель O.Турпак

Текред 3. Фанта Корректор М. Шароши

° Редактор А.Маковская

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 7822 Тираж 888

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5