一種單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備的制造方法
【專利說(shuō)明】
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本實(shí)用新型涉及冶煉設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備。
[0003]【【背景技術(shù)】】
[0004]已知的，剛玉冶煉基本都是采用交流電弧設(shè)備進(jìn)行熔融冶煉，但交流冶煉產(chǎn)生渦流大、電能利用率低，而且因交流電弧不穩(wěn)定，會(huì)造成電網(wǎng)電壓被動(dòng)，同時(shí)電弧溫度低還會(huì)造成產(chǎn)品品質(zhì)次和質(zhì)量不穩(wěn)定，最主要的是交流電弧冶煉會(huì)產(chǎn)生大量輻射和廢氣，不利于環(huán)?？刂啤?br>[0005]現(xiàn)有剛玉冶煉通常采用三相交流供電，三根電極采用星形或三角形放置于爐體內(nèi)，二次短網(wǎng)電抗大功率因數(shù)低，一般在0.7?0.85%之間，且電耗隨冶煉爐容量增加而提高，三相冶煉三根電極相互輻射，加速電極消耗，三相交流電互感系數(shù)不均勻，功率分布不平衡，冶煉動(dòng)態(tài)性能差，操作不易控制，且經(jīng)常出現(xiàn)部分地區(qū)熔煉不到或熔煉過(guò)慢現(xiàn)象，同時(shí)冶煉使用電流大，集膚效應(yīng)明顯，電極表面電流密度大、溫度高、電極氧化消耗量大。
[0006]交流電弧的陽(yáng)極和陰極不斷地在石墨電極和爐料之間交替，由于陰極熱電子上射的電離因素不同，使電弧的電流波形的正負(fù)半波發(fā)生嚴(yán)重畸變。交流電弧爐有三根電極，三相交流電弧弧焰由于受電磁力的影響，總是不斷地改變方向，朝離心方向漂移。電弧在石墨電極的外側(cè)燃燒，因而石墨電極燒損不均勻，端頭外側(cè)受侵蝕，并出現(xiàn)開(kāi)裂剝落，同時(shí)又造成爐壁熱點(diǎn)，使?fàn)t襯燒損不均勻。
[0007]目前，由于國(guó)內(nèi)的剛玉冶煉企業(yè)在技術(shù)和設(shè)備等方面均存在不足，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的用于交流冶煉設(shè)備的能耗高、成品品質(zhì)不穩(wěn)定、工藝環(huán)?？刂齐y度大、原材料利用率低，造成投資成本較高。因此，如何改變冶煉方法、提高原料資源利用率、降低冶煉能耗、增強(qiáng)剛玉品質(zhì)、降低生產(chǎn)成本，保障其在冶煉過(guò)程中的穩(wěn)定性及成品率就成為了剛玉冶煉中的一個(gè)重要研究課題。
[0008]【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0009]為了克服上述技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，本實(shí)用新型通過(guò)在爐體的底部設(shè)置電極正極或電極負(fù)極，在爐體的爐腔上部設(shè)置電極負(fù)極或電極正極，然后通過(guò)二次短網(wǎng)分別將電極負(fù)極和電極正極連接電源，本實(shí)用新型具有線損少、功率因數(shù)高、電極消耗少、節(jié)能、噪音低、供電平衡性好、動(dòng)態(tài)性好控制靈活的優(yōu)點(diǎn)。
[0010]為實(shí)現(xiàn)如上所述的發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用如下所述的技術(shù)方案:
[0011]—種單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，包括把持器、電極負(fù)極、爐體、電極正極和電源，在所述爐體的底部設(shè)有電極正極或電極負(fù)極，在爐體爐腔的上部通過(guò)把持器活動(dòng)設(shè)有電極負(fù)極或電極正極，所述電極正極和電極負(fù)極分別通過(guò)二次短網(wǎng)連接電源，所述電源將交流電經(jīng)過(guò)交流與直流一次或一次以上轉(zhuǎn)換為冶煉用的低電壓大電流電源形成所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備。
[0012]所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，所述電極正極和電極負(fù)極為同軸設(shè)置。
[0013]所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，所述把持器的一端連接電極正極或電極負(fù)極，把持器的另一端連接立柱。
[0014]所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，所述立柱設(shè)置在地平面上或機(jī)架上。
[0015]所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，所述電極負(fù)極為石墨電極。
[0016]所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，所述電極正極為石墨電極。
[0017]所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，所述低電壓大電流電源的電壓范圍30?130V，電流范圍為24000?30000A。
[0018]所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，所述電源包括整流器、逆變器、高頻變壓器和濾波器，所述整流器將工頻交流電源整流為直流電源，經(jīng)逆變器將直流電源改變?yōu)楦哳l交流電源，經(jīng)高頻變壓器降壓提流后，再經(jīng)整流器、濾波器改交流電源為冶煉用低電壓大電流的直流電，所述高頻變壓器包括鐵芯和線圈，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，分初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，所述鐵芯上纏有線圈，所述線圈的兩端分別串聯(lián)有整流元件，每組線圈的兩端分別連接在一起，通過(guò)二次短網(wǎng)輸出給電極正極和電極負(fù)極。
[0019]采用如上所述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下所述的優(yōu)越性:
[0020]本實(shí)用新型所述的一種單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，本實(shí)用新型通過(guò)在爐體的底部設(shè)置電極正極或電極負(fù)極，其中電極正極或電極負(fù)極的上端與爐體的底部平齊，在爐體的爐腔上部設(shè)置電極負(fù)極或電極正極，然后通過(guò)二次短網(wǎng)分別將電極負(fù)極和電極正極連接電源，本實(shí)用新型具有線損少、功率因數(shù)高、節(jié)能、供電平衡性好、噪音低、電極消耗少、動(dòng)態(tài)性好控制靈活的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效的提高剛玉品質(zhì)、降低冶煉能耗、提高原料利用率，從而相應(yīng)降低了冶煉成本和環(huán)?？刂齐y度，提高工作效率等。
[0021]【【附圖說(shuō)明】】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]在圖中:1、把持器；2、電極負(fù)極；3、爐體；4、熔液；5、電極正極；6、電源；7、立柱。
[0024]【【具體實(shí)施方式】】
[0025]通過(guò)下面的實(shí)施例可以更詳細(xì)的解釋本實(shí)用新型，本實(shí)用新型并不局限于下面的實(shí)施例；
[0026]結(jié)合附圖1所述的一種單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，包括把持器1、電極負(fù)極2、爐體3、電極正極5和電源6，在所述爐體3的底部設(shè)有電極正極5或電極負(fù)極2，在爐體3爐腔的上部通過(guò)把持器I活動(dòng)設(shè)有電極負(fù)極2或電極正極5，即電極負(fù)極2和電極正極5的位置可以互換，所述電極正極5和電極負(fù)極2為同軸設(shè)置，其中所述電極負(fù)極2和電極正極5均為石墨電極，其中爐體3底部設(shè)置的電極正極5或電極負(fù)極2的上端與爐體3平齊并接觸熔液4，原理上用爐體3充當(dāng)電極正極5或電極負(fù)極2 ;在實(shí)際應(yīng)用中，所述把持器I的一端連接電極負(fù)極2或電極正極5，通過(guò)把持器I連接的電極負(fù)極2或電極正極5的下端接觸熔液4，把持器I的另一端連接立柱7，所述立柱7設(shè)置在地平面上或機(jī)架上；更進(jìn)一步，所述電極正極5和電極負(fù)極2分別通過(guò)二次短網(wǎng)連接電源6，所述電源6包括整流器、逆變器、高頻變壓器和濾波器，所述整流器將工頻交流電源整流為直流電源，經(jīng)逆變器將直流電源改變?yōu)楦哳l交流電源，經(jīng)高頻變壓器降壓提流后，再經(jīng)整流器、濾波器改交流電源為冶煉用低電壓大電流的直流電，所述高頻變壓器包括鐵芯和線圈，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，分初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，所述鐵芯上纏有線圈，所述線圈的兩端分別串聯(lián)有整流元件，每組線圈的兩端分別連接在一起，通過(guò)二次短網(wǎng)輸出給電極正極5和電極負(fù)極2，其中所述低電壓大電流電源的電壓范圍30?130V，電流范圍為24000?30000A，所述電源6將交流電經(jīng)過(guò)交流與直流一次或一次以上轉(zhuǎn)換為冶煉用的低電壓大電流電源形成所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備。
[0027]本實(shí)用新型中爐體3與電極可以分別互為充當(dāng)正、負(fù)電極(爐體3與電極可以顛倒，電極做為正極時(shí)，爐體為負(fù)極；電極做為負(fù)極時(shí)，爐體為正極)，交流電經(jīng)過(guò)交流與直流一次或一次以上轉(zhuǎn)換為冶煉用的低電壓大電流電源，通過(guò)軟母線(即二次短網(wǎng))與把持器I傳導(dǎo)給電極供電用于冶煉剛玉。
[0028]本實(shí)用新型采用單電極冶煉，二次短網(wǎng)電損耗大幅度縮小，且把持器I在冶煉過(guò)程中更易調(diào)整，控制靈活，同時(shí)單電極冶煉消除電極之間的輻射，電極消耗低，實(shí)踐證明可以達(dá)到3kg/噸以下。
[0029]本實(shí)用新型未詳述部分為現(xiàn)有技術(shù)。
[0030]為了公開(kāi)本實(shí)用新型的目的而在本文中選用的實(shí)施例，當(dāng)前認(rèn)為是適宜的，但是，應(yīng)了解的是，本實(shí)用新型旨在包括一切屬于本構(gòu)思和發(fā)明范圍內(nèi)的實(shí)施例的所有變化和改進(jìn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，包括把持器(I)、電極負(fù)極(2)、爐體(3)、電極正極(5)和電源(6)，其特征是:在所述爐體(3)的底部設(shè)有電極正極(5)或電極負(fù)極(2)，在爐體(3)爐腔的上部通過(guò)把持器(I)活動(dòng)設(shè)有電極負(fù)極(2)或電極正極(5)，所述電極正極(5)和電極負(fù)極(2)分別通過(guò)二次短網(wǎng)連接電源(6)，所述電源(6)將交流電經(jīng)過(guò)交流與直流一次或一次以上轉(zhuǎn)換為冶煉用的低電壓大電流電源形成所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，其特征是:所述電極正極(5)和電極負(fù)極(2)為同軸設(shè)置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，其特征是:所述把持器(I)的一端連接電極正極(5 )或電極負(fù)極(2 )，把持器(I)的另一端連接立柱(7 )。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，其特征是:所述立柱(7)設(shè)置在地平面上或機(jī)架上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，其特征是:所述電極負(fù)極(2)為石墨電極。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，其特征是:所述電極正極(5)為石墨電極。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，其特征是:所述低電壓大電流電源的電壓范圍30?130V，電流范圍為24000?30000A。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，其特征是:所述電源(6)包括整流器、逆變器、高頻變壓器和濾波器，所述整流器將工頻交流電源整流為直流電源，經(jīng)逆變器將直流電源改變?yōu)楦哳l交流電源，經(jīng)高頻變壓器降壓提流后，再經(jīng)整流器、濾波器改交流電源為冶煉用低電壓大電流的直流電，所述高頻變壓器包括鐵芯和線圈，線圈有兩個(gè)或兩個(gè)以上的繞組，分初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，所述鐵芯上纏有線圈，所述線圈的兩端分別串聯(lián)有整流元件，每組線圈的兩端分別連接在一起，通過(guò)二次短網(wǎng)輸出給電極正極(5)和電極負(fù)極(2)。
【專利摘要】一種單電極直流剛玉的冶煉設(shè)備，本實(shí)用新型通過(guò)在爐體（3）的底部設(shè)置電極正極（5）或電極負(fù)極（2），在爐體的爐腔上部設(shè)置電極負(fù)極或電極正極，然后通過(guò)二次短網(wǎng)分別將電極負(fù)極和電極正極連接高頻直流電源（6），本實(shí)用新型具有線損少、功率因數(shù)高、節(jié)能、供電平衡性好、噪音低、電極消耗少、動(dòng)態(tài)性好控制靈活的優(yōu)點(diǎn)，能夠有效的提高剛玉品質(zhì)、降低冶煉能耗、提高原料利用率，從而相應(yīng)降低了冶煉成本和環(huán)?？刂齐y度，提高工作效率等。
【IPC分類】F27B3/08, F27B3/20, F27D11/10
【公開(kāi)號(hào)】CN204923829
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520471522
【發(fā)明人】石鐵拴, 王建民, 吳相臣, 趙鋼強(qiáng)
【申請(qǐng)人】河南東風(fēng)新研材科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月30日
【申請(qǐng)日】2015年7月3日