[发明专利]一种碳化硼的冶炼方法及可调电弧冶炼炉

说明书

技术领域    本发明涉及一种化工产品的冶炼方法及设备，即一种碳化硼的冶炼方法及可调电弧冶炼炉。 

背景技术    碳化硼是一种非金属难熔化合物，以B₄C为常用品，是超硬的人造磨料之一，硬度仅次于金刚石，金刚石莫氏硬度为10，碳化硼为9.36。且具有适于磨削、理化性质稳定、质量轻、研磨性能好等特点，与酸碱几乎不起反应，还具有半导体性和吸收中子的性能，是金刚石理想的代用材料，碳化硼微粉及碳化硼制品被广泛应用到航空、军工、核工业、耐磨、耐火材料等领域。 

目前，碳化硼的主要生产设备是电弧冶炼炉。电弧冶炼炉有三支电极插入炉内，电极之间产生强大的电弧，发出巨大的热量，使原料迅速分解并重组化合。由于电极的相对位置，即所构成的极心圆直径的大小，对于电弧状态的影响很大，因此，现有电弧冶炼炉的电极位置参数是基于大多数情况优化确定的，并且没有可调的结构。可是，由于电弧炉内的情况是变化的，尽管现有电极的位置参数考虑了大多数情况，但仍然难以满足各种不同的要求，在实践中暴露出许多弊端。例如：在电极开始工作时电弧很难形成，需要加入引弧焦才能形成电弧，而引弧焦对产品质量却有负面影响。在冶炼过程中，三个电极所构成的极心圆中心的温度很高，外围的温度却比较低，因而内外的反应速度相差很大，中部反应完成时，外周反应尚未完成。外面反应完成了，中部已经过烧。因此，现有的碳化硼电弧冶炼炉不仅耗电量大，而且产品质量较差，产品的多项指标低于国际标准。 

发明内容    本发明的目的是提供一种能解决碳化硼冶炼过程中出现的反应速度不均的难题，并能大幅度降低电耗、降低成本、提高产品质量的方法和能够实施这种方法的可调电弧冶炼炉。 

上述目的是由以下技术方案实现的：一种碳化硼的冶炼方法，也 是把原料置于电弧冶炼炉里通过三项电极产生的电弧进行高温冶炼，这里说的电极也是竖立放置并夹持在电极架上，可上下垂直升降，所不同的是：在冶炼过程中，要根据炉内热量分布状况随时调整电极的水平位置。 

所说的调整电极的水平位置，是指每支电极的轴线可以沿水平方向平移。 

所说的调整电极的水平位置，是指每支电极的轴线可以绕一点进行摆动。 

所说的调整电极的水平位置，是指根据炉内热量分布状况改变三项电极所形成的极心圆的直径。 

一种碳化硼的生产设备可调电弧冶炼炉，也是一种电弧冶炼炉，也是由炉体、电极和夹吊电极的电极架所构成，其电极竖立放置，且可在电极架的夹持下上下升降，其改进是：所说的电极与电极架之间是铰链连接，在电极附近还设有沿水平方向推拉电极的驱动装置。 

所说的碳化硼的生产设备可调电弧冶炼炉，也是一种电弧冶炼炉，也是由炉体、电极和夹吊电极的电极架所构成，其电极竖立放置，且可在电极架的夹持下上下升降，其电极架也是由底座、卷扬机、立柱、升降台以及导电杆构成，其升降台也是由滑套、支承臂构成，电极也是夹持在支承臂前端的卡套里，其特点是：所说的卡套与支承臂之间由转轴相连接，在升降架上还设有拉动器，卡套可在拉动器的带动下绕转轴摆动。 

所说的拉动器是由汽缸、拉杆和立杆构成，汽缸的尾端固定在升降台的滑套上，汽缸的活塞杆前端与拉杆相连，拉杆的另一端与立杆的上端相铰链，立杆的下端固定在卡套上边。 

所说的碳化硼的生产设备可调电弧冶炼炉，还设有计算机程序管理系统。 

采用上述技术方案的碳化硼可调电弧冶炼炉，能根据需求随时调整电极之间的距离，改变极心圆的直径，从而省略了引弧焦，缩小了炉内各点的温度差别，使原料反应均衡，保证了产品质量，大幅度降 低了电耗和生产成本。 

附图说明    本发明的具体实施例由以下附图给出： 

图1是一种实施例的主视图； 

图2是部件升降架的主视图； 

图3是部件升降架的俯视图； 

图4是部件拉动器的主视图； 

图5是部件拉动器的俯视图； 

图6是部件支承臂的主视图； 

图7是部件支承臂的俯视图； 

图8是电极直立状态的示意图； 

图9是电极内摆状态的示意图； 

图10是电极外摆状态的示意图； 

图11是这种实施例工作状态的主视图； 

图12是这种实施例工作状态的俯视图； 

图13是这种实施例计算机控制程序框图。