[发明专利]大型直流中空电极密闭矿热炉

说明书

技术领域

本发明涉及一种埋弧式电弧炉，尤其涉及一种直流埋弧式电弧炉。

背景技术

直流电弧炉技术已经在炼钢上得以广泛地应用，并在大型化和各项经济技术上取得了令人瞩目的业绩，但在矿热炉的应用上却举步为艰，一直停留在中、小型冶炼炉上，其经济技术指标也不甚理想。

现有的大型交流密闭矿热炉由于交流技术的限制，已无太大潜力可挖，若要降低电耗和提高各项经济技术指标，只能另辟蹊径，同时现有交流矿热炉存在着炉底矿热炉电流分布不均，进而导致炉底温度不均，不利于冶炼过程的顺利进行；还有炉况不稳，难于掌控，电耗高，电极消耗大。难于改造及安全性较低等等诸多问题，不利于产品质量和产量的提高；而且现有自焙中空电极只能用来调整炉况，不能定时定量送料，不能用于熔化原料。

发明内容

本发明目的是提供一种大型直流中空电极密闭矿热炉，其解决了背景技术直流电弧炉无法应用在矿热炉以及交流密闭矿热炉电耗高、电极消耗大、安全性较低的技术问题。

本发明的技术解决方案是：

一种大型直流中空电极密闭矿热炉，包括直流电源24、炉体、炉盖、设置在炉体内的至少三个中空电极21及电极升降系统、自控系统27、连接中空电极21和直流电源24的阴极水冷电缆22以及连接炉体和直流电源24的阳极水冷电缆23；所述炉体包括固连在一起的炉壁25和炉底26；所述中空电极21圆周均布并贯穿炉盖；其特殊之处是，所述矿热炉还包括粉末料输送系统20；所述粉末料输送系统20与中空电极21相通；所述矿热炉还包括连接炉体和阳极水冷电缆23的底电极外接头12；所述中空电极21包括中空柱状电极本体8以及可对电极本体8上端部进行密封的电极密封盖14；所述炉盖由内至外依次包括高铝轻质耐火砖层7、炉盖绝热弹性层6和炉盖外壳19；所述炉壁25由内至外依次包括导电碳砖层5、粘土耐火砖电绝缘层4、炉体绝热弹性层3、炉体外壳2；所述炉底26由内至外依次包括导电碳砖层5、粘土耐火砖电绝缘层4、镁碳砖层10、底电极、炉体绝热弹性层3、炉体外壳2。

上述底电极包括环状的导电水冷管31以及上下贯穿镁碳砖层10的多个触点座9，所述触点座9的数量与中空电极21的数量一致且位置与中空电极21底部开口处相对应；所述每个触点座9均包括多个独立的圆周均布的中空桶状触点32；所述导电水冷管31与所有触点32相连通；所述底电极外接头12用于连接水循环系统和导电水冷管31。

上述水循环系统为热泵90。

上述炉体包括设置在炉体外壳2侧面外部的保温层1。

上述电极本体8外侧面设置有不锈钢薄板16。

上述自控系统27包括控制计算机以及设置在矿热炉内的至少一个传感器。

上述传感器包括流量传感器18、温度传感器17、压力传感器15、位移传感器、监视器中的一种或多种；所述流量传感器18和压力传感器15设置在粉末料输送系统20中；所述温度传感器17设置在炉体内；所述位移传感器设置在电极升降系统中；所述监视器设置在炉体外。

上述自控系统27包括互为检测和备份的两套自控系统27。

上述炉盖为穹顶结构。

上述矿热炉包括中空电极冷却系统40和炉体冷却系统41。

本发明具有如下优点：

1、矿热炉的安全性大大提高，基本上可以消除现有大型交流密闭炉所存在的安全隐患。

2、底电极的结构实际上将整个炉底都变成了一个完整的电极，因而能使电负荷和电流在整个炉底基本分布均匀，而不是象现有交流炉那样只集中于电极围一个不大的区域，形成局部过热而大部分则成为冷区的不良热分布。因此该炉的坩埚区较大，温度也均匀，有利于提高产品质量和产量。

3、由于采用了自控系统，使得矿热炉的自动化程度、可靠性大幅度提高，设备出勤率可达98％左右。

4、设备的自然功率因数高，电能利用率高。本套矿热炉的自然功率因数可高达0.94以上，而现有同等功率的交流密闭炉一般只能达0.85左右，由于它可采用高电压熔炼，因而其电能损失低于现有密闭炉。

5、可提高原料的利用率，并可得到良好的炉况；可使生产过程十分稳定，获得高产稳产。现有密闭炉如果原料混有一定量的粉末与碎料，则会造成炉况不顺，出现刺火塌料，吃料明显减慢，废气粉尘增多等一系列问题。而该矿热炉则是将粉末与碎料通过中空电极送入炉内熔化，因而料堆透气良好，不会出现现有密闭炉原料中有粉末而产生的问题，还可完美地使用的粉末原料(这点对电石的生产有较大的经济价值)。