[实用新型]矿热炉电极升降监控线路

说明书

技术领域

本实用新型涉及冶金设备领域，具体的说是一种适用于手动控制矿热炉电极的矿热炉电极升降监控线路。

背景技术

矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，用于还原冶炼矿石、碳质还原剂及溶剂等原料，主要生产硅铁，锰铁，铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金，其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬，使用自培电极，将电极插入炉料进行埋弧操作，利用电弧的能量及电流通过炉料的电阻而产生能量来熔炼金属，陆续加料，间歇式出铁，连续作业的一种工业电炉。

在矿热炉冶炼生产中，一般用电炉变压器一次侧电流来监控电极的冶炼电流，通过对电极的升降完成对矿热炉的调节。对于三相交流Ynd11接线组别的电炉变压器，电极电流表接法不当，容易导致单位耗电量变高，炉况不能有效控制，严重时会造成在冶炼生产中电极事故频繁断裂，炉况变差，设备受损，甚至出现冶炼过程中喷料等安全事故。

随着科技的进步，新建的大中功率矿热炉一般采用自动控制冶炼过程，由于自动控制改造成本较高，企业现有的部分矿热炉仍然采用手动控制作业。矿热炉的冶炼作业的控制由冶炼炉长指挥，由炉长凭借多年的生产经验来决定炉况的管控。作业人员对矿热炉炉况如果不能及时进行监测、调整电极，易造成矿热炉不稳定，矿热炉刺火严重，单位耗电量大，热效率降低，矿石原料未能充分冶炼，出铁量减少，电极损耗严重。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种矿热炉电极升降监控线路，以解决现有手动控制矿热炉凭借操作人员工作经验进行冶炼作业，炉况不稳定，耗电量大，原材料冶炼不充分，电极损耗严重的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案为：

一种矿热炉电极升降监控线路，它包括隔离开关、断路器、矿热炉变压器、短网、三根电极，变压器为三相交流Ynd11接线组别，所述变压器的一次侧设有两组电流互感器，其中一组所述电流互感器呈三角形接法，另一组呈星形接法，所述电流互感器与电流表相连接，所述三组电极分别与第一电压表的一端相连接，矿热炉炉壳壳体与第二电压表相连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一电压表的另一端均与第二电压表的一端相连接，所述第二电压表接地。

在本实用新型中，Ynd11接线组别的变压器一次侧安装有两组电流互感器，一组电流互感器采用三角形接法,用于测量电极电流，另一组电流互感器采用星形接法，用于测量变压器相电流和实现继电保护。由于二次侧电流超前一次侧线电流30度电角位，当互感器成三角形接法时，互感器电流超前一次侧线电流30度电角位，则二次侧电流（即电极电流）与互感器电流同相位。

实际工作中有些矿热炉的电极因为直径较大，导致电极电流无法测量，采用本实用新型，可通过改变接线方式实现监测电极电流。当变压器只有一组电流互感器时，加装电流互感器来完成控制作业。

所述第一电压表分别测量三根电极对炉壳的电压，三条连接线分别接在电极壳上，星形点接炉壳，应采用4平方毫米以上的铜芯电缆,它不包括短网上的电压降。所述第二电压表测量炉壳对地（中性点）的电压，由于矿热炉各相电极做功不同，三相电极在炉底成星形不对称负载，所以炉壳对电源中性点有一定的电位差，第二电压表所测量的电压值越接近0V，说明三组电极做功越平衡。

本实用新型在三相交流Ynd11接线组别变压器的矿热炉控制系统中设置测量变压器相电流的第一电流表，设置测量电极电流的第二电流表，设置测量电极相电压的第一电压表，设置测量炉壳对地电压的第二电压表，通过对三组电极电流、电压的监测，及时调整相应的电极底端与炉膛之间的距离、电弧的直径，实现矿热炉的恒电压控制、恒电流控制、恒功率控制和恒电阻控制。

其工作原理为：

矿热炉生产采用陆续加料，间歇式出铁，连续作业的方法，以出完一炉铁到下一炉铁出完毕为一个作业周期。在一个作业周期内，冶炼前期和中期，应全负荷运行。冶炼中后期，炉膛内积存一定量的铁水，下放电极不能过长。出铁时，尽量不动出铁口侧的电极，以防塌料，造成出铁困难。调整时以最大相电流不超过变压器相电流保护电流为准，以防变压器过负荷跳闸。

1、恒电压控制