[发明专利]一种单电极直流刚玉的冶炼设备

说明书

【技术领域】

本发明涉及冶炼设备领域，尤其是涉及一种单电极直流刚玉的冶炼设备。

【背景技术】

已知的，刚玉冶炼基本都是采用交流电弧设备进行熔融冶炼，但交流冶炼产生涡流大、电能利用率低，而且因交流电弧不稳定，会造成电网电压被动，同时电弧温度低还会造成产品品质次和质量不稳定，最主要的是交流电弧冶炼会产生大量辐射和废气，不利于环保控制。

现有刚玉冶炼通常采用三相交流供电，三根电极采用星形或三角形放置于炉体内，二次短网电抗大功率因数低，一般在0.7～0.85%之间，且电耗随冶炼炉容量增加而提高，三相冶炼三根电极相互辐射，加速电极消耗，三相交流电互感系数不均匀，功率分布不平衡，冶炼动态性能差，操作不易控制，且经常出现部分地区熔炼不到或熔炼过慢现象，同时冶炼使用电流大，集肤效应明显，电极表面电流密度大、温度高、电极氧化消耗量大。

交流电弧的阳极和阴极不断地在石墨电极和炉料之间交替，由于阴极热电子上射的电离因素不同，使电弧的电流波形的正负半波发生严重畸变。交流电弧炉有三根电极，三相交流电弧弧焰由于受电磁力的影响，总是不断地改变方向，朝离心方向漂移。电弧在石墨电极的外侧燃烧，因而石墨电极烧损不均匀，端头外侧受侵蚀，并出现开裂剥落，同时又造成炉壁热点，使炉衬烧损不均匀。

目前，由于国内的刚玉冶炼企业在技术和设备等方面均存在不足，国内生产的用于交流冶炼设备的能耗高、成品品质不稳定、工艺环保控制难度大、原材料利用率低，造成投资成本较高。因此，如何改变冶炼方法、提高原料资源利用率、降低冶炼能耗、增强刚玉品质、降低生产成本，保障其在冶炼过程中的稳定性及成品率就成为了刚玉冶炼中的一个重要研究课题。

【发明内容】

为了克服上述技术的不足，本发明提供了一种单电极直流刚玉的冶炼设备，本发明通过在炉体的底部设置电极正极或电极负极，在炉体的炉腔上部设置电极负极或电极正极，然后通过二次短网分别将电极负极和电极正极连接电源，本发明具有线损少、功率因数高、电极消耗少、节能、噪音低、供电平衡性好、动态性好控制灵活的优点。

为实现如上所述的发明目的，本发明采用如下所述的技术方案：

一种单电极直流刚玉的冶炼设备，包括把持器、电极负极、炉体、电极正极和电源，在所述炉体的底部设有电极正极或电极负极，在炉体炉腔的上部通过把持器活动设有电极负极或电极正极，所述电极正极和电极负极分别通过二次短网连接电源，所述电源将交流电经过交流与直流一次或一次以上转换为冶炼用的低电压大电流电源形成所述的单电极直流刚玉的冶炼设备。

所述的单电极直流刚玉的冶炼设备，所述电极正极和电极负极为同轴设置。

所述的单电极直流刚玉的冶炼设备，所述把持器的一端连接电极正极或电极负极，把持器的另一端连接立柱。

所述的单电极直流刚玉的冶炼设备，所述立柱设置在地平面上或机架上。

所述的单电极直流刚玉的冶炼设备，所述电极负极为石墨电极。

所述的单电极直流刚玉的冶炼设备，所述电极正极为石墨电极。

所述的单电极直流刚玉的冶炼设备，所述低电压大电流电源的电压范围30～130V，电流范围为24000～30000A。

所述的单电极直流刚玉的冶炼设备，所述电源包括整流器、逆变器、高频变压器和滤波器，所述整流器将工频交流电源整流为直流电源，经逆变器将直流电源改变为高频交流电源，经高频变压器降压提流后，再经整流器、滤波器改交流电源为冶炼用低电压大电流的直流电，所述高频变压器包括铁芯和线圈，线圈有两个或两个以上的绕组，分初级线圈和次级线圈，所述铁芯上缠有线圈，所述线圈的两端分别串联有整流元件，每组线圈的两端分别连接在一起，通过二次短网输出给电极正极和电极负极。

采用如上所述的技术方案，本发明具有如下所述的优越性：

本发明所述的一种单电极直流刚玉的冶炼设备，本发明通过在炉体的底部设置电极正极或电极负极，其中电极正极或电极负极的上端与炉体的底部平齐，在炉体的炉腔上部设置电极负极或电极正极，然后通过二次短网分别将电极负极和电极正极连接电源，本发明具有线损少、功率因数高、节能、供电平衡性好、噪音低、电极消耗少、动态性好控制灵活的优点，能够有效的提高刚玉品质、降低冶炼能耗、提高原料利用率，从而相应降低了冶炼成本和环保控制难度，提高工作效率等。

【附图说明】

图1是本发明的结构示意图；