[发明专利]一种工业硅电炉电极设置及排布结构

说明书

一种工业硅电炉电极设置及排布结构，在原有一组电极A、B、C三项的基础上增加一组新的电极A1、B1、C1，形成六根电极；第一组电极A、B、C每一相电极均与电炉炉内壁的距离相等；第二组电极A1、B1、C1的每一相电极均与电炉炉内壁的距离相等，并彼此间距相等。本发明可有效降低单项电极电流负荷，使电炉内部电流密度分布更加均匀，满足工业硅电炉的平稳正常运行需要。

技术领域

本发明涉及工业冶金冶炼炉技术，具体涉及一种工业硅冶炼炉电极设置与布局结构技术。

背景技术

工业硅的冶炼生产流程相对简单，因企业不同，电炉大小各异，电炉功率从6300KVA-33000KVA不等。但基本为三颗电极的敞开和半敞开式电炉，这种三颗电极的设置其能源消耗相对较大，平均电耗高达13000kwh/t左右。工作现场热能损失较大，操作环境较差，电极消耗高，生产成本居高不下。由于使用三根电极运行，一旦发生电极折断事故，在缺项状态下运行，事故排除时间较长且极容易导致其他电极的再折断事故，甚至直接导致死炉事故的发生，使工厂蒙受巨大经济损失。因此，目前许多工厂的金属硅电炉一直难以实现满负荷的正常生产。

金属硅的冶炼属于高耗能生产，目前金属硅冶炼电炉多为三相三电极电炉,主要存在的缺点:1、受电极直径的限制不能做大金属硅电炉； 2、能耗及电极消耗高，生产成本难以降低；3；因电极折断导致死炉事故本经常发生。随着当今科技技术的不断更新，金属硅及其下游产品的开发应用不断拓展。对金属硅产品需求不断增大，因此提高金属硅电炉的生产能力已经成为生产工厂的普片要求。然而，目前三根电极的金属硅电炉，因制造大直径电极工艺技术难以突破，现在生产应用的最为成熟的碳素电极直径为1272mm，实际有功负荷也只能达到 25000KVA，并且会带来生产成本的大幅增加。因此现行生产装置已经不能满足工业的需要。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的缺陷，而提出的一种新设置与布局电极的冶炼炉。

本发明的目标是：引进新技术，改善炉面工作环境，降低热能辐射损失，减少空气进入，降低原材料消耗，减少电极烧蚀，减少电炉电极折断事故导致的损失，提高产量，降低消耗。

本发明的目的是通过如下技术方案来实现的。

一种工业硅转动型电炉电极设置及排布结构，本发明特征在于，在原有一组电极A、B、C三项的基础上增加一组新的电极A1、B1、 C1，形成六根电极；第一组电极A、B、C每一相电极均与电炉炉内壁的距离相等；第二组电极A1、B1、C1的每一相电极均与电炉炉内壁的距离相等，并彼此间距相等。

对于转动型电炉，本发明第一组电极A、B、C三项间距相等成为一个正三角形布局，及形成外三角A、B、C三项分别与电炉内壁的距离相等；

新增加的第二组电极A1、B1、C1三项组成第二组，保持A1、 B1、C1三项间距相等成为一个正三角形布局，形成内三角，电极A1、 B1、C1三项分别与电炉内壁的距离相等；电极A、B、C构成的正三角形与电极A1、B1、C1构成的正三角形。这样形成的三项内外两组电极布局，使电极在电炉内部的分布更加均匀，在生产过程中，当电炉体转动时，可有效破除电炉内部炉料结拱现象，同时可控制电炉内壁挂料厚度，保证电炉内部有效空间。本发明电极直径大小根据电炉功率确定，电极的排布，可根据电炉炉型具体确定。

对于固定型电炉，本发明电极排布结构(如图2)，保持第一组A、 B、C三项间距相等形成一个正三角形布局，A、B、C三项分别与电炉内壁的距离相等；A1、B1、C1三项组成第二组，保持A1、B1、C1 三项间距相等形成一个正三角形布局，A、B、C、A1、B1、C1六根电极分别与电炉内壁的距离相等并彼此间隔。这样形成的三项两组电极布局，总体上构成一个正六边形布局。使电极在电炉内部的分布更加均匀，在生产过程中，可控制电炉内壁挂料厚度，保证电炉内部有效空间。