[实用新型]石墨化电炉的供电装置

说明书

本实用新型涉及一种供电装置，特别是一种用于炭素行业的石墨化电炉的恒功率供电装置。

人造石墨制品的关键工序是石墨化，它直接影响人造石墨制品的质量和成本，目前该工序都是在石墨化电炉中进行的。这种电炉是将被石墨化的坯料和其间填充的电阻料装入炉内构成电阻，由供电装置馈入低压大电流直流电流，电流产生焦尔热，将坯料加热到2800℃以上的温度，使坯料由无定型碳转化为有规则排列的定型碳即人造石墨。由于碳的电阻温度系数为负值，电炉炉芯的电阻R在加热过程中随炉温上升而急剧下降，起始炉阻R₀为终炉炉阻Rf的15－25倍，见附图3。电炉供电装置采用低压大电流整流装置，例如公告号为CN2050664U的实用新型专利说明书中所公开的整流装置，它包括一个整流变压器和一个整流装置。电炉送电开始，炉阻R₀较大，需要较高的整流输出电压V20，参见图4，产生相应的电流I20和功率P₀。由于坯料加热不能太快，所以功率P不能太大，并需要逐步增大。随炉温上升，炉阻R逐步下降，I₂逐渐加大。在此过程中要降低供电装置的输出电压U₂，以控制炉温的上升速度。当电流达到最大电流I_2m时，电炉的输入功率达到最大值Pm。受最大电流限制，需要降低电压U₂以保持I₂＜I_2m，而此时电炉的输入功率将会下降，整个供电过程中的功率P，电流I₂和电压U₂的变化如附图4中曲线所示。

目前这种运行方式下，供电装置仅在很短时间内满足荷运行，在供电的中后期，电炉需要大功率，而供电装置的输出功率却不足延长了供电时间，使电炉半身的热损耗及产品的电能消耗增加，并且电炉和供电装置的能力都不能充分发挥。

为了克服上述缺点，现有技术中通常采用二套甚至更多相同的供电装置并联为一台石墨化电炉供电，这不但需要增加占用电网的供电容量及厂房面积，同样不能解决上述问题。

本实用新型的目的是提供一种辅助供电装置，它在石墨化电炉主供电装置达到最大功率后，输出功率开始下降时投入运行，用辅助供电装置的输出功率弥补主供电装置的功率下降，使电炉保持恒功率运行。

本实用新型的第二个目的是提供一种结构紧凑的辅助供电装置，以便用于现有石墨化电炉供电装置的设备改造。

本实用新型的辅助供电装置包括一个开关装置，其一端可变地连接在原有整流变压器一次侧调压线圈的适当抽头上，一个辅助整变压器的一次侧可变地连接在开关装置的另一端，一个辅助整流装置连接在辅助整流变压器的二次侧，其输出端与原有整流装置并联连接在向石墨化电炉供电的直流母线上，开关装置在原有整流装置的输出功率达到最大值后开始下降时闭合，使辅助整流装置与原有整流装置并联运行，用辅助整流装置的输出功率弥补原有整流装置的输出功率下降，使石墨化电炉保持恒功率运行。

上述第二个目的是这样实现的，采用由多个万安级大电流硅整流组合元件构成的整流装置和辅助整流装置，每个硅整流组合元件的一端直接安装在相应整流变压器二次侧的出线端头上，另一端通过直流母线与负载相连。从而可以缩小原有供电装置的占地面积，利用腾出来的地方增设辅助供电装置，在不增加占地面积的条件下实现原有设备的改造。

以下结合附图详细描述最佳实施例，其中：

图1是本实用新型的供电装置的示意图；为方便表示，图中的三相线均用单线表示；

图2是采用辅助供电装置后的石墨化电炉恒功率运行特性曲线；

图3为石墨化电炉炉阻与温度的关系曲线；

图4是普通石墨化电炉的运行特性曲线；

图5是表示整流变压器和整流装置的安装结构图。

在图1中，1表示电源开关，整流变压器2和整流装置3构成石墨化电炉的主供电装置，而辅助整流变压器7和辅助整流装置8构成辅助供电装置，4表示直流母线，以及6表示开关装置。