[发明专利]直流电弧炉

说明书

技术领域

本发明涉及熔化以废铁或生铁为料块的炼铁原料的直流电弧炉。

背景技术

以往，熔化废铁等原料时使用图1所示的直流电弧炉。    

如图1所示的一例那样，直流电弧炉由在其底部具有下部电极1(阳极)的炉体2、用于将该炉体2的上部封闭的炉盖3、将该炉盖3上下穿通并且可以升降的1根上部电极4、与上述下部电极1连接的向半径方向延伸的下部导体5、与上述上部电极4连接的向半径方向延伸的上部导体6、以及由设在上述下部导体5与上部导体6的延伸端之间的与交流电源7连接的变压器8和整流器9组成的电源电路10构成。

对废铁等原料11进行熔化时，使上述炉盖3上升并移动到外边，使炉体2的上部开放，利用提斗等将原料11装在炉体2内，然后，将上述炉盖3盖到炉体2上将其封闭，利用电源电路10在上下部电极1，4之间通以大电流，使在上下部电极1，4间发生电弧12，并使上部电极4逐渐地下降到指定位置，使原料11熔化。

但是，在上述图1所示的先有的直流电弧炉中，存在上下部电极1，4间发生的电弧12发生在偏离的方向上的问题。

即，与上述下部电极1连接的下部导体5和与上部电极4连接的上部导体6相对于炉体2沿半径方向设置，并且上部导体6还设在炉盖3的上方，可以升降，相反由于在炉体2的下部不能占据较大的空间，所以，下部导体5设在靠近电弧12的发生部位，因此，由通过下部导体5的大电流产生的强磁场13便对上述电弧12产生作用。该磁场13如箭头所示，是由从下部导体5向下部电极1流动的大电流产生的根据右手螺旋法则，磁场方向向右旋转。

由上述电弧12形成的如上部电极4上的箭头所示向上流动的电流横切上述磁场13，根据该电流的方向(向上)和磁场13的方向(垂直图1的纸面向里)，按照弗莱铭定则，上述电弧12受到与下部导体5所在的半径方向相反(向左)指向炉壁14的力F的作用，因此，装入炉体2的中心的原料11只有在电弧12偏离的方向上能充分地熔化，而在与偏离方向相反的一侧，原料11则难于熔化、残留剩块或者出现过热点，从而使炉内温度不均匀、使熔化效率显著降低。

另外，由于电弧12发生偏离，电弧12指向炉壁14，从而容易损伤炉壁14，因此，若为了使电弧12不致损伤炉壁14而使上部电极4与炉壁14之间保持足够大的间隔时，炉体2将变得很宠大。

本发明就是为了克服上述先有的问题而提出的，目的是提供一种直流电弧炉，通过设置2根上部电极使在与各自的电源电路连接的电极间发生的电弧指向炉体中心部位，可以提高原料的熔化效率、防止炉壁损坏及实现炉体的小型化，并且，还可以改变电弧的偏向量而促进未熔化原料的集中熔化或者消除过热点。

发明的公开

在本发明中，使分别与2根上部电极连接的上部导体相互向远离另一方的上部电极的方向延伸，并且，用2根电极与下部电极连接，且分别向与上述各上部导体相同的方向延伸，在一侧的上部导体与下部导体的延伸端之间和另一侧的上部导体与下部导体的延伸端之间分别单独设置电源电路，所以，在一侧的上下部电极间发生的电弧和在另一侧的上下部电极间发生的电弧由于通过各自的下部导体的电流产生的磁场的影响，分别受到与下部导体延伸方向相反的力的作用，即各个电弧受到指向炉体的中心部位的力的作用。另外，由于从炉底电极通过炉上电极向上部导体沿垂直方向流动的电流产生的磁场的作用，产生由上述弗莱铭左手定则说明的力，各个电弧也受到指向炉中心方向的力的作用。由于电弧在这两个力的作用下指向炉体的中央，所以，供给到炉体中心的原料可以有效地熔化，并且，炉内温度对称，从而可以提高原料的熔化效率。另外，由于电弧指向炉体的中心，所以，可以防止损伤炉壁，从而可以使炉壁与上部电极靠近，实现炉体的小型化。

另外，在本发明中，电源电路具有控制输出电压以使与整流器连接的交流电源的电流或整流后的直流电流与设定电流值一致的电弧电流控制装置；控制上部电极升降以使上部导体与下部导体间的电压与设定电压值一致的电弧电压控制装置；以及向上述各电弧电流控制装置及各电弧电压控制装置分别发出设定值指令的电弧偏向指令装置，所以，在将一侧的电源电路中的电压和电流固定为指定的设定值的状态下，通过改变上部电极的上下位置而改变另一侧的电源电路中的电压和电流的大小时，电弧长度发生变化，电弧的偏向量发生变化，因此，可以促进炉体内的未熔化原料的集中地熔化，或者在这两个电源电路中通过反复进行上述操作，可以消除过热点的发生，从而可以在更均匀的温度下有效地熔化原料。

附图的简单说明