一種單電極直流剛玉的冶煉設備的制造方法
【專利說明】
[0001]【技術領域】
[0002]本實用新型涉及冶煉設備領域，尤其是涉及一種單電極直流剛玉的冶煉設備。
[0003]【【背景技術】】
[0004]已知的，剛玉冶煉基本都是采用交流電弧設備進行熔融冶煉，但交流冶煉產生渦流大、電能利用率低，而且因交流電弧不穩定，會造成電網電壓被動，同時電弧溫度低還會造成產品品質次和質量不穩定，最主要的是交流電弧冶煉會產生大量輻射和廢氣，不利于環保控制。
[0005]現有剛玉冶煉通常采用三相交流供電，三根電極采用星形或三角形放置于爐體內，二次短網電抗大功率因數低，一般在0.7?0.85%之間，且電耗隨冶煉爐容量增加而提高，三相冶煉三根電極相互輻射，加速電極消耗，三相交流電互感系數不均勻，功率分布不平衡，冶煉動態性能差，操作不易控制，且經常出現部分地區熔煉不到或熔煉過慢現象，同時冶煉使用電流大，集膚效應明顯，電極表面電流密度大、溫度高、電極氧化消耗量大。
[0006]交流電弧的陽極和陰極不斷地在石墨電極和爐料之間交替，由于陰極熱電子上射的電離因素不同，使電弧的電流波形的正負半波發生嚴重畸變。交流電弧爐有三根電極，三相交流電弧弧焰由于受電磁力的影響，總是不斷地改變方向，朝離心方向漂移。電弧在石墨電極的外側燃燒，因而石墨電極燒損不均勻，端頭外側受侵蝕，并出現開裂剝落，同時又造成爐壁熱點，使爐襯燒損不均勻。
[0007]目前，由于國內的剛玉冶煉企業在技術和設備等方面均存在不足，國內生產的用于交流冶煉設備的能耗高、成品品質不穩定、工藝環保控制難度大、原材料利用率低，造成投資成本較高。因此，如何改變冶煉方法、提高原料資源利用率、降低冶煉能耗、增強剛玉品質、降低生產成本，保障其在冶煉過程中的穩定性及成品率就成為了剛玉冶煉中的一個重要研究課題。
[0008]【
【發明內容】
】
[0009]為了克服上述技術的不足，本實用新型提供了一種單電極直流剛玉的冶煉設備，本實用新型通過在爐體的底部設置電極正極或電極負極，在爐體的爐腔上部設置電極負極或電極正極，然后通過二次短網分別將電極負極和電極正極連接電源，本實用新型具有線損少、功率因數高、電極消耗少、節能、噪音低、供電平衡性好、動態性好控制靈活的優點。
[0010]為實現如上所述的發明目的，本實用新型采用如下所述的技術方案:
[0011]—種單電極直流剛玉的冶煉設備，包括把持器、電極負極、爐體、電極正極和電源，在所述爐體的底部設有電極正極或電極負極，在爐體爐腔的上部通過把持器活動設有電極負極或電極正極，所述電極正極和電極負極分別通過二次短網連接電源，所述電源將交流電經過交流與直流一次或一次以上轉換為冶煉用的低電壓大電流電源形成所述的單電極直流剛玉的冶煉設備。
[0012]所述的單電極直流剛玉的冶煉設備，所述電極正極和電極負極為同軸設置。
[0013]所述的單電極直流剛玉的冶煉設備，所述把持器的一端連接電極正極或電極負極，把持器的另一端連接立柱。
[0014]所述的單電極直流剛玉的冶煉設備，所述立柱設置在地平面上或機架上。
[0015]所述的單電極直流剛玉的冶煉設備，所述電極負極為石墨電極。
[0016]所述的單電極直流剛玉的冶煉設備，所述電極正極為石墨電極。
[0017]所述的單電極直流剛玉的冶煉設備，所述低電壓大電流電源的電壓范圍30?130V，電流范圍為24000?30000A。
[0018]所述的單電極直流剛玉的冶煉設備，所述電源包括整流器、逆變器、高頻變壓器和濾波器，所述整流器將工頻交流電源整流為直流電源，經逆變器將直流電源改變為高頻交流電源，經高頻變壓器降壓提流后，再經整流器、濾波器改交流電源為冶煉用低電壓大電流的直流電，所述高頻變壓器包括鐵芯和線圈，線圈有兩個或兩個以上的繞組，分初級線圈和次級線圈，所述鐵芯上纏有線圈，所述線圈的兩端分別串聯有整流元件，每組線圈的兩端分別連接在一起，通過二次短網輸出給電極正極和電極負極。
[0019]采用如上所述的技術方案，本實用新型具有如下所述的優越性:
[0020]本實用新型所述的一種單電極直流剛玉的冶煉設備，本實用新型通過在爐體的底部設置電極正極或電極負極，其中電極正極或電極負極的上端與爐體的底部平齊，在爐體的爐腔上部設置電極負極或電極正極，然后通過二次短網分別將電極負極和電極正極連接電源，本實用新型具有線損少、功率因數高、節能、供電平衡性好、噪音低、電極消耗少、動態性好控制靈活的優點，能夠有效的提高剛玉品質、降低冶煉能耗、提高原料利用率，從而相應降低了冶煉成本和環保控制難度，提高工作效率等。
[0021]【【附圖說明】】
[0022]圖1是本實用新型的結構示意圖；
[0023]在圖中:1、把持器；2、電極負極；3、爐體；4、熔液；5、電極正極；6、電源；7、立柱。
[0024]【【具體實施方式】】
[0025]通過下面的實施例可以更詳細的解釋本實用新型，本實用新型并不局限于下面的實施例；
[0026]結合附圖1所述的一種單電極直流剛玉的冶煉設備，包括把持器1、電極負極2、爐體3、電極正極5和電源6，在所述爐體3的底部設有電極正極5或電極負極2，在爐體3爐腔的上部通過把持器I活動設有電極負極2或電極正極5，即電極負極2和電極正極5的位置可以互換，所述電極正極5和電極負極2為同軸設置，其中所述電極負極2和電極正極5均為石墨電極，其中爐體3底部設置的電極正極5或電極負極2的上端與爐體3平齊并接觸熔液4，原理上用爐體3充當電極正極5或電極負極2 ;在實際應用中，所述把持器I的一端連接電極負極2或電極正極5，通過把持器I連接的電極負極2或電極正極5的下端接觸熔液4，把持器I的另一端連接立柱7，所述立柱7設置在地平面上或機架上；更進一步，所述電極正極5和電極負極2分別通過二次短網連接電源6，所述電源6包括整流器、逆變器、高頻變壓器和濾波器，所述整流器將工頻交流電源整流為直流電源，經逆變器將直流電源改變為高頻交流電源，經高頻變壓器降壓提流后，再經整流器、濾波器改交流電源為冶煉用低電壓大電流的直流電，所述高頻變壓器包括鐵芯和線圈，線圈有兩個或兩個以上的繞組，分初級線圈和次級線圈，所述鐵芯上纏有線圈，所述線圈的兩端分別串聯有整流元件，每組線圈的兩端分別連接在一起，通過二次短網輸出給電極正極5和電極負極2，其中所述低電壓大電流電源的電壓范圍30?130V，電流范圍為24000?30000A，所述電源6將交流電經過交流與直流一次或一次以上轉換為冶煉用的低電壓大電流電源形成所述的單電極直流剛玉的冶煉設備。
[0027]本實用新型中爐體3與電極可以分別互為充當正、負電極(爐體3與電極可以顛倒，電極做為正極時，爐體為負極；電極做為負極時，爐體為正極)，交流電經過交流與直流一次或一次以上轉換為冶煉用的低電壓大電流電源，通過軟母線(即二次短網)與把持器I傳導給電極供電用于冶煉剛玉。
[0028]本實用新型采用單電極冶煉，二次短網電損耗大幅度縮小，且把持器I在冶煉過程中更易調整，控制靈活，同時單電極冶煉消除電極之間的輻射，電極消耗低，實踐證明可以達到3kg/噸以下。
[0029]本實用新型未詳述部分為現有技術。
[0030]為了公開本實用新型的目的而在本文中選用的實施例，當前認為是適宜的，但是，應了解的是，本實用新型旨在包括一切屬于本構思和發明范圍內的實施例的所有變化和改進。
【主權項】
1.一種單電極直流剛玉的冶煉設備，包括把持器(I)、電極負極(2)、爐體(3)、電極正極(5)和電源(6)，其特征是:在所述爐體(3)的底部設有電極正極(5)或電極負極(2)，在爐體(3)爐腔的上部通過把持器(I)活動設有電極負極(2)或電極正極(5)，所述電極正極(5)和電極負極(2)分別通過二次短網連接電源(6)，所述電源(6)將交流電經過交流與直流一次或一次以上轉換為冶煉用的低電壓大電流電源形成所述的單電極直流剛玉的冶煉設備。2.根據權利要求1所述的單電極直流剛玉的冶煉設備，其特征是:所述電極正極(5)和電極負極(2)為同軸設置。3.根據權利要求1所述的單電極直流剛玉的冶煉設備，其特征是:所述把持器(I)的一端連接電極正極(5 )或電極負極(2 )，把持器(I)的另一端連接立柱(7 )。4.根據權利要求3所述的單電極直流剛玉的冶煉設備，其特征是:所述立柱(7)設置在地平面上或機架上。5.根據權利要求1所述的單電極直流剛玉的冶煉設備，其特征是:所述電極負極(2)為石墨電極。6.根據權利要求1所述的單電極直流剛玉的冶煉設備，其特征是:所述電極正極(5)為石墨電極。7.根據權利要求1所述的單電極直流剛玉的冶煉設備，其特征是:所述低電壓大電流電源的電壓范圍30?130V，電流范圍為24000?30000A。8.根據權利要求1所述的單電極直流剛玉的冶煉設備，其特征是:所述電源(6)包括整流器、逆變器、高頻變壓器和濾波器，所述整流器將工頻交流電源整流為直流電源，經逆變器將直流電源改變為高頻交流電源，經高頻變壓器降壓提流后，再經整流器、濾波器改交流電源為冶煉用低電壓大電流的直流電，所述高頻變壓器包括鐵芯和線圈，線圈有兩個或兩個以上的繞組，分初級線圈和次級線圈，所述鐵芯上纏有線圈，所述線圈的兩端分別串聯有整流元件，每組線圈的兩端分別連接在一起，通過二次短網輸出給電極正極(5)和電極負極(2)。
【專利摘要】一種單電極直流剛玉的冶煉設備，本實用新型通過在爐體（3）的底部設置電極正極（5）或電極負極（2），在爐體的爐腔上部設置電極負極或電極正極，然后通過二次短網分別將電極負極和電極正極連接高頻直流電源（6），本實用新型具有線損少、功率因數高、節能、供電平衡性好、噪音低、電極消耗少、動態性好控制靈活的優點，能夠有效的提高剛玉品質、降低冶煉能耗、提高原料利用率，從而相應降低了冶煉成本和環保控制難度，提高工作效率等。
【IPC分類】F27B3/08, F27B3/20, F27D11/10
【公開號】CN204923829
【申請號】CN201520471522
【發明人】石鐵拴, 王建民, 吳相臣, 趙鋼強
【申請人】河南東風新研材科技有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年7月3日