专利名称：直流电弧炉通过倾动顶电极控制偏弧的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种直流电弧炉的控弧装置，特别是一种通过改变单个顶电极的倾角来控制电弧偏移量和偏移方向的装置。该装置既适合于单炉运行的电弧炉，也适合于采用同一套顶电极装置轮流送电的双炉设备。
在现有的直流电弧炉，尤其是在大吨位的炉子上，由于不均匀电磁场造成的电弧偏移是运行时产生熔化不均匀、炉内部分积料以及炉衬和炉壳热点的主要原因，这些现象不仅限制了设备的最大送电功率，延长了熔化时间和降低了生产率，还会对设备造成十分有害的影响。通过底电极输电母线的优化布置虽然可以在一定程度上减少电弧区附近磁场的不均匀性从而减少偏弧，或者有意识地使电弧向所要求的方向偏移。但是由于炉体及周围设施中铁磁体对磁场的复杂影响，实际上难于做到靠事先精确的计算来保证其防偏或定向偏弧的效果。另一方面，也不能事后根据工艺条件的变动来灵活地控制电弧的偏移量及其偏移方向。在炉体外部适当的位置设置感应线圈的方法虽然存在着灵活纠偏的可能性，但是由于铁磁性炉壳的屏蔽作用而使感应线圈作用在电弧区的电磁力大为削弱，而铁磁体炉壳对于减小输电导线的偏弧力和操作现场的电磁干扰力往往又是必不可少的。在具有多个底电极的电炉设备上采用改变各个底电极分支电流值实现控弧的方法不仅增加了电气的复杂性，而且由于各分支电流允许波动幅度的有限而限制了控弧的范围，尤其是在采用同一套顶电极装置轮流送电的双炉设备上，非运行炉产生的铁磁影响要使运行炉的控弧失效。
本实用新型的目的是提供一种直流电弧炉通过改变单个顶电极的倾角来控制电弧偏移量和偏移方向的装置。
本实用新型的目的是这样实现的，通过电极横臂的侧面和上下两个自由度方向的倾动使顶电极沿空间任意方向作小角度的倾动，其倾动幅度一般在正负3度以内。执行倾动的机构是使顶电极朝着偏弧的反方向适当调整，或者当设在炉壁和炉底处的测温系统指示各测温区温度差值超过设定的范围时，通过电极横臂两个方向的倾动使顶电极的下端朝着温度较低区域的方向调整，其调整的幅度取决于所测温差的大小。电极横臂的倾动可以手动执行，也可以通过控制系统自动执行。不论是手动操作还是自动操作，为了防止顶电极因不适当的动作而受损，须借助于辅助信号实现必要的安全性控制，例如通过电极位置和电能消耗量的检测和熔化初期电极穿并过程中禁止倾动；通过机电联锁信号在顶电极持续下降时禁止倾动， 以及通过载荷测定在顶电极倾动阻力超过事先设定的允许值时停止倾动。
图1是本实用新型提出的直流电弧炉通过倾动顶电极控制偏弧的装置的机构示意图。
下面结合图1详细说明本实用新型的具体结构及工作情况。
本实用新型由顶电极1，可上下移动的立柱挂头2，电极横臂4，铰链夹持架3，可使电极横臂4上下倾动的驱动装置6，可使电极横臂4侧面倾动的驱动装置5，耐高温可伸缩的封罩7，炉盖上的电极孔8，监控器9，操作系统10，测温系统11，顶电极升降高度的控制器12，顶电极倾动的机电联锁控测器13和倾动驱动机构的过程检测器14所构成。顶电极1由通常夹持器固定在电极横臂4上，且通过封罩7及炉盖顶的电极孔8插入电炉内。电极横臂4通过铰链夹持架3固定。电极横臂4通过侧面倾动的驱动机构5可绕铰链夹持架3上的铰链作小角度的侧面倾动。从而使顶电极1作侧面倾动。电极横臂4通过上下倾动的驱动机构6，可使顶电极1作侧面倾动。通过顶电极侧面和上下两个方向的倾动组合，可灵活地改变顶电极1的倾角及其下端所在的空间位置。顶电极1的下端是朝着偏弧的反方向调整或者当设在炉壁和炉底的测温系统11指示各测温区的温度差值超过设定值时，使顶电极1朝着温度较低区域的方向移动至适当位置。带有监控器9的操作系统10在接受炉体测温系统11所发出主信号的同时还接受顶电极升降高度控制器12，顶电极倾动机电联锁控制器13和倾动驱动机构的过载检测器14所提供的辅助信号以防止顶电极1因不适当的倾动而受损。
权利要求1.由顶电极1，可上下移动的立柱挂头2，电极横臂4，铰链夹持架3，可使电极横臂4上下倾动的驱动装置6，可使电极横臂4侧面倾动的驱动装置5，耐高温可伸缩的封罩7，炉盖上的电极孔8，监控器9，操作系统10，测温系统11，顶电极升降高度的控制器12，顶电极倾动的机电联锁控测器13和倾动驱动机构的过程检测器14所构成的直流电弧炉通过倾动顶电极控制偏弧的装置，其特征在于a.顶电极1由通常夹持器固定在电极横臂4上，且通过封罩7及炉盖顶的电极孔8插入电炉内b.电极横臂4通过铰链夹持架3固定；c.电极横臂4通过可侧面倾动的驱动机构5，可绕铰链夹持架3上的铰链作小角度的侧面倾动，从而使顶电极1作侧面倾动；d.电极横臂4通过上下倾动的驱动机构6，可使顶电极作上下倾动；e.通过顶电极1侧面和上下两个方向的倾动组合，可灵活地改变顶电极1的倾角及其下端所在的空间位置；f.顶电极1的下端是朝着偏弧的反方向调整；g.当设在炉壁和炉底的测温系统11指示各测温区内的温度差值超过设定值时，使顶电极1朝着温度较低区域的方向移动至适当位置。
专利摘要本实用新型由顶电极1,可上下移动的立柱挂头2,电极横臂4,铰链夹持架3,可使电极横臂4上下倾动的驱动装置6,可使电极横臂4侧面倾动的驱动装置5,耐高温可伸缩的封罩7,炉盖上的电极孔8,监控器9,操作系统10,测温系统11,顶电极升降高度的控制器12,顶电极倾动的机电联锁控制器13和倾动驱动机构的过程检测器14所构成。电极横臂4的倾动由设在炉体上的测温系统11给出信号并通过手动或自动操纵系统和执行机构进行控制。
文档编号H05B7/00GK2276236SQ9623010
公开日1998年3月11日 申请日期1996年6月21日 优先权日1996年6月21日
发明者洪新 申请人:宝山钢铁(集团)公司, 上海市钢铁冶金新技术开发应用重点实验室