专利名称：一种两相流一体化石英电阻炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石英生产加工技术，特别是一种两相流一体化石英电阻炉。
背景技术：
二氧化硅(Si02 )在矿岩学中称石英，石英矿石经过电炉熔炼后更具有独特的物理、化学性质，如耐高温、耐腐蚀、耐酸、热膨胀系数小，高度绝缘，化学性能稳定、优异的光学性能和压电效应等。人们除了在生活领域中大量地应用了石英这些特性外，同时还陆续开发了一大批高科技产品，为全球微电子工业，光伏产业、军事工业等高科技产业做出了巨大贡献。据统计仅我国装备石英电阻炉数量已达到1000台以上，年耗电量超过2X109kwh， 熔融石英年产量达到80万吨左右，年产值超过25亿元。石英电阻炉通过石墨电极加热。在石墨电极周围装填石英矿石颗粒，石英颗粒在石墨棒1800° C以上的高温作用下而逐步融化。熔炼过程大致需要10个小时左右的时间。 在这个加热过程中，石英炉体需要经常地作180°往返式翻转。因为石墨电极耗电(以2吨电炉为例)一般为为8000A左右，所以要求炉前电缆的截面积必须达到6000mm2以上，此大电流电缆据测算每公尺重量超过50公斤，以一根3公尺长的干式馈电缆计算，其重量高达 150公斤，电炉的两极各需要配置一根，如此300公斤重量的电缆还必须随发热的炉体作不断地180度回转，所以经常发生交叉缠绕、磨损、漏电；加之电炉的工作环境潮湿、高温、多尘雾，又必然会大幅增加了电缆的接触而腐蚀并加大了接触电阻，致使电缆使用温度上升， 这种恶性循环的结果，造成电能的大量损耗与浪费。由于电炉的电流与水流分别运行，所以在操作中炉体到处都是电缆和水管；特别在熔炼结束开始卸料前，操作人员手忙脚乱，人身和安全事故时有发生。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种运行可靠、安全高效的两相流一体化石英电阻炉。本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种两相流一体化石英电阻炉，包括一个装在一根转轴上可旋转180度的圆形金属筒体，在筒体内纵向设有一根石墨电极，石墨电极的两端通过石墨电极套与设在筒体两端的复合电极相接，复合电极通过电缆与炉前变压器低压侧相接，在复合电极的四周设有炉盖冷却水鼓，其特点是在石墨电极套的四周设有水冷套，水冷套包括内圈和外圈，内圈由石墨电极套构成，铜铁复合材料构成的复合电极与外圈固定，所述电缆为水冷电缆，水冷电缆包括铜质芯线，在铜质芯线外包有蒸汽胶管，铜质芯线与蒸汽胶管之间为冷却水通道，在水冷电缆与复合电极之间设有过渡接头，过渡接头设有与复合电极固定连接的两相流导管，两相流导管的一端通过冷却水管与上述的水冷套相接，两相流导管的另一端通过封体压帽与过渡套相接，水冷电缆的铜质芯线与过渡套的内孔固定，过渡套上沿铜质芯线四周设有若干上下连通的过水孔，水冷电缆的蒸汽胶管套装在过渡套上并通过卡箍束紧。[0006]本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述水冷套与炉盖冷却水鼓之间连接有冷却水管，筒体两端的炉盖冷却水鼓之间通过冷却水管相连
ο本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在筒体的外侧部设有水冷电缆收纳滑轮组。收纳滑轮组包括一只与筒体呈径向布置并带有限位环的滑轮、以及一对与炉体呈轴向布置的环抱式滑轮，当炉体翻转时，水冷电缆的伸缩运动轨迹均控制在滑轮组的轮槽之内。本实用新型与现有技术相比，石英电阻炉采用两相流一体化导流结构，缩小了电缆截面20倍以上，大幅度降低了两端电极间的接触电阻，提高了设备运行的可靠性。减少输水管用量，大幅度降低了炉体翻转的重量。采用导向滑轮组后，可保证两相流系统运行顺畅，不会再发生类如管线交叉、缠绕或磨损漏电等现象发生。同时也令电阻损耗大幅降低， 提高运行电压，而且也大幅降低了设备运行事故，提高了运行效率。改善操作人员的劳动强度，有效降低了设备与人员安全事故，明显地提高生产效率10%以上。采用两相流一体化系统可节电30%左右，如果在国内1000台电阻炉上推广使用后，从理论上讲相当于省掉一座10万千瓦的发电厂，折合节省年用电费约5亿元(按平均电价0. 7元/kwh计算)，石英电阻炉的两相流一体化系统不仅适用广5吨石英电阻炉，同时也适用其它类似的矿冶炉。
图1为本实用新型的结构简图。图2为过渡接头的结构简图。图3为复合电极水冷套结构简图。
具体实施方式
一种两相流一体化石英电阻炉，包括一个装在一根转轴上可旋转180度的圆形金属筒体5，在筒体5内纵向设有一根石墨电极，石墨电极的两端通过石墨电极套14与设在筒体两端的复合电极8相接，复合电极8通过电缆1与炉前变压器低压侧相接，在复合电极8 的四周设有炉盖冷却水鼓3，在石墨电极套14的四周设有水冷套4，水冷套4包括内圈和外圈16，内圈由石墨电极套14构成，铜铁复合材料构成的复合电极8与外圈16固定，所述电缆1为水冷电缆，水冷电缆包括铜质芯线12，在铜质芯线12外包有蒸汽胶管13，铜质芯线 12与蒸汽胶管13之间为冷却水通道，在水冷电缆与复合电极8之间设有过渡接头，过渡接头设有与复合电极8固定连接的两相流导管7，两相流导管7的一端通过冷却水管与上述的水冷套4的进水口 15相接，两相流导管7的另一端通过封体压帽9与过渡套10相接，水冷电缆的铜质芯线12与过渡套10的内孔固定，过渡套10上沿铜质芯线四周设有若干上下连通的过水孔，水冷电缆的蒸汽胶管13套装在过渡套10上并通过卡箍11束紧。水冷套4与炉盖冷却水鼓3之间连接有冷却水管，筒体两端的炉盖冷却水鼓之间通过冷却水管相连通，一条水冷电缆进水，另一条水冷电缆回水，组成循环冷却水路。也可以是在筒体的两侧分别单独设置循环水路，这样需要在筒体两侧分别加回水管，回水管与水冷电缆并行设置。[0015] 在筒体5的外侧部设有水冷电缆收纳滑轮组。收纳滑轮组包括一只与筒体呈径向布置并带有限位环的滑轮6、以及一对与炉体呈轴向布置的环抱式滑轮2，当炉体翻转时， 水冷电缆的伸缩运动轨迹均控制在滑轮组的轮槽之内。
权利要求1.一种两相流一体化石英电阻炉，包括一个装在一根转轴上可旋转180度的圆形金属筒体，在筒体内纵向设有一根石墨电极，石墨电极的两端通过石墨电极套与设在筒体两端的复合电极相接，复合电极通过电缆与炉前变压器低压侧相接，在复合电极的四周设有炉盖冷却水鼓，其特征在于在石墨电极套的四周设有水冷套，水冷套包括内圈和外圈，内圈由石墨电极套构成，铜铁复合材料构成的复合电极与外圈固定，所述电缆为水冷电缆，水冷电缆包括铜质芯线，在铜质芯线外包有蒸汽胶管，铜质芯线与蒸汽胶管之间为冷却水通道， 在水冷电缆与复合电极之间设有过渡接头，过渡接头设有与复合电极固定连接的两相流导管，两相流导管的一端通过冷却水管与上述的水冷套相接，两相流导管的另一端通过封体压帽与过渡套相接，水冷电缆的铜质芯线与过渡套的内孔固定，过渡套上沿铜质芯线四周设有若干上下连通的过水孔，水冷电缆的蒸汽胶管套装在过渡套上并通过卡箍束紧。
2.根据权利要求1所述的两相流一体化石英电阻炉，其特征在于所述水冷套与炉盖冷却水鼓之间连接有冷却水管，筒体两端的炉盖冷却水鼓之间通过冷却水管相连通。
3.根据权利要求1所述的两相流一体化石英电阻炉，其特征在于在筒体的外侧部设有水冷电缆收纳滑轮组。
专利摘要一种两相流一体化石英电阻炉，包括一个装在一根转轴上可旋转180度的圆形金属筒体，在筒体内纵向设有一根石墨电极，石墨电极的两端通过石墨电极套与设在筒体两端的复合电极相接，复合电极通过电缆与炉前变压器低压侧相接，在复合电极的四周设有炉盖冷却水鼓，在石墨电极套的四周设有水冷套，复合电极与水冷套的外圈固定，所述电缆为水冷电缆，水冷电缆包括铜质芯线，在铜质芯线外包有蒸汽胶管，铜质芯线与蒸汽胶管之间为冷却水通道，在水冷电缆与复合电极之间设有过渡接头，过渡接头的两相流导管与水冷套相接。缩小了电缆截面20倍以上，大幅度降低了两端电极间的接触电阻，降低了炉体翻转的重量。大幅降低了设备运行事故，提高了运行效率。
文档编号C03B20/00GK202297346SQ20112038688
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者邱富仁 申请人:邱富仁