专利名称：定向等离子矿热炉开炉眼的装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种定向等离子矿热炉开炉眼的装置及方法。
背景技术：
矿热炉，属电弧炉系列的一种，冶炼的产品是硅铁类、硅锰合金、铁合金、黄磷、电石、刚玉等，它冶炼的核心理论是通过电离空气形成定向高温离子流-电弧，将电能转换成热能，为还原反应提供足够高的温度场。在冶炼过程中，随着冶炼规程的逐步进行，炉底产品熔池液面(或渣面)的不断升高，当炉内产品聚集到一定数量时，需要在炉底平面平行方向打开一个孔洞(即开炉眼)，使产品流出，产品流完后，用土泥将打开的孔洞堵住。再重复下一次冶炼过程。目前为止，用来开炉眼的方法有两种，第一种是用碳棒和炉体放电弧的方法来完成打开出炉孔洞流出产品；第二种是用钻孔的方法来完成打开出炉孔洞流出产品。现有的两种开炉眼的方法都存在明显的缺陷第一种方法所形成的电弧没有明显定向性，已经烧熔的泥土不能即时排出，烧蚀速度慢，完整烧开一个炉眼往往需要30分钟以上，有时甚至一个小时也打不开。第二种方法的最大缺陷是钻头寿命短，有时一个钻头连一个眼也钻不开就因为受热软化或弯曲而无法再继续使用。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种定向等离子矿热炉开炉眼的装置及方法，通过在碳棒中心钻制通孔、接入惰性气体，并通过将碳棒接入电源、产生等离子电弧，用此定向等离子电弧开炉眼，具有温度高，眼型容易控制，效率高，节约电能、开炉眼时间短的优势。解决了长期困扰矿热炉冶炼行业出炉时，开炉眼所需时间长、效率低、电能消耗高、劳动强度大的难题。提高了出炉时开炉眼的效率、缩短了开炉眼时间，降低了开炉眼电耗，降低了工人的劳动强度。可以实现矿热炉出炉开炉眼远距离自动操作。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种定向等离子矿热炉的开炉眼装置，包括碳棒、电源和碳棒夹紧握持机构，在碳棒中心钻有一个通孔。所述碳棒的直径为120mm 180mm，通孔的直径为6 16mm ；在所述碳棒的夹紧操作端的端头螺纹处加装有管接头；所述电源电压为50V M0V。本发明还提供了一种定向等离子矿热炉开炉眼的方法，包括如下步骤 第一步，在碳棒中心钻制一个通孔，在碳棒的一端设置碳棒夹紧握持机构； 第二步，在碳棒的夹紧操作端连接电源；
第三步，在碳棒的夹紧操作端接入惰性气体；
第四步，碳棒同时接通电源和惰性气体，形成高温定向等离子电弧，操作者操作碳棒夹紧握持机构在矿热炉炉底所需位置进行烧喷；观察炉眼的即时形状，即时修正烧喷角度和位置，直至打开炉眼，完成出炉开炉眼工作。与现有技术相比，本发明的积极效果是利用等离子电弧的高温和定向特性，将预定的炉眼位置的高温泥土烧熔并即时排出，提高了电弧烧熔的效率，操作者可以随时观察到炉眼的即时形状，即时修正烧吹角度和位置。既解决了现有普通电弧烧穿炉眼时已经烧熔的泥土不易排出的难题，又解决了钻孔方法钻头寿命过短的问题，具有很强的应用价值。
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中 图1是本发明的开炉眼装置的结构示意图。
具体实施例方式一种定向等离子矿热炉的开炉眼装置，如图1所示，包括碳棒1、电源2、电缆3、碳棒夹紧握持机构4等，其中碳棒1的一端(以下简称夹紧操作端)设置有碳棒夹紧握持机构4，便于操作者进行操作；碳棒的直径为120mm 180mm，在碳棒中心钻有一个直径为6 16mm的通孔，在碳棒的夹紧操作端的端头螺纹处加装有管接头，用于接入惰性气体；碳棒的夹紧操作端通过电缆3与电源2连接，电源可以是交流或直流电源，电源电压为50V 240Vo本发明还提供了一种定向等离子矿热炉开炉眼的方法，包括如下步骤
第一步，在直径为120mm 180mm的碳棒中心钻制一个直径为6 16mm的通孔，在碳棒的一端(以下简称夹紧操作端)设置碳棒夹紧握持机构，在碳棒的夹紧操作端的端头螺纹处加装管接头，用于接入惰性气体；
第二步，在碳棒的夹紧操作端连接电源，电源可以是交流或直流，电压为50V MOV ； 第三步，在碳棒的夹紧操作端接入惰性气体，气体压力0. IMP 3MP ； 第四步，碳棒同时接通电源和惰性气体，即可形成高温定向等离子电弧，操作者操作碳棒夹紧握持机构在矿热炉炉底所需位置进行烧喷；观察炉眼的即时形状，即时修正烧喷角度和位置，直至打开一个炉眼，完成出炉开炉眼工作。
权利要求
1.一种定向等离子矿热炉的开炉眼装置，包括碳棒、电源和碳棒夹紧握持机构，其特征在于在碳棒中心钻有一个通孔。
2.根据权利要求1所述的定向等离子矿热炉的开炉眼装置，其特征在于所述碳棒的直径为120mm 180mm，通孔的直径为6 16mm。
3.根据权利要求1所述的定向等离子矿热炉的开炉眼装置，其特征在于在所述碳棒的夹紧操作端的端头螺纹处加装有管接头。
4.根据权利要求1所述的定向等离子矿热炉的开炉眼装置，其特征在于所述电源电压为50V 240V。
5.一种定向等离子矿热炉开炉眼的方法，其特征在于包括如下步骤第一步，在碳棒中心钻制一个通孔，在碳棒的一端设置碳棒夹紧握持机构；第二步，在碳棒的夹紧操作端连接电源；第三步，在碳棒的夹紧操作端接入惰性气体；第四步，碳棒同时接通电源和惰性气体，形成高温定向等离子电弧，操作者操作碳棒夹紧握持机构在矿热炉炉底所需位置进行烧喷；观察炉眼的即时形状，即时修正烧喷角度和位置，直至打开炉眼，完成出炉开炉眼工作。
6.根据权利要求5所述的定向等离子矿热炉开炉眼的方法，其特征在于所述碳棒的直径为120mm 180mm，通孔的直径为6 16mm。
7.根据权利要求5所述的定向等离子矿热炉开炉眼的方法，其特征在于所述惰性气体压力为0. IMP 3MP。
8.根据权利要求5所述的定向等离子矿热炉开炉眼的方法，其特征在于所述电源电压为50V 240V。
全文摘要
本发明公开了一种定向等离子矿热炉开炉眼的装置及方法，通过在碳棒中心钻制通孔、接入惰性气体，并通过将碳棒接入电源、产生等离子电弧，用此定向等离子电弧开炉眼，具有温度高，眼型容易控制，效率高，节约电能、开炉眼时间短的优势。解决了长期困扰矿热炉冶炼行业出炉时，开炉眼所需时间长、效率低、电能消耗高、劳动强度大的难题。提高了出炉时开炉眼的效率、缩短了开炉眼时间，降低了开炉眼电耗，降低了工人的劳动强度。可以实现矿热炉出炉开炉眼远距离自动操作。
文档编号F27D3/15GK102252526SQ201110186958
公开日2011年11月23日 申请日期2011年7月6日 优先权日2011年7月6日
发明者崔存生 申请人:成都高威节能科技有限公司