专利名称：旋流式直流矿热炉的制作方法
技术领域：
本发明创造属于冶炼铁合金、硅化物、工业硅、电石、黄磷等材料的设备。是一种埋弧式电弧炉，亦称为矿热炉。
工业中常用的矿热炉是交流电弧炉，它存在着三相功率不平衡，噪音大，大电流导体附近因强大的交变磁场使导体内产生很大的涡流损耗，以及由于集肤效应二次短网导体内电流不均匀，欧姆损耗大等缺点。为了消除上述缺点出现了直流电弧炉。例如《SingleElectroleDCArcFurnaceJoinflydevelopedbyASEAandKRUPP》资料中介绍的瑞典ASEA公司和西德KRUPP公司合作制造的单电极直流电弧炉。
已有直流电弧炉为了克服直流电弧严重偏吹的缺点，多采用轴对称电路，其三相交流电源经变压器降压后送至三相桥式整流器变成直流。整流器的负极经电极夹持器与位于炉子正中上方的电极相连，整流器的正极与炉底电极相连接。这种直流矿热炉具有下述缺点首先，对于炉底是用石墨或炭砖等导电材料砌成的矿热炉，因高温铁合金液或石英液可浸入炭砖砖缝中，高温铁合金或高于1750℃的石英均比炭和石墨的导电性能好，底电极的电流即向砖缝的高温液体集中，使它们进一步升温使其导电性流动性更好，更容易顺着砖缝浸蚀延伸，深深地浸入砖缝中，最后能使炉底穿孔漏液，发生恶性事故。
其次，由于炉料的电导不均匀，会造成导电回路弯曲，失去磁场的对称性。在磁力作用下，电弧向导电好的一边偏吹，使局部炉料温度提高，炉料温度越高导电越好偏熔越严重。如果偏熔后的熔池远离出铁口，还会造成铁操作的严重困难。
第三，强大的直流电流产生强大的磁场，它对电弧有很强的箍缩作用，造成弧温过高，加上电弧偏吹方向固定，使电弧周围的炉料蒸发损失严重，增加了烟气的含尘量，污染了环境，危害工人健康。因此，不得不降低电流运行，这样就不能充分发挥设备的能力。
本发明创造的目的是针对现有直流单电极矿热炉存在的上述缺点，新设计一种既可避免烧穿炉底，又能迫使炉料内电流恒值旋转、电弧旋转的直流单电极矿热炉。
本发明创造的特征在于变压器的二次电压至少分成三相，整流器的正极各相，分别按相序经导体接到位于高出熔池液面的炉筒外壁的至少三块导电颊板上，导电颊板是用螺钉紧压在炉筒的外壁上，螺钉与导电颊板之间有材料绝缘。
导电颊板按相序在炉筒外壁圆周上是均匀分布的，并按反时针或顺时针方向逐个与整流器正极相连接。
导电颊板的连接是用槽钢环箍上的螺钉将其压紧在炭砖砌成的炉筒外壁上。
螺钉与导电颊板之间的绝缘，其材料是氧化膜铝片，且在数叠铝片与螺钉之间加钢垫过渡。
所述的导体是水冷导电铜管或铜排或铝排。
导电颊板是用铜板制成与炉筒外壁曲率相符的弧形扁长方块，其四周焊有水冷铜管，水冷铜管的进出口端和水冷导电铜管相连接。水冷铜管同时完成导电和导通冷却水的双重任务。
本发明创造对炉底电极连接电源方式所作的改进，使底电极中的电流途径与熔液穿漏的途径基本上垂直，可以避免已有直流电热炉中浸入炉底的熔液成为主导电途径，而烧穿炉底造成的恶性事故。
本发明创造对整流器到底电极的分相接线方式，迫使炉料中的电流呈恒流旋转导通方式，迫使电阻较高部份的炉料较快升温降低电阻，使炉料各向功率分配均匀，消除偏熔现象。
本发明创造的正极布置方式也迫使电弧旋转，使各方面接受电弧热量的炉料来得及将热量散发到周围炉料去，不致于气化，籍以降低炉料蒸发损失，提高收得率。同时还可使熔池扩大，充分发挥变压器能力，提高产量。还可防止护衬局部过早烧损。
本发明创造的特征还可以结合附图通过一个实例加以说明。
图1是一台3000KVA旋流式直流矿热炉的结构示意图。
图2是图1的A-A视图。
高压三相电流，经二台矿热炉变压器降压后，送至二组三相桥式大功率整流器。两组整流器的负极连到一起，经电极夹持器(2)与自熔电极(1)相连，作为向炉子供电的负极，负极的位置如图示在炉体正中上方。二台变压器的结线组别一台为△/△-12组，另一台为△/△-6组(也可一台Y/△-11组，另一台为Y/△-5组)，使两台变压器的二次相电压成为六相。整流器的a、b、c、a′、b′、c′各端不直接相连，分别经水冷导电铜管(3)与均匀分布的六块导电颊板(4)相连，导电颊板被槽钢环箍(5)上的压紧螺钉(6)紧压在炭砖砌成的炉筒(7)的外壁上，压紧螺钉(6)与颊板(4)间用氧化膜铝片数叠(8)绝缘，铝片与压紧螺钉间用一钢垫过度，防止拧紧时铝片损坏。
图面说明1-自焙电极2-电极夹持器3-水冷导电铜管4-水冷导电颊板5-槽钢环箍6-压紧螺钉7-碳砖炉筒8-氧化膜铝片
权利要求
1.一种旋流式直流矿热炉，其三相高压电源经至少一台变压器降压，经至少一台大功率整流器整为直流电，全部负极连在一起，经电极夹特器和位于炉体正中上方的电极相连，全部正极连在一起和炉底电极相连，其特征在于所述的变压器的二次电压至少分成三相，整流器的正极各相，分别按相序经导体接到位于高出熔池液面的炉筒外壁的至少三块导电颊板上，导电颊板是用螺钉紧压在炉筒的外壁上，螺钉与导电颊板之间有材料绝缘。
2.按照权利要求1所述的旋流式直流矿热炉，其特征在于所述的导电颊板按相序在炉筒外壁圆周上是均匀分布，并按反时针或顺时针方向逐个与整流器正极相连接。
3.按照权利要求1所述的旋流式直流矿热炉，其特征在于所述的导电颊板的连接，是用槽钢环箍上的螺钉将其压紧在炭砖砌成的炉筒外壁上。
4.按照权利要求1所述的旋流式直流矿热炉，其特征在于所述的螺钉与导电颊板之间的绝缘，其材料是氧化膜铝片，且在数叠铝片与螺钉之间加钢垫过渡。
5.按照权利要求1所述的旋流式直流矿热炉，其特征在于所述的导体是水冷导电铜管或铜排、铝排。
6.按照权利要求1、2所述的导电颊板是用铜板制成与炉筒外壁曲率相符的弧形扁长方块，其四周焊有水冷铜管，水冷铜管的进出口端和水冷导电铜管相连接。
全文摘要
本发明创造是用于冶炼铁合金硅化物等的设备。是对已有直流单电极矿热炉的改进。其结构特征是整流器正极各相不直接连通，而是分相按相序环状均匀连接在导电炉筒外壁上高于溶池液面外，整流器负极接中央电极。其特点是电弧及炉料中的电流为恒流旋转导通，炉底电极内电流方向与可能漏液路径垂直。可以避免现有交流及直流矿热矿的主要缺点，在节电、增产、安全、环保等方面有重大效益。
文档编号F27D11/10GK1038873SQ8810380
公开日1990年1月17日 申请日期1988年6月20日 优先权日1988年6月20日
发明者王子燊 申请人:太原重型机器厂