專利名稱：新型電熔氧化鎂冶煉電弧爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬非金屬電熔冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型電熔氧化鎂冶煉電弧爐。
背景技術(shù)：
我國(guó)是鎂資源大國(guó)，電熔鎂是個(gè)高耗能行業(yè)。傳統(tǒng)的設(shè)備、工藝冶煉方式一般采用電極升降采用卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩結(jié)構(gòu)，電阻損耗大的碳鋼橫臂，夾持器，軟絞線連接橫臂短網(wǎng)，人工加料，無(wú)爐蓋敞爐冶煉，煙罩距料臺(tái)2米高，煙罩撲集煙塵效果差。此種粗放式冶煉方法用電量驚人，可達(dá)到3000KWh/t，同時(shí)由于受傳統(tǒng)工藝的局限，盡管采用了除塵設(shè)備，但是有大部分的煙塵仍然無(wú)法收集，造成對(duì)環(huán)境的污染，因此電熔鎂行業(yè)的高耗能、高污染已成為制約該行業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題，降低冶煉能耗、減少環(huán)境污染成為一項(xiàng)刻不容緩的工作。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題提供一種新型電熔氧化鎂冶煉電弧爐，冶煉爐采用爐筒、爐體雙層保溫結(jié)構(gòu)，冶煉爐在冶煉過(guò)程中可通過(guò)旋轉(zhuǎn)和震動(dòng)，有效解決了冶煉過(guò)程中爐料燒結(jié)棚結(jié)，導(dǎo)致塌爐、噴爐的問(wèn)題，且成品芯部成型為圓柱狀，產(chǎn)量同比增加15%以上， 節(jié)電20%以上。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案新型電熔氧化鎂冶煉電弧爐，包括高壓柜、變壓器、 PLC操作臺(tái)、低壓柜、短網(wǎng)以及水冷電纜，所述高壓柜輸出端接變壓器輸入端，所述變壓器輸出端接低壓柜輸入端，所述低壓柜輸出端接短網(wǎng)一端，所述短網(wǎng)另一端接水冷電纜一端，所述水冷電纜另一端與電極升降裝置一端連接，所述電極升降裝置另一端固定有石墨電極， 所述石墨電極放置在位于操作平臺(tái)下方的冶煉爐內(nèi)，所述冶煉爐包括爐筒、爐體和爐蓋，所述爐筒底部置于水平基礎(chǔ)地面上，其頂部與操作平臺(tái)連接，所述爐體置于臺(tái)車上且位于爐筒中間，所述臺(tái)車放置在位于水平基礎(chǔ)地面下方的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，所述爐蓋置于操作平臺(tái)上且罩住爐體上口，所述爐蓋頂部設(shè)有與安裝在操作平臺(tái)上的自動(dòng)加料裝置相連接的自動(dòng)加料口和與石墨電極相對(duì)應(yīng)的電極孔，所述PLC操作臺(tái)控制石墨電極升降和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)間歇旋轉(zhuǎn)。其中，所述電極升降裝置包括電極升降支架、立柱、電極升降油缸、導(dǎo)電橫臂和夾頭，所述電極升降支架下端設(shè)置在水平基礎(chǔ)地面上，其上端固定有立柱，所述電極升降油缸設(shè)置在電極升降支架內(nèi)且其活塞桿與立柱下端固定連接，所述立柱上端安裝有導(dǎo)電橫臂， 所述導(dǎo)電橫臂一端與水冷電纜連接，其另一端設(shè)有固定石墨電極的夾頭。其中，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)包括托輪組、支架、旋轉(zhuǎn)臺(tái)和電機(jī)減速機(jī)組，所述支架設(shè)置在水平基礎(chǔ)地面下方，旋轉(zhuǎn)臺(tái)通過(guò)托輪組與支架連接，所述電機(jī)減速機(jī)組輸出端與托輪組連接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)間歇旋轉(zhuǎn)。進(jìn)一步地，所述爐蓋上設(shè)有三個(gè)電極孔和三個(gè)自動(dòng)加料口，所述三個(gè)自動(dòng)加料口設(shè)置在三個(gè)電極孔外緣處且位于三個(gè)電極孔的兩兩之間。[0008]進(jìn)一步地，所述爐蓋側(cè)部設(shè)有三個(gè)人工加料口和兩個(gè)排煙管道，所述排煙管道對(duì)稱設(shè)置在爐蓋側(cè)部上端且與除塵系統(tǒng)連接，所述三個(gè)人工加料口設(shè)置在爐蓋側(cè)部下端，所述爐蓋內(nèi)側(cè)還設(shè)有分貝檢測(cè)儀。進(jìn)一步地，所述自動(dòng)加料裝置設(shè)有三個(gè)，分別與三個(gè)自動(dòng)加料孔連接，所述立柱也為三個(gè)，所述三個(gè)立柱下端分別與相應(yīng)的電極升降油缸的活塞桿連接，立柱上端分別設(shè)有導(dǎo)電橫臂，所述導(dǎo)電橫臂一端分別與水冷電纜連接，其另一端分別設(shè)有固定石墨電極的夾頭，所述石墨電極分別通過(guò)電極孔插入爐體內(nèi)。進(jìn)一步地，所述爐體下大上小呈圓錐形。進(jìn)一步地，所述爐體的錐度為5-10度。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)1、密封爐蓋+PLC操作臺(tái)，變頻器可調(diào)變風(fēng)量引風(fēng)除塵系統(tǒng)，煙塵排放達(dá)到最低；2、冶煉爐采用雙層保溫結(jié)構(gòu)，減少能源的消耗；3、爐體可旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)品芯部成型為園柱狀，產(chǎn)量同比增加15%以上；4、爐體震動(dòng)排氣加旋轉(zhuǎn)，防爐料燒結(jié)棚結(jié)；5、爐體采用錐形結(jié)構(gòu)，利于成型品的撥出；6、電極升降調(diào)裝置采用電流+弧流噪聲控制方式，可及時(shí)消除冶煉爐內(nèi)的脹氣；7、通過(guò)PLC操作臺(tái)檢測(cè)電極電流頻繁跳動(dòng)或通過(guò)分貝檢測(cè)儀檢測(cè)冶煉爐內(nèi)電弧噪音，及時(shí)調(diào)節(jié)電極升降，解決爐內(nèi)自動(dòng)排氣問(wèn)題。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)主視圖；圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)俯視圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1、2描述本實(shí)用新型的一種實(shí)施例。新型電熔氧化鎂冶煉電弧爐，包括高壓柜沈、變壓器25、PLC操作臺(tái)22、低壓柜21、 短網(wǎng)2以及大截面水冷電纜3，高壓柜沈輸出端接變壓器25輸入端，變壓器25輸出端接低壓柜21輸入端，低壓柜21輸出端接短網(wǎng)2—端，短網(wǎng)2另一端接水冷電纜3 —端，水冷電纜 3另一端與電極升降裝置4 一端連接，電極升降裝置4另一端固定有石墨電極6，石墨電極6 放置在位于操作平臺(tái)32下方的冶煉爐36內(nèi)，冶煉爐36包括爐筒13、爐體14和爐蓋10，爐筒13底部置于水平基礎(chǔ)地面37上，其頂部與操作平臺(tái)32連接，爐體14下大上小呈圓錐形， 錐度為5-10度，爐體14設(shè)計(jì)為圓錐形，利于在產(chǎn)品成型后爐體14的順利拔出，爐體14置于臺(tái)車15上且位于爐筒13中間，熱量損失小，臺(tái)車15放置在位于水平基礎(chǔ)地面37下方的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)16上，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)16旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)爐體14 一體轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣可使?fàn)t體14內(nèi)的冶煉液冷卻后成為柱狀，提高產(chǎn)率，解決冶煉過(guò)程中的排氣及結(jié)殼現(xiàn)象，節(jié)能效果突出；PLC操作臺(tái)22 控制石墨電極6升降和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)16間歇旋轉(zhuǎn)，由于冶煉爐36芯部溫度高達(dá)4200°C，無(wú)法實(shí)現(xiàn)直接測(cè)量，只有通過(guò)冶煉時(shí)的弧流、弧壓和冶煉噪聲的分貝值、爐體14內(nèi)部壓力，把現(xiàn)場(chǎng)的冶煉經(jīng)驗(yàn)編制成專家控制系統(tǒng)，該專家控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)檢測(cè)、動(dòng)態(tài)控制，通過(guò)石墨電極6升降、爐體14旋轉(zhuǎn)、爐體14震動(dòng)的動(dòng)作實(shí)現(xiàn)智能控制，同時(shí)，該專家控制系統(tǒng)還可以通過(guò)記憶和故障排除，形成專家控制工藝，對(duì)微觀不可測(cè)的高溫冶煉過(guò)程通過(guò)結(jié)果比對(duì)，形成新的工藝技術(shù)。爐蓋10置于操作平臺(tái)32上且罩住爐體14上口，在爐體14上部設(shè)爐蓋10， 可有效降低耗電量，且冶煉過(guò)程中，煙塵可集中排放，減少對(duì)環(huán)境的污染，爐蓋10電極區(qū)打結(jié)耐火材料，爐蓋10壽命長(zhǎng)，熱損失少；爐蓋10頂部設(shè)有與安裝在操作平臺(tái)32上的三個(gè)自動(dòng)加料裝置7相連接的三個(gè)自動(dòng)加料口 9和與石墨電極6相對(duì)應(yīng)的三個(gè)電極孔35，三個(gè)自動(dòng)加料口 9設(shè)置在三個(gè)電極孔35外緣處且位于三個(gè)電極孔35的兩兩之間，爐蓋10側(cè)部還設(shè)有三個(gè)人工加料口 11和兩個(gè)排煙管道27，排煙管道27對(duì)稱設(shè)置在爐蓋10側(cè)部上端且與除塵系統(tǒng)23連接，除塵系統(tǒng)23的變頻風(fēng)機(jī)與PLC操作臺(tái)22連接，通過(guò)PLC操作臺(tái)22采集爐蓋10內(nèi)的爐壓，當(dāng)爐體14內(nèi)出現(xiàn)弧流、弧壓及冶煉噪聲出現(xiàn)異常時(shí)，通過(guò)PLC操作臺(tái)22 調(diào)控變頻風(fēng)機(jī)的頻率，達(dá)到有效收集煙塵和降低除塵能耗的目的。三個(gè)人工加料口 11設(shè)置在爐蓋10側(cè)部下端，當(dāng)出現(xiàn)特殊情況自動(dòng)加料裝置7不能正常工作時(shí)，可充分發(fā)揮人工加料口的優(yōu)勢(shì)，而不用停爐停產(chǎn)，爐蓋10內(nèi)側(cè)還設(shè)有分貝檢測(cè)儀12，當(dāng)爐體14內(nèi)部聲音異常時(shí)，分貝檢測(cè)儀12可以把信號(hào)傳遞給PLC操作臺(tái)22，PLC操作臺(tái)22指揮電極升降裝置4把石墨電極6迅速抬高，可以把爐體14內(nèi)的氣體及時(shí)排出，冶煉爐36正前方設(shè)置爐門結(jié)構(gòu)， 爐門通過(guò)液壓油缸可以自動(dòng)打開(kāi)、關(guān)閉，結(jié)合爐蓋10的密閉結(jié)構(gòu)使電熔鎂的冶煉在密閉的冶煉爐36內(nèi)進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)冶煉過(guò)程中煙塵的零排放。上述電極升降裝置4包括電極升降支架18、立柱33、電極升降油缸34、銅-鋼復(fù)合導(dǎo)電橫臂5和導(dǎo)電夾頭8，電極升降支架18下端設(shè)置在水平基礎(chǔ)地面37上，其上端固定有立柱33，電極升降油缸34設(shè)置在電極升降支架18內(nèi)且其活塞桿與立柱33下端固定連接，立柱33上端安裝有銅-鋼復(fù)合導(dǎo)電橫臂5，銅-鋼復(fù)合導(dǎo)電橫臂5 —端與水冷電纜3連接，其另一端設(shè)有固定石墨電極6的導(dǎo)電夾頭8，導(dǎo)電夾頭8為新型鉻銅合金夾頭，強(qiáng)度高， 銅-鋼復(fù)合導(dǎo)電橫臂5是很重要但又比較容易損壞的部件，它材質(zhì)選擇的優(yōu)劣在很大程度上決定了銅-鋼復(fù)合導(dǎo)電橫臂5的整體性能，導(dǎo)電夾頭8的材料采用導(dǎo)電率高，機(jī)械強(qiáng)度大和抗氧性能強(qiáng)的鉻銅合金，導(dǎo)電夾頭8與銅-鋼復(fù)合導(dǎo)電橫臂5采用可拆卸連接，以便于維修和更換，在導(dǎo)電夾頭8內(nèi)部設(shè)有冷卻水通道，冷卻水系統(tǒng)17通過(guò)管道與導(dǎo)電夾頭8接通， 冷卻水下進(jìn)上出，沒(méi)有死水區(qū)，保證導(dǎo)電夾頭8各部位充分冷卻，溫度均勻；電極升降裝置4 采用自動(dòng)調(diào)節(jié)技術(shù)(全數(shù)字智能控制PLC操作臺(tái)22+液壓比例閥)，弧壓弧流穩(wěn)定，反應(yīng)速度靈敏，無(wú)誤操作。上述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)16包括托輪組31、支架四、旋轉(zhuǎn)臺(tái)38和電機(jī)減速機(jī)組30，所述支架 29設(shè)置在水平基礎(chǔ)地面37下方，旋轉(zhuǎn)臺(tái)38通過(guò)托輪組31與支架四連接，電機(jī)減速機(jī)組 30輸出端與托輪組31連接，通過(guò)PLC操作臺(tái)22的控制使旋轉(zhuǎn)臺(tái)38實(shí)現(xiàn)連續(xù)、斷續(xù)旋轉(zhuǎn)。上述三個(gè)自動(dòng)加料裝置7分別與三個(gè)自動(dòng)加料孔9連接，三個(gè)高位料倉(cāng)配置稱重、 自動(dòng)加料功能。立柱33也為三個(gè)，三個(gè)立柱33下端分別與相應(yīng)的電極升降油缸34的活塞桿連接，立柱33上端分別設(shè)有銅-鋼復(fù)合導(dǎo)電橫臂5，銅-鋼復(fù)合導(dǎo)電橫臂5 —端分別與水冷電纜3連接，其另一端分別設(shè)有固定石墨電極6的導(dǎo)電夾頭8，石墨電極6分別通過(guò)電極孔35插入爐體14內(nèi)。電氣控制室20內(nèi)設(shè)有低壓柜21及PLC操作臺(tái)22，爐前現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)觀安裝在操作平臺(tái)32上，變壓器25設(shè)置在變壓器室M內(nèi)，液壓站19安裝在水平基礎(chǔ)地面37上并通過(guò)管道與電極升降油缸34和控制爐門的液壓油缸連接，爐前現(xiàn)場(chǎng)操作臺(tái)^、PLC操作臺(tái)22均通過(guò)線纜分別與液壓站19和測(cè)量?jī)x表(如分貝檢測(cè)儀12、壓力檢測(cè)儀、溫度檢測(cè)儀等)連接。上述變壓器25采用6相輸出，外封式，無(wú)載電動(dòng)調(diào)壓，頂出線方式，減少阻抗，增加弧壓，提高冶煉速度；每相采用二根大截面水冷電纜3、補(bǔ)償器、穿墻銅排、三角形空間布置的節(jié)能型短網(wǎng)2，短網(wǎng)2阻抗值彡3mQ,三相阻抗不平衡度彡5%，內(nèi)電阻小，電阻熱損失小， 保證弧壓。上述實(shí)施例，只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限制本實(shí)用新型實(shí)施范圍， 故凡以本實(shí)用新型權(quán)利要求所述內(nèi)容所做的等效變化，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.新型電熔氧化鎂冶煉電弧爐，包括高壓柜(26)、變壓器Q5)、PLC操作臺(tái)(22)、低壓柜(21)、短網(wǎng)( 以及水冷電纜(3)，所述高壓柜06)輸出端接變壓器0 輸入端，所述變壓器05)輸出端接低壓柜輸入端，所述低壓柜輸出端接短網(wǎng)(2) —端，所述短網(wǎng)(2)另一端接水冷電纜C3) —端，所述水冷電纜(3)另一端與電極升降裝置(4) 一端連接，所述電極升降裝置(4)另一端固定有石墨電極(6)，所述石墨電極(6)放置在位于操作平臺(tái)(32)下方的冶煉爐(36)內(nèi)，其特征在于所述冶煉爐(36)包括爐筒(13)、爐體(14) 和爐蓋(10)，所述爐筒(13)底部置于水平基礎(chǔ)地面(37)上，其頂部與操作平臺(tái)(32)連接， 所述爐體(14)置于臺(tái)車(15)上且位于爐筒(13)中間，所述臺(tái)車(15)放置在位于水平基礎(chǔ)地面(37)下方的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(16)上，所述爐蓋(10)置于操作平臺(tái)(32)上且罩住爐體(14) 上口，所述爐蓋(10)頂部設(shè)有與安裝在操作平臺(tái)(32)上的自動(dòng)加料裝置(7)相連接的自動(dòng)加料口(9)和與石墨電極(6)相對(duì)應(yīng)的電極孔(35)，所述PLC操作臺(tái)02)控制石墨電極 (6)升降和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)(16)間歇旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電熔氧化鎂冶煉電弧爐，其特征在于所述電極升降裝置⑷包括電極升降支架(18)、立柱(33)、電極升降油缸(34)、導(dǎo)電橫臂(5)和夾頭(8)， 所述電極升降支架(18)下端設(shè)置在水平基礎(chǔ)地面(37)上，其上端固定有立柱(33)，所述電極升降油缸(34)設(shè)置在電極升降支架(18)內(nèi)且其活塞桿與立柱(3 下端固定連接，所述立柱(33)上端安裝有導(dǎo)電橫臂(5)，所述導(dǎo)電橫臂(5) —端與水冷電纜(3)連接，其另一端設(shè)有固定石墨電極(6)的夾頭(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型電熔氧化鎂冶煉電弧爐，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái) (16)包括托輪組(31)、支架(四)、旋轉(zhuǎn)臺(tái)(38)和電機(jī)減速機(jī)組(30)，所述支架09)設(shè)置在水平基礎(chǔ)地面(37)下方，旋轉(zhuǎn)臺(tái)(38)通過(guò)托輪組(31)與支架09)連接，所述電機(jī)減速機(jī)組(30)輸出端與托輪組(31)連接驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)臺(tái)(3 間歇旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的新型電熔氧化鎂冶煉電弧爐，其特征在于所述爐蓋 (10)上設(shè)有三個(gè)電極孔(35)和三個(gè)自動(dòng)加料口(9)，所述三個(gè)自動(dòng)加料口(9)設(shè)置在三個(gè)電極孔(3 外緣處且位于三個(gè)電極孔(3 的兩兩之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型電熔氧化鎂冶煉電弧爐，其特征在于所述爐蓋(10)側(cè)部設(shè)有三個(gè)人工加料口(11)和兩個(gè)排煙管道(27)，所述排煙管道(Xi)對(duì)稱設(shè)置在爐蓋 (10)側(cè)部上端且與除塵系統(tǒng)連接，所述三個(gè)人工加料口(11)設(shè)置在爐蓋(10)側(cè)部下端，所述爐蓋(10)內(nèi)側(cè)還設(shè)有分貝檢測(cè)儀(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型電熔氧化鎂冶煉電弧爐，其特征在于所述自動(dòng)加料裝置(7)設(shè)有三個(gè)，分別與三個(gè)自動(dòng)加料孔(9)連接，所述立柱(3 也為三個(gè)，所述三個(gè)立柱 (33)下端分別與相應(yīng)的電極升降油缸(34)的活塞桿連接，立柱(3 上端分別設(shè)有導(dǎo)電橫臂(5)，所述導(dǎo)電橫臂(5) —端分別與水冷電纜(3)連接，其另一端分別設(shè)有固定石墨電極 (6)的夾頭(8)，所述石墨電極(6)分別通過(guò)電極孔(35)插入爐體(14)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型電熔氧化鎂冶煉電弧爐，其特征在于所述爐體(14)下大上小呈圓錐形。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的新型電熔氧化鎂冶煉電弧爐，其特征在于所述爐體(14)的錐度為5-10度。
專利摘要提供一種新型電熔氧化鎂冶煉電弧爐，包括高壓柜、變壓器、低壓柜、PLC操作臺(tái)、短網(wǎng)、水冷電纜、電極升降裝置和石墨電極，石墨電極放置在位于操作平臺(tái)下方的冶煉爐內(nèi)，冶煉爐包括爐筒、爐體和爐蓋，爐筒底部置于水平基礎(chǔ)地面上，其頂部與操作平臺(tái)連接，爐體置于臺(tái)車上且位于爐筒中間，臺(tái)車放置在位于水平基礎(chǔ)地面下方的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，爐蓋置于操作平臺(tái)上且罩住爐體上口，爐蓋頂部設(shè)有與安裝在操作平臺(tái)上的自動(dòng)加料裝置相連接的自動(dòng)加料口和與石墨電極相對(duì)應(yīng)的電極孔，PLC操作臺(tái)控制石墨電極升降和旋轉(zhuǎn)平臺(tái)間歇旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型有效解決冶煉過(guò)程中爐料燒結(jié)棚結(jié)的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)成品芯部成型為圓柱狀，產(chǎn)量同比增加15％以上，節(jié)電20％以上。
文檔編號(hào)F27B3/08GK202153094SQ201120188399
公開(kāi)日2012年2月29日 申請(qǐng)日期2011年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月8日
發(fā)明者張科奇, 郭云奇, 齊國(guó)超 申請(qǐng)人:寶雞鎧豐科技發(fā)展有限公司