[发明专利]一种无极间支路电流矿热电炉

说明书

技术领域：

一种无极间支路电流矿热电炉，可应用于密闭，半密闭，开放式矿热炉；用于冶炼电石，硅系（工业硅、硅铁、硅钙、硅钡、硅铝等）、锰系（硅锰、锰铁）、铬系（铬铁，硅铬）或者镍系、钼铁、钨铁、钛铁、黄磷等矿热电炉；供电方式采用直流，低频、中频、高频交流电或等离子冶炼、电磁冶炼炉新型能源矿热炉；供电变压器采用三相变压器或单相变压器；电极采用预焙或自焙碳电极，或者石墨与其它电极，独立炉膛单相电极可以采用单电极也可多电极；电极供电加电装置采用铜瓦或组合把持器导电元件或其它加电方式；无极间支路电流矿热电炉可用于间歇工作的精炼炉，可低成本的替代直流矿热炉。

背景技术：

从矿热炉电极的做功方式分析，传统多相冶炼的矿热炉都是一个炉膛内有多相电极，电极间做功主要是角接做功，因电极角接做功的矿热炉料租和操作电阻小，极间支路电流大，会引起电极上抬或插深不足，导致冶炼能耗增加，产品品位低，衍生设备故障较多，难以长期低耗稳定运行，对原料质量要求也比较苛刻。

发明内容：

发明目的（解决的问题）

无极间支路电流矿热电炉主要是在保证负荷和电极埋弧的前提下，通过改变电极做功连接方式，大幅的增加料阻，实现矿热炉电极更好的插深，并在六电极后采用同相逆并联增加电极和矿热炉负荷，同时大幅提高二次电压，以提高矿热炉电能的利用率和矿热炉变压器自身的效率，减少电极和短网系统供电线路损耗，同时提高矿热炉变压器自身功率因数和矿热电炉的电效率和热能利用率，降低尾气温度。

技术方案

无极间支路电流矿热电炉，炉底为一体导电炉底或以电缆连接多独立炉膛的炉底成导通一体炉底，炉底采用优质碳砖也可以采用其它耐高温导电材料，独立炉膛直径为其单电极直径1.200-9.999倍，独立炉膛电极为圆形这个直径就是计算独立炉膛的电极直径，电极采用其它形状，电极直径取值为电极横截面的外接同心圆直径；独立炉膛可根据冶炼需要采用其它多边形，跑道式长圆、椭圆或扇形等；独立炉膛的单相电极可以单根、双根也可多根；无极间支路电流矿热电炉多独立炉膛的布置方式，有中心对称的三炉膛正三角或六炉膛正六角形；或独立炉膛采用矩形阵列的单行三列或单行六列，两行三列（包括独立炉膛单电极六个独立炉膛的两行三列和独立炉膛双电极三炉膛的电极两行三列方式），或两行六列等；采用六电极时电极供电可采用同相逆并联方式，以实现多个独立炉膛电极的做功平衡和矿热炉负荷提升。

独立炉膛排列方式很多，本说明书方案仅以：独立炉膛内单电极三个独立炉膛的正三角形布局（图1）、独立炉膛内单电极独立炉膛单行三列布置（图2）、独立炉膛内双电极三角形布置或称六电极六角三个独立炉膛（图3）、独立炉膛内单电极六个独立炉膛直线排列（图4）和独立炉膛内双电极三独立炉膛的六电极直线排列（图5）做技术方案说明。

1）无极间支路电流矿热电炉横截面为各独立炉膛采用等边三角形布置，以三个电极横截面几何中心为矿热炉中心，以每根电极几何中心为圆心做独立炉膛（如果是独立炉膛多根电极则以多根电极几何中心做独立炉膛中心）；电极矩形矩阵排列的单行三列结构或单行六列，以环形矩阵排列的单独立炉膛单电极和双电极布置，以电极直径或电极横截面的外接同心圆直径的1.2—9.999倍为直径做独立炉膛，独立炉膛的炉壳间距以满足独立炉膛砌筑和独立炉膛的炉壳之间散热绝缘为准，建议不少于150-200mm，各个独立炉膛的炉壳间（8）保持足够冷却散热距离，必要时采用水冷炉壳，保证炉膛间电流只从炉底导通，不能从独立炉膛的炉壳导通；独立炉膛的炉壳与炉底间绝缘不导电，独立炉膛的炉壳要做好隔磁处理，炉壳独立炉膛间空隙处（6）（7）（8）间的炉底公共炉底部分的碳砖及与空气接触的地方（6、7、8、）要做好耐火砖保温或水冷并且隔绝空气；公共炉底部分的炉壳（5）内侧有耐材保温和密封隔离空气，防止公共炉底热量散失和炉底碳砖在高温时接触空气氧化，同时公共炉底（9）与公共炉底外壳（5）绝缘，与独立炉膛炉壳（3）（10）绝缘。

2）无极间支路电流矿热电炉的电极（1）一般位于独立炉膛中心，多电极根据布置设计，实际运行中因为独立炉膛的布置方式不同，个别电极会出现四周吃料不同，可根据实际需要适度偏离独立炉膛中心，因此在设计独立炉膛（2）的电极（1）位置时，要保证电极适度调整能力;同时在实际运行中,独立炉膛形状要根据实际排列方式和冶炼需要做适度调整,。