[实用新型]非金属冶炼电极自动调节装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电熔冶炼设备，尤其是涉及一种非金属冶炼电极自动调节装置，其主要适用于电熔镁砂的冶炼。 

背景技术

冶炼分金属冶炼和非金属冶炼，非金属冶炼包括电熔镁砂冶炼、电熔刚玉、电熔氧化锆(氧化锆包含稳定锆和半稳定锆)、碳化硼冶炼等，其中，电熔镁砂的冶炼在非金属冶炼中占很重要的一部分。电熔镁砂是以菱镁矿等镁质原料经电熔镁炉熔炼达到熔融状态冷却后而制成的，其具有纯度高、熔点高、结晶粒大、结构致密、热震稳定性好、抗渣性强和绝缘性能强等特性，是一种优良的高温电气绝缘材料，同时也是制作高档镁砖、镁碳砖及不定形耐火材料的重要原料。 

我国是镁资源大国，且菱镁矿资源比较丰富，因此电熔镁砂主要采用菱镁矿作为原料进行冶炼，但是我国的电熔镁砂熔炼水平相对比较落后，尤其是电极的调节主要是依靠人工进行调节。传统的电熔镁砂设备包括上端敞开的炉体、插入炉体中的电极、用于带动电极升降的升降装置以及给电极供电的变压器和给变压器供电的高压柜等，其中，电极的数量为三根，升降装置由卷扬机和将卷扬机与电极连接起来的钢丝绳组成。具体冶炼过程为：冶炼前需预先将部分原料(菱镁矿石料)置于炉体底部作为垫底，然后采用升降装置将电极下降，工人下到炉体底部，配合升降装置将电极插入炉体底部的菱镁矿中，使得三根电极形成近似等边三角形的图形(为了便于起弧，三根电极之间的距离较近)，再在相邻两电极之间铺设一层石墨料，随后在炉体内加入大量菱镁矿块料后，给三相电极均送电，这时电极之间因石墨短路形成电弧，则菱镁矿块料受热熔化；熔化的过程中， 需继续向炉体内加料，随着菱镁矿的加入和熔化，熔池上涨，因此需要通过升降装置不断调整电极的高度使得电极在熔池中的长度维持在一定范围内；当熔池上升到炉口附近时，熔炼过程结束，停止供电进行冷却，熔液结晶，经过人工破碎、分拣，最后形成成品。在整个过程中，为了增大三根电极之间的距离，使得熔炼范围加大，熔炼过程中需向三根电极形成的空间中加料，在加入料对三根电极向外撑开的作用下，使得三根电极之间的距离增大，进而加大熔炼范围；当熔池快上升至炉口附近时，需向三根电极之外进行加料，以减小三根电极之间的距离，缩小熔炼范围，尽快冷却。 

由上可见，在整个冶炼过程中，电极之间的距离调节全程都是通过人工进行调节，而人工调节存在以下缺点：(1)电极的调节为被动调节，被动调节速度较慢，影响冶炼效率；(2)人工调节不稳定，且不稳定的电极间距变化会影响三相横臂供电功率的不平衡程度，进而影响熔化速度；(3)电极在炉体中的最佳位置不可控；(4)不利于大规模机械化生产；(5)炉体无法加盖密封，污染严重；(6)操作人员危险性很大；(7)能耗大，效率低。 

为此，设计一种能耗小、效率高、污染小、生产成本低且能实现电极间距方便调节的非金属冶炼电极自动调节装置是本领域科研人员亟待解决的问题。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种非金属冶炼电极自动调节装置，其结构简单、设计合理且使用操作方便，能有效解决现有技术中通过人工加料来调节三根电极的间距存在人为因素大，易导致三相功率不平衡和电极在炉体中的最佳位置不可控的问题，同时具有调节安全可靠，无污染，能耗小，效率高，生产成本低，使用范围广的特点。