[发明专利]一种变频式电弧炉

说明书

本发明公开了一种变频式电弧炉，包括：自焙电极、电机、变频器、电源和主控装置；自焙电极设置在炉壳内，电机控制自焙电极提升和下降；变频器的电源输入端与电源连接，变频器的电源输出端与电机连接；主控装置与变频器电连接，变频器根据主控装置发送的变频控制指令输出变频处理后的交流电。本发明的变频式电弧炉，采用电机变频技术控制电极，使电极提升、停止、下降操作平稳，产品质量提高，耗电量下降，并能够缩短高钛渣冶炼时间,降低了单位产品耗电量,进而降低了生产成本,提高了产品质量和企业综合竞争力。

技术领域

本发明涉及工业电炉技术领域，尤其涉及一种变频式电弧炉。

背景技术

钛作为稀有金属，已成为国民经济发展中不可缺少的重要原材料和新型结构材料。钛是地壳中分布最广和丰度高的元素之一，占地壳重量的0.61％列居第9位；而钛资源则仅次于铁、铝、镁而列居第4位，是制取钛渣、人造金红石、钛白、海绵钛、钛金属、钛材、焊条涂料的重要原料。金属钛呈银白色，具有熔点高、比重轻、机械强度高、耐磨蚀、线钛塑性良好、不易氧化、还原性强等特点；钛的氧化物——二氧化钛(钛白)，具有无毒、良好的物理化学稳定性、折射指数高，以及很强的白度、着色力、遮盖力、耐性、抗粉化等特征，被称为“颜料之王”。因此，钛及其氧化物、合金产品是重要的涂料、新型结构材料、防腐材料，被誉为“继铁、铝之后处于发展中第三金属”和“战略金属”，被广泛的应用于航空、航天、舰船、军工、冶金、化工、机械、电力、海水淡化、交通运输、轻工、环境保护、医疗器械等领域，并创造了巨大的经济效益和会效益，在国民经济发展中具有重要的地位和作用。

但在高钛渣的冶炼加工过程中用电量较大,每吨用电高达3300度,占产品总成本的35％,由此而带来的是产品的成本大、价格高。因此降低高钛渣的冶炼加工过程中的用电量是我国钛工业发展的重要课题。在高钛渣冶炼过程中,炉料是一次性加入,炉上部的物料被烧结成一个壳体,当这些还原不足的烧结物料落入高温熔池时,渣体膨胀,渣熔体产生沸腾,因而产生翻渣、电极快速提升一系列问题。电极由电机通过正反转控制电极提升和下降，每分钟快速提升、下降达20-30次。电机的实际电流是正常工作电流的六倍,耗电量巨大。同时,人工摔制电极稳定性差,所以在生产过程中跳闸断电现象经常发生,造成高钛渣冶炼过程中冶炼时间长,用电量大。而且由于人工控制电极稳定性差，所以钛渣炉在生产高钛渣的过程中跳闸断电现象经常发生，这也是造成高钛渣冶炼过程中冶炼时间长，用电量大的主要原因。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种变频式电弧炉，采用电机变频技术控制电极的运行。

一种变频式电弧炉，包括：自焙电极、电机、变频器、电源和主控装置；所述自焙电极设置在炉壳内，所述电机控制所述自焙电极提升和下降；所述变频器的电源输入端与所述电源连接，所述变频器的电源输出端与所述电机连接；所述主控装置与所述变频器电连接，所述变频器根据所述主控装置发送的变频控制指令输出变频处理后的交流电。

根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括上位机；所述上位机与所述主控装置电连接，所述上位机将控制指令发送到所述主控装置，所述主控装置实时地将电弧炉的工作状态信息发送给所述上位机；其中，所述工作状态信息包括：所述自焙电极产生的弧流和弧压、所述自焙电极的位置、炉内的压力。

根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括：报警装置；所述报警装置与所述上位机连接；当所述上位机判断电弧炉的工作状态信息出现异常时，则向所述报警装置发送报警信号。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述变频器包括多个功率单元；所述的功率单元包括整流电路，与所述整流电路的输出端连接的滤波电容，与所述滤波电容连接的逆变电桥，以及控制所述功率单元工作的控制电路。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述控制电路与所述主控制装置的连接方式包括：光纤、CAN总线。