[发明专利]多回路变流矿热炉及多回路变流矿热炉系统

说明书

本发明提供了一种多回路变流矿热炉及多回路变流矿热炉系统，包括：变流设备、多电极装置、炉体、熔池和电炉变压器；其中，电炉变压器、变流设备、多电极装置和熔池依次相连接；熔池为炉体内部用于盛装炉料的空间；电炉变压器用于向变流设备输送工频电能；变流设备用于将工频电能转换频率为0Hz‑20Hz电能后经多电极装置输送至熔池，以使变流设备经多电极装置与熔池之间建立多个电流回路，在熔池内冶炼炉料。本发明可以改善现有矿热炉的弊端，提高矿热炉冶炼的适应性和通用性。

技术领域

本发明涉及冶金工程技术领域，尤其是涉及一种多回路变流矿热炉及多回路变流矿热炉系统。

背景技术

矿热炉主要用于还原冶炼矿石，碳质还原剂及溶剂等原料，是冶金工业中重要的设备。目前矿热炉包括三种：采用三相工频供电的交流矿热炉、采用无底电极直流供电的矿热炉以及采用三相低频供电的矿热炉，但是，采用三相工频供电的交流矿热炉具有导电线路电抗高，电炉铁磁部件涡流损耗大，电能输入电炉熔池困难，集肤效应严重导致线路载流能力下降并降低系统用电效率，电弧重复点燃熄灭次数高造成电极崩碎消耗大，系统自然功率因数低，产品吨产矿耗大和吨产电耗高等弊端；采用无底电极直流供电的矿热炉生产某些产品时阳极效应显现，从而使得熔池热源分布不均匀；采用三相低频供电的矿热炉存在使用超低频电能运行的问题，容易造成熔池内电热源长时间分布不均，影响炉料的电热化学还原反应有序进行。因此，现有的矿热炉具有多种弊端，其工业适用性和通用性较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种多回路变流矿热炉及多回路变流矿热炉系统，以改善现有矿热炉的弊端，提高矿热炉冶炼的适应性和通用性。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种多回路变流矿热炉，包括：变流设备、多电极装置、炉体、熔池和电炉变压器；其中，电炉变压器、变流设备、多电极装置和熔池依次相连接；熔池为炉体内部用于盛装炉料的空间；电炉变压器用于向变流设备输送工频电能；变流设备用于将工频电能转换频率为0Hz-20Hz电能后经多电极装置输送至熔池，以使变流设备经多电极装置与熔池之间建立多个电流回路，在熔池内冶炼炉料。

在一种实施方式中，变流设备包括多个变流器；其中，变流设备输出的电流回路的数量与变流器的数量相同。

在一种实施方式中，多电极装置中设置电极的数量为大于2的偶数，且电极的数量与变流器的数量相同。

在一种实施方式中，每个变流器包括第一输出端和第二输出端，第一输出端和第二输出端与多电极装置相连接；其中，每个变流器的第一输出端与第二输出端之间的输出电压具有同频率、同相位、同幅值的特性。

在一种实施方式中，每个电极连接两个变流器的第一输出端或者两个变流器的第二输出端；每个电极与相邻且电流相位相反的电极之间距离相同。

在一种实施方式中，多电极装置包括四个电极；四个电极呈正方形或者平行四边形布局；其中，平行四边形由两个相同的等边三角形组成。

在一种实施方式中，多电极装置中电极的数量为大于4的偶数，电极呈长方形布局；其中，长方形由多个相同的等腰三角形组成，每个电极位于等腰三角形的顶点。

在一种实施方式中，电极呈平行四边形布局；其中，平行四边形由多个相同的等边三角形组成，每个电极位于等边三角形的顶点。

在一种实施方式中，电极呈等边三角形布局；其中，每个电极位于等边三角形的顶点和每条边的中点。

第二方面，本发明实施例提供了一种多回路变流矿热炉系统，包括上述第一方面提供的任一项的多回路变流矿热炉，还包括与多回路变流矿热炉连接的外部电源。

本发明实施例带来了以下有益效果：