[发明专利]一种安全可控的电弧炼锡炉

说明书

一种安全可控的电弧炼锡炉，包括炉体、电极臂、电极棒、立柱、卷扬机和自动化控制系统；自动化控制系统包括电弧检测元件和PLC信号处理系统；PLC信号处理系统中设定的固态物料冶炼工作电流为5000安培；自动化控制系统还包括塌料预检测系统和保护系统。本发明从多种角度保障安全性、环保节能、操作方便，可靠性高，自动化控制系统灵敏度高。

技术领域

本发明涉及电弧冶炼炉领域，具体地，涉及一种安全可控的电弧炼锡炉。

背景技术

目前的卷扬机式电极调节基本上采用手动方式，冶炼时需由专职操作人员根据炉内每根电极电流大小，手动操作卷扬机正反转，控制电极升降位置，达到调整功率的目的。这种方式稳定性差，反应慢，只能单根升降，操作不便，占用人力资源，且手动操作不易发觉电极棒是否到炉底或炉顶问题，操作不当易引起烧坏电机等安全问题，还有不能及时发现或预料炉内塌料情况的发生。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种安全可控的电弧炼锡炉，包括炉体、电极臂、电极棒、立柱、卷扬机和自动化控制系统；

电极臂沿水平方向设置在立柱上，设置有滑轮和夹持装置；

电极棒通过夹持装置垂直设置在电极臂上，插入炉体中；

卷扬机包括变频器、电机和减速机；卷扬机的转速为0~970r/min；卷扬机通过钢丝绳连接在电极臂上，卷扬机通过减速机-钢丝绳-滑轮-夹持装置的传动方式带动电极棒上下升降。

自动化控制系统包括电弧检测元件和PLC信号处理系统；电弧检测元件包括均匀分布在炉体内部各处的弧流、弧压高精度检测元件；自动化控制系统中设定的固态物料冶炼工作电流为5000安培；自动化控制系统的电极升降最高速度为2~4.5m/min；自动化控制系统的电流调节范围为25~130%I_H（变压器额定电流）。

自动化控制系统还包括保护系统，所述的保护系统包括设置在电极棒底部和炉体对应位置的感应线圈装置，还包括设置在电机上的电路感应装置。保护系统实现的保护功能包括：电极到顶自动停机、电极到底自动停机、炉料不导电自动停机、电极不够长延时单方向（下降）自动停机且自动恢复；电机缺相自动停机。

自动化控制系统还包括塌料预检测系统，所述的塌料预检测系统设置于电弧检测元件和PLC信号处理系统之间；所述的塌料预检测系统监控电弧检测元件接收到的阶梯式变化的电流、电压。

进一步的，自动化控制系统还包括塌料预检测系统，所述的塌料预检测系统设置于电弧检测元件和PLC信号处理系统之间；所述的塌料预检测系统监控电弧检测元件接收到的阶梯式变化的电流、电压。塌料预检测系统原理：由于炉内塌料时，剩余固态物料接收到的电极棒传导过来的电流相对增加，导致电流大小会陡然增加，电弧检测系统检测到固态物料的电流激烈变化信号，向塌料预检测系统发送信号，塌料预检测系统判断符合塌料条件后立即向PCL信号处理系统发出紧急处理信号，各系统作出相应的应急处理。

进一步的，PLC信号处理系统从电弧检测元件、塌料预检测系统、保护系统等接收输入信号，所述的输入信号包括：电流、电压档位，保护信号和其他开关量。

进一步的，PLC信号处理系统将信号输出给卷扬机的变频器，输出信号包括：升降信号、频率信号、停机信号。

进一步的，卷扬机的变频器根据接收所述的PCL信号处理系统的输出信号，所述的变频器控制电机、减速机的转速和方向，进一步通过钢丝绳控制电极棒的升降方向和升降速度。

进一步的，卷扬机的电机为卧式电机，卷扬机的减速机为涡轮减速机，钢丝绳为滚筒钢丝绳。

进一步的，立柱的转动部位采用滚动轴承。

进一步的，保护系统还包括设置在钢丝绳上的张力检测器，一旦PCL信号处理系统接收到张力检测器的信号出现剧烈波动的情况，立即停止该电极棒运行（只能反向运行），同时发出声光警告。