[发明专利]一种等离子灰渣熔融炉的电弧控制系统及方法

说明书

一种等离子灰渣熔融炉的电弧控制系统，包括，等离子熔融炉；电弧控制单元和电极控制单元，分别控制等离子熔融炉的电弧运行方式与电极位置。本发明还公开了一种使用所述电弧控制系统的等离子灰渣熔融炉的电弧控制方法，包括以下步骤：S1.测量等离子熔融炉内熔渣深度；S2.测量等离子熔融炉熔渣液面未熔物的厚度；S3.电弧控制单元对熔渣液面未熔物的厚度进行判断，并根据熔渣深度和未熔物的厚度调节电弧长度，之后将电弧长度数据传输至电极控制单元；S4.电极控制单元根据电弧长度数据调整等离子熔融炉的电极位置，本发明提供的控制方法提高了未熔物料的熔融速率，缩短了整个熔融过程。

技术领域

本发明属于等离子灰渣熔融炉技术领域，具体涉及一种等离子灰渣熔融炉的电弧控制系统及方法。

背景技术

等离子炉运行时电弧的运行方式包括埋弧与开弧，其中埋弧为等离子炉运行时，电弧全部存在于熔渣层，不暴露于自由气化区的运行操作；开弧为等离子炉运行时，电弧部分存在于自由气化区中的运行方式。由于灰渣熔浆的特殊性，电弧的放电发生在石墨电极与金属层阳极之间，而为了保证电弧功率热效率并确保耐材不受到电弧辐射的伤害而造成损耗过速，在熔融冶炼的过程中，电弧是完全没入熔渣层的，但是在熔池上部存在大量未熔物料的情况下，又需要电弧调整到明弧状态，利用辐射快速融化未熔物料，在整个过程中，电弧过长可能导致明弧破坏炉体，效率下降，过短则会传热效率降低，局部过热。

发明内容

为解决上述传统熔渣电极和供电控制系统输入不能适应物料状态、匹配度低、效率低的问题，本发明提供一种等离子灰渣熔融炉的电弧控制系统及方法。

本发明采用如下技术方案：

一种等离子灰渣熔融炉的电弧控制系统，包括，

等离子熔融炉；

电弧控制单元，与所述等离子熔融炉的电弧控制部电性连接；

电极控制单元，与所述电弧控制单元和等离子熔融炉的电极控制部同时以电性连接，接收电弧控制单元传输的数据信号后对等离子熔融炉的电极位置进行调节。

一种使用所述电弧控制系统的等离子灰渣熔融炉的电弧控制方法，包括以下步骤：

S1.测量等离子熔融炉内熔渣深度；

S2.测量等离子熔融炉熔渣液面未熔物的厚度；

S3.电弧控制单元对熔渣液面未熔物的厚度进行判断，当熔渣液面未熔物的厚度≥3cm时，电弧控制单元控制等离子熔融炉运行方式为开弧冶炼，并根据熔渣深度和未熔物的厚度调节电弧长度，当熔渣液面未熔物的厚度＜3cm时，电弧控制单元控制等离子熔融炉运行方式为埋弧冶炼，并根据熔渣深度和未熔物的厚度调节电弧长度，之后将电弧长度数据传输至电极控制单元；

S4.电极控制单元根据电弧长度数据调整等离子熔融炉的电极位置。

进一步地，步骤S1所述熔渣深度的测量方法是电信号测量法或钎探法。

进一步地，步骤S3中当未熔物的厚度≥3cm时，电弧长度满足，其中为电弧长度，为熔渣深度，为未熔物的厚度，a的取值范围是15-30mm，当等于3cm时，a取值15mm，当于等于10cm时，a取值30mm，在在3-10cm之间时，a取值遵循线性关系。