一种可消除正负电极消耗不均匀的直流矿热炉结构制造技术

一种可消除正负电极消耗不均匀的直流矿热炉结构，包括矿热炉，所述的矿热炉通过多电极供电，矿热炉连接双向直流电源，双向直流电源连接整流变压器，整流变压器采用裂相或移相结构，从而二次输出多相交流，通过反并联整流柜输出多脉波可变极性直流电压和电流；双向直流电源连接控制系统，控制系统控制双向直流电源输出的电流和电压，控制系统通过网线与上位机相连。本实用新型专利技术不但保留了单向直流供电矿热炉的优点，而且扬弃了其缺点，可以延长正极电极与负极电极的寿命，降低电极消耗量，带来很好的经济效益。

A structure of direct current submerged arc furnace which can eliminate the uneven consumption of positive and negative electrodes

【技术实现步骤摘要】
一种可消除正负电极消耗不均匀的直流矿热炉结构
本技术涉及冶金电力
，特别涉及一种可消除正负电极消耗不均匀的直流矿热炉结构。
技术介绍
工频矿热炉供电过程是将电网的三相50Hz高压交流电，经变压器直接降为低压后供给矿热炉内的三相电极，由于工作时低电压大电流运行，短网上的电抗压降达额定输出电压的10～15％左右。这一方面降低了实际入炉功率，又使电极上的电压波动增加，炉况难以掌握，生产效率下降，同时电网功率因数降低，最低的仅0.6左右，长期工作耗电严重，由此决定了工频矿热炉是耗能大户，电能的成本占到全部成本的一半以上。另应看到，由于工频供电的矿热炉，三相电极之间电压很难控制平衡，存在环流，石墨电极极易损坏，电极消耗量极大，造成各生产企业负担很重，效益受到严重影响。同时注入电网谐波含量大，所以工频供电的矿热炉又是污染大户，由于此行业在国内生产厂家相对较多，耗电严重，而其产品又是我国国民经济及世界工业不可缺少的，使用矿热炉的行业，其产品不但满足国内使用，每年还出口为国家创造了大量外汇。为了解决上述问题，国内已有使用直流供电及低频供电的矿热炉系统投入使用，提高了功率因数，减少了电耗，特别是直流供电的矿热炉接电效果达到20％左右，但因直流矿热炉运行时，电流为单一方向，因电子总是从阴极跑向阳极的机理，造成单方向供电的直流矿热炉，存在正极电极要远远快于负极电极消耗掉的问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种可消除正负电极消耗不均匀的直流矿热炉结构，不但保留了单向直流供电矿热炉的优点，而且扬弃了其缺点，可以延长正极电极与负极电极的寿命，降低电极消耗量，带来很好的经济效益。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种可消除正负电极消耗不均匀的直流矿热炉结构，包括矿热炉1，所述的矿热炉1通过多电极5供电，所述的矿热炉1连接双向直流电源2，双向直流电源2连接整流变压器3，整流变压器3采用裂相或移相结构，从而二次输出多相交流，通过反并联整流柜输出多脉波可变极性直流电压和电流；双向直流电源2连接控制系统4，控制系统4控制双向直流电源2输出的电流和电压，控制系统4通过网线与上位机6相连。所述的矿热炉1电网功率因数达到0.92以上。所述双向直流电源2与矿热炉1内连接的电极数量为多根，两根电极为一组，在矿热炉1内成均衡对称布置，每组电极由一个对应的双向直流电源装置供电。所述双向直流电源2，每台电源包括两组反并联的三相晶闸管整流电路，两组反并联的三相晶闸管整流电路的输入端与整流变压器3的输出端连接，接受整流变压器3输出的交流电压，两组三相晶闸管整流电路的输出端与矿热炉1连接，为矿热炉1提供可变极性的电力电源。所述直流电源2为多组三相晶闸管整流电路，为三相桥式可控整流结构或三相双反星型可控整流或三相桥式同相逆并联整流或双反星型同相逆并联整流。所述三相晶闸管整流电路，每组三相晶闸管整流单元施加触发脉冲，使其组成12脉波整流，三组所述的三相晶闸管整流单元构成36脉波整流供电系统。所述整流变压器3为三相整流变压器或一台二次每相有多个绕组的三相整流变压器。所述的整流变压器3内部设置有载调压开关粗调，晶闸管细调。本技术的有益效果：1、本技术提供的一种直流矿热炉的双向直流供电电源系统，其采用双向直流电源，由于分时输出直流，使得电弧稳定，发热效率高，而且，使短网上电抗降低，电压损失减少，提高了入炉功率。2、本技术提供的一种直流矿热炉的双向直流供电电源系统，可提高电网的功率因数，使电网的功率因数达到0.92以上，提高了入炉功率，从而提高了产量。3、本技术提供的一种直流矿热炉的双向直流供电电源系统，其使得电流趋肤效应问题小，电极烧损均匀，电极呈平底状，电极烧损少，正负电极消耗速度一致，降低了电极消耗量，延长了电极寿命。4、本技术提供的一种直流矿热炉的双向直流供电电源系统，其解决了高压开关频繁跳闸，高压开关经常损坏的问题。5、本技术提供的一种直流矿热炉的双向直流供电电源系统，其采用分时向矿热炉进行直流供电，使得电抗对于短网的影响很小，而且短网安装方便，节约了安装成本。6、本技术提供的一种直流矿热炉的双向直流供电电源系统，其与工频电炉比较，噪音很小，几乎感觉不到电路的运行声音。7、本技术提供的一种直流矿热炉的双向直流供电电源系统，其因不需要矿热炉低频供电系统必须的裂相电路、三相六状态频率控制逻辑，所以主电路及控制电路都远较矿热炉三相低频供电系统简单，自然可靠性要远远高于低频供电的电源系统。附图说明图1a为两电极结构示意图，图1b为四电极结构示意图，图1c为六电极结构示意图。图2为本技术单套6脉波双向直流电源向2根电极矿热炉供电电路原理图。图3为本技术2套6脉波双向直流电源向4根电极矿热炉供电电路原理图。图4为本技术3套6脉波双向直流电源向6根电极矿热炉供电电路原理图。图5为本技术4套6脉波双向直流电源向8根电极矿热炉供电电路原理图。图6(a)为2根电极在矿热炉内的布置俯视图，图6(b)为4根电极在矿热炉内的布置俯视图，图6(c)为6根电极在矿热炉内的布置俯视图，图6(d)为8根电极在矿热炉内的布置俯视图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细说明。如图1所示，本技术提供了一种直流矿热炉的直流供电电源系统，包括：矿热炉1，所述矿热炉采用多电极5供电；双向直流电源2，其与所述矿热炉1连接，向所述矿热炉1提供双向直流电能；整流变压器3，其与所述双向直流电源2连接；控制系统4，其与所述双向直流电源2连接，控制所述双向直流电源2输出的电流和电压。同时其与所述上位机6用网线连接，传输监控数据。所述双向直流电源2与矿热炉1炉膛内电极连接的数量1～9组。两根电极为一组，在炉内对称布置，每组电极由一个对应的双向直流电源装置供电。所述双向直流电源2包括1～9台反并联的三相晶闸管整流电路，每组反并联晶闸管整流电路的输入端与整流变压器3的输出端连接，接收所述整流变压器3输出的交流电压，每组所述反并联晶闸管整流电路的输出端与矿热炉1连接，为矿热炉1分时提供双向电力电源。优选的是，所述反并联三相晶闸管整流电路，每组为6脉波或12脉波双向整流单元，多组构成6脉波整数倍的整流系统向矿热炉1供电。优选的是，对多组所述反并联三相晶闸管整流电路采用一个控制系统4，同时通过网线与工业控制计算机相接，实现控制计算机对直流供电系统的控制。优选的是，所述整流变压器3为1～9台三相整流变压器或一台二次每相有多个绕组的三相整流变压器。在所述矿热炉1与所述整流变压器3中间加入所述双向直流电源2，由于输出双向直流，因此电弧稳定，发热效率高，使短网上电抗降低，从而使短网的电压损失减少，提高了入炉功率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可消除正负电极消耗不均匀的直流矿热炉结构，其特征在于，包括矿热炉(1)，所述的矿热炉(1)通过多电极(5)供电，所述的矿热炉(1)连接双向直流电源(2)，双向直流电源(2)连接整流变压器(3)，整流变压器(3)采用裂相或移相结构，从而二次输出多相交流，通过反并联整流柜输出多脉波可变极性直流电压和电流；双向直流电源(2)连接控制系统(4)，控制系统(4)控制双向直流电源(2)输出的电流和电压，控制系统(4)通过网线与上位机(6)相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种可消除正负电极消耗不均匀的直流矿热炉结构，其特征在于，包括矿热炉(1)，所述的矿热炉(1)通过多电极(5)供电，所述的矿热炉(1)连接双向直流电源(2)，双向直流电源(2)连接整流变压器(3)，整流变压器(3)采用裂相或移相结构，从而二次输出多相交流，通过反并联整流柜输出多脉波可变极性直流电压和电流；双向直流电源(2)连接控制系统(4)，控制系统(4)控制双向直流电源(2)输出的电流和电压，控制系统(4)通过网线与上位机(6)相连。


2.根据权利要求1所述的一种可消除正负电极消耗不均匀的直流矿热炉结构，其特征在于，所述的矿热炉(1)电网功率因数达到0.92以上。


3.根据权利要求1所述的一种可消除正负电极消耗不均匀的直流矿热炉结构，其特征在于，所述双向直流电源(2)与矿热炉(1)内连接的电极数量为多根，两根电极为一组，在矿热炉(1)内成均衡对称布置，每组电极由一个对应的双向直流电源装置供电。


4.根据权利要求1所述的一种可消除正负电极消耗不均匀的直流矿热炉结构，其特征在于，所述双向直流电源(2)，每台电源包括两组反并联的三相晶闸管整流电路，两...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏，李梁，
申请(专利权)人：陕西高科电力电子有限责任公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61