【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电磁冶金装备领域，涉及一种抑制双顶电极电弧炉电弧偏弧的系统。
技术介绍
1、在熔炉电弧区域中的电弧的偏转是一个众所周知的问题，其中电弧区域在电极的一个远端和容器中熔化材料的熔体之间延伸。现有常见的直流电弧炉包含一个横截面通常为圆形的容器，该容器包括了一个封闭的顶部，一个单电极从该顶部轴向地延伸到一个由该容器所限定的室中。该电极作为阴极由主熔炉电路连接到直流电源的一个极，另一个电极通过阳极导体连接到位于该容器底上的阳极端。偏转是由一个在该电弧区域内的横向磁场产生的力导致的，其中所述磁场是主电路中电流所导致的结果。而双顶电极电弧炉的电弧偏转主要由两段电弧之间产生的横向磁场力导致，两段电弧相互偏转靠近。作为电弧偏转所导致的结果，该容器的壁上的热负荷并不对称，这进而导致该壁的不均匀磨损，并可能导致长的停机时间和高的耐火材料成本，降低电弧的加热效率。
2、目前虽然己知有多种用于减轻单电极电弧偏转的系统和方法，但是不适用于双顶电极电弧炉电弧偏弧，因此，亟需一种新型的能够抑制双顶电极电弧炉电弧偏弧的系统。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种抑制双顶电极电弧炉电弧偏弧的系统，抑制电弧的偏移，从而提高电弧的加热效率，快速熔炼炉内炉料，提高生产效益。
2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种抑制双顶电极电弧炉电弧偏弧的系统，包括直流电源1、底电极2、炉体3、电极升降机构4、顶电极5、电磁发生装置6、控制器7、电流
4、所述顶电极5为两个伸入炉体内的电极，流过每个电极的电流方向相同，两个电极都作为阴极；
5、所述控制器7通过电流采集装置8和电压采集装置9采集的电流和电压信号计算电弧10间的电磁场强度，控制电磁发生装置6产生反向电磁场；
6、直流电源1产生的直流电通过顶电极5对炉料放电形成电弧10对炉料进行加热，在两组电弧形成的过程中，以同方向电流形成的电磁力导致电弧10发生偏移，从而影响电弧的加热效率，通过电流采集装置8和电压采集装置9检测所流经顶电极5的电流和电压，传递给控制器7，控制器7经过计算得到电磁力的大小和偏弧的程度，再发送给安装于炉体3上的电磁发生装置6产生与电极间电弧10产生的电磁场反方向的电磁场来减弱电弧10间的电磁力，从而抑制电弧10的偏移，提高电弧10的加热效率，可快速熔炼炉内炉料，提高生产效益。
7、该系统抑制电弧偏移的方法为：所述电极升降机构4通过调整顶电极5和炉料之间的距离，从而调整顶电极5和炉料之间的电压和电磁场强度相对稳定，同时控制器7调整电磁发生装置6所发出的反方向磁场与电弧10间电磁场相抵消。
8、优选的，所述电磁发生装置6可以为导体或者产生电磁场的线圈及其发生装置。
9、优选的，所述电磁发生装置6为电磁场的线圈及其发生装置，则贴近炉体3的侧壁，且平行于两顶电极5所在平面，位于两顶电极5所在平面两侧；每个顶电极5至少对应一个电磁线圈，每个电磁线圈至少包含一个线圈，且每个线圈可以具有任意合适的形状或结构，例如圆形、椭圆形和矩形等；每个线圈至少包含一个绕组，通过调节绕组数量来调节所产生磁场的强度。
10、优选的，所述电磁发生装置6为电磁场的线圈及其发生装置，则所需电源为与主电源分离的直流电源装置提供。
11、优选的，所述电磁发生装置6为导体，则每个电磁发生装置6至少包含一段导体，该导体平行于顶电极5，且位于两个顶电极5所在平面上。
12、优选的，所述电磁发生装置6为导体，则所需电源为单独外加直流电源装置，或通过直流电源装置提供。
13、优选的，所述直流电源1所用器件可以为晶闸管、igbt、igct等功率半导体器件组成的直流整流电源装置。
14、优选的，所述底电极2可以为柱式电极、针式电极、鳍式电极或其他型式的电炉底电极型式。
15、优选的，所述炉体3可以为任意合适的金属构件和耐火材料炉衬构成的炉体。
16、优选的，所述电极升降机构4可以为固定立柱式、活动立柱式等使用液压传动或电动的电极升降装置。
17、优选的，所述顶电极5为石墨材料或其他具有高导电、高导热、低阻抗的材料。
18、优选的，所述电流采集装置8可以为电流互感器或者罗氏线圈等电流检测装置。
19、优选的，所述电压采集装置9可以为电压互感器或者霍尔线圈等电压检测装置。
20、优选的，所述电弧10为顶电极与炉料产生的电离电弧体。
21、本专利技术的有益效果在于：本专利技术在双顶电极电弧炉基础上增加了电磁发生装置、控制器、电流采集装置和电压采集装置，通过获取电流采集装置和电压采集装置检测到的流经双顶电极的电流和电压信号，传递给控制器计算得到电磁力的大小和偏弧的程度，从而通过电磁发生装置抑制电弧的偏移，提高电弧的加热效率，提高炉内炉料熔炼速度，提高生产效益。
22、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种抑制双顶电极电弧炉电弧偏弧的系统，包括直流电源(1)、底电极(2)、炉体(3)、电极升降机构(4)、顶电极(5)，以及顶电极(5)和底电极(2)之间放电所形成电弧(10)，其特征在于，还包括电磁发生装置(6)、控制器(7)、电流采集装置(8)和电压采集装置(9)；
2.根据权利要求1所述的抑制双顶电极电弧炉电弧偏弧的系统，其特征在于，所述电磁发生装置(6)为导体或者产生电磁场的线圈及其发生装置。
3.根据权利要求2所述的抑制双顶电极电弧炉电弧偏弧的系统，其特征在于，所述电磁发生装置(6)为电磁场的线圈及其发生装置，则贴近炉体(3)的侧壁，且平行于两顶电极(5)所在平面，位于两顶电极(5)所在平面两侧；每个顶电极(5)至少对应一个电磁线圈，每个电磁线圈至少包含一个线圈，且每个线圈具有任意合适的形状或结构；每个线圈至少包含一个绕组，通过调节绕组数量来调节所产生磁场的强度。
4.根据权利要求2或3所述的抑制双顶电极电弧炉电弧偏弧的系统，其特征在于，所述电磁发生装置(6)为电磁场的线圈及其发生装置，则所需电源为与主电源分离的直流电源装置提供。<...
【技术特征摘要】
1.一种抑制双顶电极电弧炉电弧偏弧的系统，包括直流电源(1)、底电极(2)、炉体(3)、电极升降机构(4)、顶电极(5)，以及顶电极(5)和底电极(2)之间放电所形成电弧(10)，其特征在于，还包括电磁发生装置(6)、控制器(7)、电流采集装置(8)和电压采集装置(9)；
2.根据权利要求1所述的抑制双顶电极电弧炉电弧偏弧的系统，其特征在于，所述电磁发生装置(6)为导体或者产生电磁场的线圈及其发生装置。
3.根据权利要求2所述的抑制双顶电极电弧炉电弧偏弧的系统，其特征在于，所述电磁发生装置(6)为电磁场的线圈及其发生装置，则贴近炉体(3)的侧壁，且平行于两顶电极(5)所在平面，位于两顶电极(5)所在平面两侧；每个顶电极(5)至少对应一个电磁线圈，每个电磁线圈至少包含一个线圈，且每个线圈具有任意合适的形状或结构；每个线圈至少包含一个绕组，通过调节绕组数量来调节所产生磁场的强度。
4.根据权利要求2或3所述的抑制双顶电极电弧炉电弧偏弧的系统，其特征在于，所述电磁发生装置(6)为电磁场的线圈及其发生装置，则所需电源为与主电源分离的直流电源装置提供。
5.根据权利要求2所述的抑制双顶电极电弧炉电弧偏弧的系统，其特征在于，所述电磁发生装置(6)为导体，则每个电磁发生装置(6)至少包含一段导体，该导体平行于顶电极(5)，且位于两个顶电极(5)所在平面上。
6.根据权利要求2或5所述的抑制双顶电极电弧炉电弧偏弧的系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：张豫川，肖学文，杨宁川，熊涛，杨林钢，黄其明，谈存真，贺美乐，张建，吴学涛，黄涵锐，何鹏，
申请(专利权)人：中冶赛迪工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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