一种双电极直流电弧炉引弧装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种双电极直流电弧炉引弧装置，包含熔融炉、直流电源、阳极电极、阴极电极、阳极电压测量单元、阴极电压测量单元、引弧金属板、金属接地极和热电偶，阳极电阻一端与直流电源正极连接，阴极电阻一端与直流电源负极连接，阳极电阻另一端和阴极电阻另一端均接地，阳极电压测量单元两端分别与阳极电阻两端连接，阴极电压测量单元两端分别与阴极电阻两端连接，引弧金属板水平设置在凝固熔渣层的上侧面上，金属接地极从熔融炉下端穿入熔融炉内并且金属接地极上端与凝固金属层接触，金属接地极下端接地，热电偶设置在金属接地极内。本实用新型专利技术可操作性强，引弧成功率高，可轻易改造为自动控制程序，实现全自动引弧。

An arc striking device of double electrode DC arc furnace

【技术实现步骤摘要】
一种双电极直流电弧炉引弧装置
本技术涉及一种电弧炉引弧装置，特别是一种双电极直流电弧炉引弧装置。
技术介绍
直流等离子体电弧熔融技术是目前比较常用的飞灰/无机废弃物熔融炉方式。通过直流电弧产生的热能，将飞灰/无机废弃物熔融。双电极直流电弧技术，如CN201710305547.6，将双电极互作阴阳极，省去了导电炉底电极，简化炉底结构设计，具有良好的工艺可控性。双电极电弧炉炉底设置有金属层接地装置，用以检测阴极侧和阳极侧的电压，并执行引弧步骤，如图3所示。在这里，我们定义引弧阶段从电弧开始启动开始，直至完全熔融初始炉料结束。双电极直流电弧炉的简要引弧步骤包括：阳极3下降，直至阳极电压为0V，阳极3短路；阴极4下降，直至阴极电压为0V，阴极4短路，双电极电弧系统形成通路；提升阴极4至一定高度，产生阴极弧；提升阳极3至一定高度，产生阳极弧；熔融引弧金属板7和其它炉料15，直至完全熔融，引弧步骤结束，达到允许投料状态。可见，该引弧操作中，金属接地极8始终接入电弧电路，以实时判断阳极和阴极电压，作为表征电弧系统状态的标识。在电弧炉一般采用溢流排渣或倾倒排渣，无论哪种方式总会有一部分熔渣和金属层留在炉内。因此，在每次停炉后，在炉底形成不导电凝固熔渣层和其所覆盖的凝固金属层，如图3。除非在重新起炉前清除这层凝固熔渣层，否则金属接地极8无法接入电弧电路，因而无法再次使用如上的引弧方法。实际上，清除凝固熔渣层会耗费大量人力物力，显著拉长停炉时间，降低生产效率。为解决这个困难，目前有两种典型方法用于解决上述凝固熔渣层存在情况下的引弧问题。第一种：如日立造船的JP10253266，在双电极之间布置一定数量导电物颗粒（引弧剂16，如图4所示），在熔渣层表面形成一层导电层，这样可以实现电弧电路闭合，并引弧成功。其问题在于，颗粒料的导电性不可靠，同时颗粒质量较轻，容易被电弧射流吹散。这会导致电弧放电不稳定，容易发生断弧；同时，由于金属接地极被熔渣层遮断，无法接入电弧电路，原有引弧步骤无法使用。第二种，如三菱重工的JP2002213726。将电极在熔渣层凝固前插入金属层。在需要引弧时截断主电极，通过阴/阳极与贯穿熔渣层的断裂电极之间引弧放电，形成连通电弧电路，如图5所示。相比方法一，该方法解决了金属层接地极被隔断的问题。但断裂电极断面被电弧烧蚀不再平坦，导致放电不稳定；同时，熔池完全熔融后会有石墨碎片漂浮在熔池表面，极易堵塞排渣口14，影响排渣。因此，综上所述，目前已有的两种方法均有缺陷：第一种方法仅理论可行，难以保证引弧成功率，也未给出新型引弧方法；第二种方法除引弧不稳定外，还会产生石墨电极碎片，有阻塞排渣口的隐患。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种双电极直流电弧炉引弧装置，提高引弧成功率。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种双电极直流电弧炉引弧装置，其特征在于：包含熔融炉、直流电源、阳极电极、阴极电极、阳极电压测量单元、阴极电压测量单元、引弧金属板、金属接地极和热电偶，阳极电极与直流电源正极连接，阴极电极与直流电源负极连接，阳极电极和阴极电极滑动设置在熔融炉上端，阳极电阻一端与直流电源正极连接，阴极电阻一端与直流电源负极连接，阳极电阻另一端和阴极电阻另一端均接地，阳极电压测量单元两端分别与阳极电阻两端连接，阴极电压测量单元两端分别与阴极电阻两端连接，引弧金属板水平设置在凝固熔渣层的上侧面上，金属接地极从熔融炉下端穿入熔融炉内并且金属接地极上端与凝固金属层接触，金属接地极下端接地，热电偶设置在金属接地极内。进一步地，所述阳极电极和阴极电极分别设置在熔融炉上端并且能够在熔融炉内沿着竖直方向升降。进一步地，所述熔融炉侧面开有排渣口。进一步地，所述金属接地极内开有与热电偶匹配的通孔，热电偶设置在金属接地极内的通孔内用于测量凝固金属层温度。进一步地，所述阳极电极和阴极电极均设置在上下驱动装置上由上下驱动装置驱动升降，阳极电极上还设置有位移传感器。本技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、本技术表征方法和数据明确，可操作性强，引弧成功率高，可轻易改造为自动控制程序，实现全自动引弧；2、不会在熔池中产生石墨电极碎片，没有堵塞溢排渣口的风险；3、适应多种工况，本技术也适用于炉底无凝固熔渣层的工况。附图说明图1是本技术的一种双电极直流电弧炉引弧装置的示意图。图2是本技术的一种双电极直流电弧炉引弧方法的流程图。图3是现有技术的电弧炉引弧方法示意图。图4是现有技术日立造船厂引弧方法示意图。图5是现有技术三菱引弧方法示意图。具体实施方式下面通过实施例对本技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本技术的解释而本技术并不局限于以下实施例。如图1所示，本技术的一种双电极直流电弧炉引弧装置，包含熔融炉1、直流电源2、阳极电极3、阴极电极4、阳极电压测量单元5、阴极电压测量单元6、引弧金属板7、金属接地极8和热电偶9，阳极电极3与直流电源2正极连接，阴极电极4与直流电源2负极连接，阳极电极3和阴极电极4滑动设置在熔融炉1上端，阳极电阻10一端与直流电源2正极连接，阴极电阻11一端与直流电源2负极连接，阳极电阻10另一端和阴极电阻11另一端均接地，阳极电压测量单元5两端分别与阳极电阻10两端连接，阴极电压测量单元6两端分别与阴极电阻11两端连接，引弧金属板7水平设置在凝固熔渣层12的上侧面上，金属接地极8从熔融炉1下端穿入熔融炉1内并且金属接地极8上端与凝固金属层13接触，金属接地极8下端接地，热电偶9设置在金属接地极8内。阳极电极3和阴极电极4分别设置在熔融炉1上端并且能够在熔融炉1内沿着竖直方向升降。阳极电极3和阴极电极4均设置在上下驱动装置上由上下驱动装置驱动升降，阳极电极3上还设置有位移传感器用于检测阳极电极3的位移状态。熔融炉1侧面开有排渣口14。金属接地极8内开有与热电偶9匹配的通孔，热电偶9设置在金属接地极8内的通孔内用于测量凝固金属层13温度。一种双电极直流电弧炉引弧装置的使用方法，包含以下步骤：步骤一：将阳极电极下降至引弧金属板上侧面并确认接触；将引弧用金属板通过人孔/维修孔放置在双电极正下方的熔渣层表面；通过阳极电极的驱动装置驱动阳极电极下降，当阳极电极下端接触到引弧金属板时，此时驱动装置仍然为开启状态，而位移传感器接收到实际位移为0，则控制驱动装置停止并确认阳极电极下端接触引弧金属板。步骤二：将阴极电极下降至引弧金属板上侧面并确认接触；通过阴极电极的驱动装置驱动阴极电极下降，阴极电极下降过程中，阴极电极悬空从而两个电极之间断路，此时阳极电压测量单元和阴极电压测量单元测量的分别是阴极电阻和阴极电阻的电压，阳极电阻和阴极电阻电阻值相同，阳极电压测量单元和阴极电压测量单元的电压值相同且是直流电源电压的一半，当阴极电极下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双电极直流电弧炉引弧装置，其特征在于：包含熔融炉、直流电源、阳极电极、阴极电极、阳极电压测量单元、阴极电压测量单元、引弧金属板、金属接地极和热电偶，阳极电极与直流电源正极连接，阴极电极与直流电源负极连接，阳极电极和阴极电极滑动设置在熔融炉上端，阳极电阻一端与直流电源正极连接，阴极电阻一端与直流电源负极连接，阳极电阻另一端和阴极电阻另一端均接地，阳极电压测量单元两端分别与阳极电阻两端连接，阴极电压测量单元两端分别与阴极电阻两端连接，引弧金属板水平设置在凝固熔渣层的上侧面上，金属接地极从熔融炉下端穿入熔融炉内并且金属接地极上端与凝固金属层接触，金属接地极下端接地，热电偶设置在金属接地极内。/n

【技术特征摘要】
1.一种双电极直流电弧炉引弧装置，其特征在于：包含熔融炉、直流电源、阳极电极、阴极电极、阳极电压测量单元、阴极电压测量单元、引弧金属板、金属接地极和热电偶，阳极电极与直流电源正极连接，阴极电极与直流电源负极连接，阳极电极和阴极电极滑动设置在熔融炉上端，阳极电阻一端与直流电源正极连接，阴极电阻一端与直流电源负极连接，阳极电阻另一端和阴极电阻另一端均接地，阳极电压测量单元两端分别与阳极电阻两端连接，阴极电压测量单元两端分别与阴极电阻两端连接，引弧金属板水平设置在凝固熔渣层的上侧面上，金属接地极从熔融炉下端穿入熔融炉内并且金属接地极上端与凝固金属层接触，金属接地极下端接地，热电偶设置在金属接地极内。


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【专利技术属性】
技术研发人员：钟雷，李申杰，吕浩，孙钟华，田君国，李要建，
申请(专利权)人：江苏天楹环保能源成套设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32