两相流一体化石英电阻炉的制作方法

文档序号:3467068阅读:141来源:国知局
专利名称:两相流一体化石英电阻炉的制作方法
技术领域
本发明涉及一种石英生产加工技术,特别是一种两相流一体化石英电阻炉。
背景技术
二氧化硅(Si02 )在矿岩学中称石英,石英矿石经过电炉熔炼后更具有独特的物理、化学性质,如耐高温、耐腐蚀、耐酸、热膨胀系数小,高度绝缘,化学性能稳定、优异的光学性能和压电效应等。人们除了在生活领域中大量地应用了石英这些特性外,同时还陆续开发了一大批高科技产品,为全球微电子工业,光伏产业、军事工业等高科技产业做出了巨大贡献。据统计仅我国装备石英电阻炉数量已达到1000台以上,年耗电量超过2X109kwh, 熔融石英年产量达到80万吨左右,年产值超过25亿元。石英电阻炉通过石墨电极加热。在石墨电极周围装填石英矿石颗粒,石英颗粒在石墨棒1800° C以上的高温作用下而逐步融化。熔炼过程大致需要10个小时左右的时间。 在这个加热过程中,石英炉体需要经常地作180°往返式翻转。因为石墨电极耗电(以2吨电炉为例)一般为为8000A左右,所以要求炉前电缆的截面积必须达到6000mm2以上,此大电流电缆据测算每公尺重量超过50公斤,以一根3公尺长的干式馈电缆计算,其重量高达 150公斤,电炉的两极各需要配置一根,如此300公斤重量的电缆还必须随发热的炉体作不断地180度回转,所以经常发生交叉缠绕、磨损、漏电;加之电炉的工作环境潮湿、高温、多尘雾,又必然会大幅增加了电缆的接触而腐蚀并加大了接触电阻,致使电缆使用温度上升, 这种恶性循环的结果,造成电能的大量损耗与浪费。由于电炉的电流与水流分别运行,所以在操作中炉体到处都是电缆和水管;特别在熔炼结束开始卸料前,操作人员手忙脚乱,人身和安全事故时有发生。

发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提出了一种运行可靠、安全高效的两相流一体化石英电阻炉。本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的,一种两相流一体化石英电阻炉,包括一个装在一根转轴上可旋转180度的圆形金属筒体,在筒体内纵向设有一根石墨电极,石墨电极的两端通过石墨电极套与设在筒体两端的复合电极相接,复合电极通过电缆与炉前变压器低压侧相接,在复合电极的四周设有炉盖冷却水鼓,其特点是在石墨电极套的四周设有水冷套,水冷套包括内圈和外圈,内圈由石墨电极套构成,铜铁复合材料构成的复合电极与外圈固定,所述电缆为水冷电缆,水冷电缆包括铜质芯线,在铜质芯线外包有蒸汽胶管,铜质芯线与蒸汽胶管之间为冷却水通道,在水冷电缆与复合电极之间设有过渡接头,过渡接头设有与复合电极固定连接的两相流导管,两相流导管的一端通过冷却水管与上述的水冷套相接,两相流导管的另一端通过封体压帽与过渡套相接,水冷电缆的铜质芯线与过渡套的内孔固定,过渡套上沿铜质芯线四周设有若干上下连通的过水孔,水冷电缆的蒸汽胶管套装在过渡套上并通过卡箍束紧。
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本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现,所述水冷套与炉盖冷却水鼓之间连接有冷却水管,筒体两端的炉盖冷却水鼓之间通过冷却水管相连通。本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现,在筒体的外侧部设有水冷电缆收纳滑轮组。收纳滑轮组包括一只与筒体呈径向布置并带有限位环的滑轮、以及一对与炉体呈轴向布置的环抱式滑轮,当炉体翻转时,水冷电缆的伸缩运动轨迹均控制在滑轮组的轮槽之内。本发明与现有技术相比,石英电阻炉采用两相流一体化导流结构,缩小了电缆截面20倍以上,大幅度降低了两端电极间的接触电阻,提高了设备运行的可靠性。减少输水管用量,大幅度降低了炉体翻转的重量。采用导向滑轮组后,可保证两相流系统运行顺畅, 不会再发生类如管线交叉、缠绕或磨损漏电等现象发生。同时也令电阻损耗大幅降低,提高运行电压,而且也大幅降低了设备运行事故,提高了运行效率。改善操作人员的劳动强度, 有效降低了设备与人员安全事故,明显地提高生产效率10%以上。采用两相流一体化系统可节电30%左右,如果在国内1000台电阻炉上推广使用后,从理论上讲相当于省掉一座10万千瓦的发电厂,折合节省年用电费约5亿元(按平均电价0. 7元/kwh计算),石英电阻炉的两相流一体化系统不仅适用广5吨石英电阻炉,同时也适用其它类似的矿冶炉。


图1为本发明的结构简图。图2为过渡接头的结构简图。图3为复合电极水冷套结构简图。
具体实施例方式一种两相流一体化石英电阻炉,包括一个装在一根转轴上可旋转180度的圆形金属筒体5,在筒体5内纵向设有一根石墨电极,石墨电极的两端通过石墨电极套14与设在筒体两端的复合电极8相接,复合电极8通过电缆1与炉前变压器低压侧相接,在复合电极8 的四周设有炉盖冷却水鼓3,在石墨电极套14的四周设有水冷套4,水冷套4包括内圈和外圈16,内圈由石墨电极套14构成,铜铁复合材料构成的复合电极8与外圈16固定,所述电缆1为水冷电缆,水冷电缆包括铜质芯线12,在铜质芯线12外包有蒸汽胶管13,铜质芯线 12与蒸汽胶管13之间为冷却水通道,在水冷电缆与复合电极8之间设有过渡接头,过渡接头设有与复合电极8固定连接的两相流导管7,两相流导管7的一端通过冷却水管与上述的水冷套4的进水口 15相接,两相流导管7的另一端通过封体压帽9与过渡套10相接,水冷电缆的铜质芯线12与过渡套10的内孔固定,过渡套10上沿铜质芯线四周设有若干上下连通的过水孔,水冷电缆的蒸汽胶管13套装在过渡套10上并通过卡箍11束紧。水冷套4与炉盖冷却水鼓3之间连接有冷却水管,筒体两端的炉盖冷却水鼓之间通过冷却水管相连通,一条水冷电缆进水,另一条水冷电缆回水,组成循环冷却水路。也可以是在筒体的两侧分别单独设置循环水路,这样需要在筒体两侧分别加回水管,回水管与水冷电缆并行设置。在筒体5的外侧部设有水冷电缆收纳滑轮组。收纳滑轮组包括一只与筒体呈径向布置并带有限位环的滑轮6、以及一对与炉体呈轴向布置的环抱式滑轮2,当炉体翻转时, 水冷电缆的伸缩运动轨迹均控制在滑轮组的轮槽之内。
权利要求
1.一种两相流一体化石英电阻炉,包括一个装在一根转轴上可旋转180度的圆形金属筒体,在筒体内纵向设有一根石墨电极,石墨电极的两端通过石墨电极套与设在筒体两端的复合电极相接,复合电极通过电缆与炉前变压器低压侧相接,在复合电极的四周设有炉盖冷却水鼓,其特征在于在石墨电极套的四周设有水冷套,水冷套包括内圈和外圈,内圈由石墨电极套构成,铜铁复合材料构成的复合电极与外圈固定,所述电缆为水冷电缆,水冷电缆包括铜质芯线,在铜质芯线外包有蒸汽胶管,铜质芯线与蒸汽胶管之间为冷却水通道, 在水冷电缆与复合电极之间设有过渡接头,过渡接头设有与复合电极固定连接的两相流导管,两相流导管的一端通过冷却水管与上述的水冷套相接,两相流导管的另一端通过封体压帽与过渡套相接,水冷电缆的铜质芯线与过渡套的内孔固定,过渡套上沿铜质芯线四周设有若干上下连通的过水孔,水冷电缆的蒸汽胶管套装在过渡套上并通过卡箍束紧。
2.根据权利要求1所述的两相流一体化石英电阻炉,其特征在于所述水冷套与炉盖冷却水鼓之间连接有冷却水管,筒体两端的炉盖冷却水鼓之间通过冷却水管相连通。
3.根据权利要求1所述的两相流一体化石英电阻炉,其特征在于在筒体的外侧部设有水冷电缆收纳滑轮组。
全文摘要
一种两相流一体化石英电阻炉,包括一个装在一根转轴上可旋转180度的圆形金属筒体,在筒体内纵向设有一根石墨电极,石墨电极的两端通过石墨电极套与设在筒体两端的复合电极相接,复合电极通过电缆与炉前变压器低压侧相接,在复合电极的四周设有炉盖冷却水鼓,在石墨电极套的四周设有水冷套,复合电极与水冷套的外圈固定,所述电缆为水冷电缆,水冷电缆包括铜质芯线,在铜质芯线外包有蒸汽胶管,铜质芯线与蒸汽胶管之间为冷却水通道,在水冷电缆与复合电极之间设有过渡接头,过渡接头的两相流导管与水冷套相接。缩小了电缆截面20倍以上,大幅度降低了两端电极间的接触电阻,降低了炉体翻转的重量。大幅降低了设备运行事故,提高了运行效率。
文档编号C01B33/12GK102530964SQ20111030817
公开日2012年7月4日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者邱富仁 申请人:邱富仁
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