[發明專利]一種四電極直流電熔鎂爐及使用方法

在審

• 申請號: 202110187271.2
• 申請日: 2021-02-18
• 公開（公告）號: CN112880402A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 李國鋒;蘇美璇;王進君;王志強;王寧會;倪忠偉;王繼奇
• 申請（專利權）人: 大連理工大學;遼寧嘉順科技有限公司
• 主分類號: F27B14/20
• 分類號: F27B14/20;F27B14/06;F27B14/08;F27B14/14
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 李曉亮;潘迅

1.一種四電極直流電熔鎂爐，其特征在于，包括兩個直流供電電源(1)、柔性短網(3)、電極垂直升降機構(2)、電極水平移動機構(4)、電極傾斜控制機構(5)、四根石墨電極(6)、把持器(7)和爐殼(8)；

所述的四根石墨電極(6)包括兩根陽極和兩根陰極，每根電極結構尺寸相同且均為長圓柱體；所述石墨電極(6)上部套接有把持器(7)；所述四根石墨電極(6)布置在爐殼(8)內，其中，兩根石墨陽極軸心布置在正四邊形對角線的兩個頂點，兩根陰極軸心布置在另一條對角線的兩個頂點，且該正方形的中心與爐殼(8)的軸心重和；

所述直流供電電源(1)共有兩臺，對稱設于爐殼(8)外部，每個直流供電電源(1)均通過柔性短網(3)與兩根石墨電極(6)連接；每臺直流供電電源(1)為兩根石墨電極供電，一根為石墨陽極，一根為石墨陰極；

所述電極傾斜控制機構(5)通過把持器(7)與石墨電極(6)的上端連接，四根電極具有相同的連接方式，電極傾斜控制機構(5)通過把持器(7)調整石墨電極(6)在豎直方向的的傾斜角度；

所述的電極垂直升降機構(2)設于T型結構的垂直框架上，T型結構的水平框架上設有兩個通孔，其中，T型結構有兩個，對稱設于爐殼(8)外部；所述的電極水平移動機構(4)一端與把持器(7)連接，另一端固定在T型結構水平框架上；

所述四根石墨電極(6)可以通過電極垂直升降機構(2)實現同時豎直升降，通過電極水平移動機構(4)實現同時水平移動：當四根石墨電極(6)同時在最低位置時，四根石墨電極(6)間相鄰最短距離等于石墨電極的半徑；當四根石墨電極(6)同時在最高位時，四根石墨電極(6)間相鄰最短距離等于石墨電極的直徑；所述的最低位置指四根電極最底端構成的水平面位于爐殼(8)底部，最高位置指四根電極最底端構成的水平面達到要求的位置。

2.根據權利要求1所述的一種四電極直流電熔鎂爐，其特征在于，所述的電極傾斜控制機構調整四根石墨電極(6)與豎直方向的夾角范圍為0-10°。

3.根據權利要求1所述的一種四電極直流電熔鎂爐，其特征在于，所述的直流供電電源(1)的正極輸出接石墨陽極，負極輸出接石墨陰極。

4.根據權利要求1所述的一種四電極直流電熔鎂爐，其特征在于，所述的四根石墨電極(6)中兩個相鄰電極均可以形成電弧，四根電極可形成四個電弧。

5.一種權利要求1-4任一所述的四電極直流電熔鎂爐的使用方法，其特征在于，電熔鎂熔煉過程分為三個階段：起爐、熔化和收尾階段；

所述起爐階段：首先，在爐殼(8)和石墨電極(6)底部鋪上碳塊；其次，通過電極垂直升降機構(2)、電極水平移動機構(4)和電極傾斜控制機構(5)調整四根石墨電極(6)的位置，使四根電極位于最低位置，并使石墨電極(6)與炭塊接觸；最后，在爐殼(8)內填入適當的冶煉原料菱鎂礦；

所述熔化階段：接通直流供電電源(1)，電流通過石墨電極(6)和電極間的碳塊產生的電弧熱和焦耳熱熔化菱鎂礦，在爐殼(8)底部形成熔池；電流經過石墨電極(6)和電極中間的氧化鎂熔池形成回路，進入熔化階段；隨著熔化的進行，隨時填入菱鎂礦；隨著冶煉時間增長，熔池隨之擴大，為保證電流的恒定，提升石墨電極(6)；電極垂直升降機構(2)提升電極的同時，電極傾斜控制機構(5)減小四根電極與豎直方向的夾角，當熔池上升至石墨電極(6)可上升的最高位置時，熔化階段結束；

收尾階段：取出石墨電極(6)，關閉電源。