[發(fā)明專利]一種安全可控的電弧煉錫爐

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110371031.8
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN112985049A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設計）人: 陳銳杰;陳銳鑫;王勇
• 申請（專利權）人: 廣東漢合有色金屬有限公司;重慶亮宇窯爐有限公司
• 主分類號: F27B3/08
• 分類號: F27B3/08;F27B3/10
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 戴濤;馮振寧

一種安全可控的電弧煉錫爐，包括爐體、電極臂、電極棒、立柱、卷揚機和自動化控制系統(tǒng)；自動化控制系統(tǒng)包括電弧檢測元件和PLC信號處理系統(tǒng)；PLC信號處理系統(tǒng)中設定的固態(tài)物料冶煉工作電流為5000安培；自動化控制系統(tǒng)還包括塌料預檢測系統(tǒng)和保護系統(tǒng)。本發(fā)明從多種角度保障安全性、環(huán)保節(jié)能、操作方便，可靠性高，自動化控制系統(tǒng)靈敏度高。

技術領域

本發(fā)明涉及電弧冶煉爐領域，具體地，涉及一種安全可控的電弧煉錫爐。

背景技術

目前的卷揚機式電極調節(jié)基本上采用手動方式，冶煉時需由專職操作人員根據爐內每根電極電流大小，手動操作卷揚機正反轉，控制電極升降位置，達到調整功率的目的。這種方式穩(wěn)定性差，反應慢，只能單根升降，操作不便，占用人力資源，且手動操作不易發(fā)覺電極棒是否到爐底或爐頂問題，操作不當易引起燒壞電機等安全問題，還有不能及時發(fā)現或預料爐內塌料情況的發(fā)生。

發(fā)明內容

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種安全可控的電弧煉錫爐，包括爐體、電極臂、電極棒、立柱、卷揚機和自動化控制系統(tǒng)；

電極臂沿水平方向設置在立柱上，設置有滑輪和夾持裝置；

電極棒通過夾持裝置垂直設置在電極臂上，插入爐體中；

卷揚機包括變頻器、電機和減速機；卷揚機的轉速為0~970r/min；卷揚機通過鋼絲繩連接在電極臂上，卷揚機通過減速機-鋼絲繩-滑輪-夾持裝置的傳動方式帶動電極棒上下升降。

自動化控制系統(tǒng)包括電弧檢測元件和PLC信號處理系統(tǒng)；電弧檢測元件包括均勻分布在爐體內部各處的弧流、弧壓高精度檢測元件；自動化控制系統(tǒng)中設定的固態(tài)物料冶煉工作電流為5000安培；自動化控制系統(tǒng)的電極升降最高速度為2~4.5m/min；自動化控制系統(tǒng)的電流調節(jié)范圍為25~130%I_H（變壓器額定電流）。

自動化控制系統(tǒng)還包括保護系統(tǒng)，所述的保護系統(tǒng)包括設置在電極棒底部和爐體對應位置的感應線圈裝置，還包括設置在電機上的電路感應裝置。保護系統(tǒng)實現的保護功能包括：電極到頂自動停機、電極到底自動停機、爐料不導電自動停機、電極不夠長延時單方向（下降）自動停機且自動恢復；電機缺相自動停機。

自動化控制系統(tǒng)還包括塌料預檢測系統(tǒng)，所述的塌料預檢測系統(tǒng)設置于電弧檢測元件和PLC信號處理系統(tǒng)之間；所述的塌料預檢測系統(tǒng)監(jiān)控電弧檢測元件接收到的階梯式變化的電流、電壓。

進一步的，自動化控制系統(tǒng)還包括塌料預檢測系統(tǒng)，所述的塌料預檢測系統(tǒng)設置于電弧檢測元件和PLC信號處理系統(tǒng)之間；所述的塌料預檢測系統(tǒng)監(jiān)控電弧檢測元件接收到的階梯式變化的電流、電壓。塌料預檢測系統(tǒng)原理：由于爐內塌料時，剩余固態(tài)物料接收到的電極棒傳導過來的電流相對增加，導致電流大小會陡然增加，電弧檢測系統(tǒng)檢測到固態(tài)物料的電流激烈變化信號，向塌料預檢測系統(tǒng)發(fā)送信號，塌料預檢測系統(tǒng)判斷符合塌料條件后立即向PCL信號處理系統(tǒng)發(fā)出緊急處理信號，各系統(tǒng)作出相應的應急處理。

進一步的，PLC信號處理系統(tǒng)從電弧檢測元件、塌料預檢測系統(tǒng)、保護系統(tǒng)等接收輸入信號，所述的輸入信號包括：電流、電壓檔位，保護信號和其他開關量。

進一步的，PLC信號處理系統(tǒng)將信號輸出給卷揚機的變頻器，輸出信號包括：升降信號、頻率信號、停機信號。

進一步的，卷揚機的變頻器根據接收所述的PCL信號處理系統(tǒng)的輸出信號，所述的變頻器控制電機、減速機的轉速和方向，進一步通過鋼絲繩控制電極棒的升降方向和升降速度。

進一步的，卷揚機的電機為臥式電機，卷揚機的減速機為渦輪減速機，鋼絲繩為滾筒鋼絲繩。

進一步的，立柱的轉動部位采用滾動軸承。

進一步的，保護系統(tǒng)還包括設置在鋼絲繩上的張力檢測器，一旦PCL信號處理系統(tǒng)接收到張力檢測器的信號出現劇烈波動的情況，立即停止該電極棒運行（只能反向運行），同時發(fā)出聲光警告。