技术领域
[0001] 本实用新型属于电熔融炉点火技术领域,特别涉及到一种用于电熔融炉的预热点火装置。
背景技术
[0002] 目前市场上有代表性的熔融炉型主要有以下两种：第一种是
燃料燃烧熔融炉，第二种是电熔融炉。第一种燃料燃烧熔融炉又分为表面燃烧熔融炉、旋
风式熔融炉等，其缺点是产生烟气量大，尾气处理复杂。第二种电熔融炉又分为
电阻炉、
电弧炉、等离子炉等，缺点是耗电量大，维护
费用高。而电熔融炉因其造成污染较少，自动化程度高的优势而被普遍采用。
[0003] 电熔融炉在正常工作之前必须要进行预热点火，电熔融炉预热点火技术，是在电熔融炉底部加入相当数量的
铁销和
碳粉，使电熔融炉三相
电极在通入合适
电压和
电流的情况下，形成
短路电弧，以达到电熔融炉起始运行起弧点火的目的。
[0004] 但是，这种电熔融炉起始运行起弧点火方式存在以下问题：一是三相电极在电熔融炉内部起弧不一致，造成
三相电流不平衡，而且是瞬间不规律的三相电流不平衡，会造成电器设备误动作；二是三相电极在电熔融炉内部起弧有断续性，时有短路、时有断弧，电弧燃烧不稳定存在电压和电流
波动大，对
电网会造成很大的冲击，可能会产生高次谐波对电网造成污染，影响电网的安全运行。实用新型内容
[0005] 针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于电熔融炉的预热点火装置，在电熔融炉内部采用三相
石墨电极的尖端放电，并在三相石墨电极的尖端放电点分别各连接镍铬电阻丝，通过电熔融炉供电系统形成采用石墨电极的预热点火装置。可对炉内烘干、预热、引燃电弧稳定过度，点炉速度快，三相电流均衡、自动或手动控制，对电网无冲击、无谐波、无污染。
[0006] 本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种用于电熔融炉的预热点火装置，包括高压电源、高压检测计量保护单元、炉用变压单元、有载调压单元和三相石墨电极；所述高压电源通过高压检测计量保护单元与炉用变压单元连接，所述炉用变压单元分别与有载调压单元和三相石墨电极连接，所述三相石墨电极设在电熔融炉内，三相石墨电极的尖端放电点分别与镍铬电阻丝连接；所述高压电源用于提供三相
母线；所述高压检测计量保护单元用于实时测量高压电压，并实施保护性跳闸的同时发出报警
信号；所述炉用变压单元采用炉用
变压器T1，用于向三相石墨电极提供三相工作电流；所述有载调压单元用于控制炉用变压器的输出电流进而控制电熔融炉进行预热点火的输入功率；所述三相石墨电极用于对电阻丝发出热量，对电熔融炉的
炉料起到预热作用，并形成熔池。
[0007] 进一步，所述高压电源包括：A、B、C三相母线；所述高压检测计量保护单元包括：高压隔离
开关S1、高压
隔离开关S2、高压负荷开关S3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、互感器T2、电感L1、电感L2、电流表A1、电流表A2、电流表A3、电压表V1、功率表W、
电能表Wh和继电保护器U1；所述A、B、C三相母线与高压隔离开关S1的输入端连接，高压隔离开关S1的输出端分别与高压隔离开关S2的输入端和高压负荷开关S3的输入端连接；高压隔离开关S2的A相输出端
串联电阻R1后与互感器T2的第一输入端连接，高压隔离开关S2的B相输出端串联电阻R2后与互感器T2的第二输入端连接，高压隔离开关S2的C相输出端串联电阻R3后与互感器T2的第三输入端连接；互感器T2的第一输出端串联电阻R4后与电压表V1的第二端连接，互感器T2的第二输出端串联电阻R5后与电压表V1的第一端连接；所述高压负荷开关S3的A相输出端与炉用变压器T1的A相输入端连接，高压负荷开关S3的B相输出端与炉用变压器T1的B相输入端连接，高压负荷开关S3的B相输出端与炉用变压器T1的B相输入端连接；所述电感L1设在高压负荷开关S3的A相输出端与炉用变压器T1的A相输入端之间，电感L2设在高压负荷开关S3的C相输出端与炉用变压器T1的C相输入端之间，电感L1的第一端分别与电流表A2、功率表W的第一端连接，电感L1的第二端、电感L2的第二端、电流表A1的第一端分别接地；电感L2的第一端与电流表A3的第一端连接；电流表A1的第二端分别与
电能表Wh的第二端、继电保护器U1的第二端连接；电流表A3的第二端与功率表W的第五端连接；电压表V1的第一端分别与功率表W的第三端、电能表Wh的第四端、继电保护器U1的第五端、电阻R4的第二端连接，电阻R4的第一端与互感器T2的第一输出端连接，电压表V1的第二端、功率表W的第二端、电能表Wh的第一端、电能表Wh的第三端、继电保护器U1的第四端分别接地；功率表W的第四端分别与电能表Wh的第五端、继电保护器U1的第三端和电阻R5的第二端连接，电阻R5的第一端与互感器T2的第二输出端连接；功率表W的第六端与电能表Wh的第六端连接，电能表Wh的第七端与继电保护器U1的第一端连接。
[0008] 进一步，所述有载调压单元包括：电感L3、电感L4、电感L5、电流表A4、电流表A5、电流表A6、电压表V2、电压表V3、有载调压
控制器U2；所述三相石墨电极包括：石墨电极EA、石墨电极EB、石墨电极EC；所述炉用变压器T1的A相输出端分别与石墨电极EA、有载调压控制器U2的第三端连接，炉用变压器T1的B相输出端分别与石墨电极EB、有载调压控制器U2的第二端、电压表V2第一端连接，炉用变压器T1的C相输出端分别与石墨电极EC、有载调压控制器U2的第一端、电压表V2第二端、电压表V3第一端连接；电感L3设在变压器T1的A相输出端与石墨电极EA之间，电感L4设在炉用变压器T1的B相输出端与石墨电极EB之间，电感L5设在炉用变压器T1的C相输出端与石墨电极EC之间；电感L3的第一端与电流表A4的第一端连接，电感L4与电流表A5的第一端连接，电感L5与电流表A6的第一端连接；电感L3的第二端、电感L4的第二端、电感L5的第二端、有载调压控制器U2的第四端、有载调压控制器U2的第八端、电压表V3第二端分别接地；电流表A4的第二端与有载调压控制器U2的第七端连接；电流表A5的第二端与有载调压控制器U2的第六端连接；电流表A6的第二端与有载调压控制器U2的第五端连接。
[0009] 进一步，所述三相石墨电极的直径为40cm-70cm，三相石墨电极的一端设有阴
螺纹，三相石墨电极的另一端设有阳螺纹。
[0010] 进一步，所述三相石墨电极的尖端放电点处设有用于安装镍铬电阻丝的打眼套丝，所述打眼套丝的直径为10mm-16mm。
[0011] 进一步，所述镍铬电阻丝采用功率为10kw-50kw的镍铬电阻丝。
[0012] 对比
现有技术，本实用新型有益效果在于：本实用新型提供的一种用于电熔融炉的预热点火装置，用于利用赤泥生产岩
棉，在三相石墨电极的尖端放电点附加大功率镍铬电阻丝预热作为点火装置，可对新电熔融炉炉内烘干、炉料预热、三相电极引燃电弧稳定过度。电熔融炉点电弧速度快，可平稳一次成功点弧，三相电流均衡，可自动或手动控制。不存在电压和电流波动大、电弧燃烧不稳定、短路和断弧现象。本实用新型在实施过程中对电网无冲击、无谐波污染。
[0013] 因此，本实用新型具有实质性特点和进步，其实施的有益效果显而易见。
附图说明
具体实施方式
[0016] 下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做出说明。
[0017] 如图1所示的一种用于电熔融炉的预热点火装置，包括高压电源、高压检测计量保护单元、炉用变压单元、有载调压单元和三相石墨电极；所述高压电源通过高压检测计量保护单元与炉用变压单元连接，所述炉用变压单元分别与有载调压单元和三相石墨电极连接，所述三相石墨电极设在电熔融炉内，三相石墨电极的尖端放电点分别与镍铬电阻丝连接。
[0018] 所述高压电源用于提供三相母线；所述高压检测计量保护单元用于实时测量高压电压，并实施保护性跳闸的同时发出报警信号；所述炉用变压单元采用炉用变压器T1，用于向三相石墨电极提供三相工作电流；所述有载调压单元用于控制炉用变压器的输出电流进而控制电熔融炉进行预热点火的输入功率；所述三相石墨电极用于对电阻丝发出热量，对电熔融炉的炉料起到预热作用，并形成熔池。
[0019] 如图2所示，高压电源包括：A、B、C三相母线；所述高压检测计量保护单元包括：高压隔离开关S1、高压隔离开关S2、高压负荷开关S3、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、互感器T2、电感L1、电感L2、电流表A1、电流表A2、电流表A3、电压表V1、功率表W、电能表Wh和继电保护器U1。
[0020] 所述A、B、C三相母线与高压隔离开关S1的输入端连接，高压隔离开关S1的输出端分别与高压隔离开关S2的输入端和高压负荷开关S3的输入端连接；高压隔离开关S2的A相输出端串联电阻R1后与互感器T2的第一输入端连接，高压隔离开关S2的B相输出端串联电阻R2后与互感器T2的第二输入端连接，高压隔离开关S2的C相输出端串联电阻R3后与互感器T2的第三输入端连接；互感器T2的第一输出端串联电阻R4后与电压表V1的第二端连接，互感器T2的第二输出端串联电阻R5后与电压表V1的第一端连接；所述高压负荷开关S3的A相输出端与炉用变压器T1的A相输入端连接，高压负荷开关S3的B相输出端与炉用变压器T1的B相输入端连接，高压负荷开关S3的B相输出端与炉用变压器T1的B相输入端连接。
[0021] 所述电感L1设在高压负荷开关S3的A相输出端与炉用变压器T1的A相输入端之间，电感L2设在高压负荷开关S3的C相输出端与炉用变压器T1的C相输入端之间，电感L1的第一端分别与电流表A2、功率表W的第一端连接，电感L1的第二端、电感L2的第二端、电流表A1的第一端分别接地；电感L2的第一端与电流表A3的第一端连接。
[0022] 电流表A1的第二端分别与电能表Wh的第二端、继电保护器U1的第二端连接；电流表A3的第二端与功率表W的第五端连接；电压表V1的第一端分别与功率表W的第三端、电能表Wh的第四端、继电保护器U1的第五端、电阻R4的第二端连接，电阻R4的第一端与互感器T2的第一输出端连接，电压表V1的第二端、功率表W的第二端、电能表Wh的第一端、电能表Wh的第三端、继电保护器U1的第四端分别接地；功率表W的第四端分别与电能表Wh的第五端、继电保护器U1的第三端和电阻R5的第二端连接，电阻R5的第一端与互感器T2的第二输出端连接；功率表W的第六端与电能表Wh的第六端连接，电能表Wh的第七端与继电保护器U1的第一端连接。
[0023] 有载调压单元包括：电感L3、电感L4、电感L5、电流表A4、电流表A5、电流表A6、电压表V2、电压表V3、有载调压控制器U2；所述三相石墨电极包括：石墨电极EA、石墨电极EB、石墨电极EC。
[0024] 所述炉用变压器T1的A相输出端分别与石墨电极EA、有载调压控制器U2的第三端连接，炉用变压器T1的B相输出端分别与石墨电极EB、有载调压控制器U2的第二端、电压表V2第一端连接，炉用变压器T1的C相输出端分别与石墨电极EC、有载调压控制器U2的第一端、电压表V2第二端、电压表V3第一端连接。
[0025] 电感L3设在变压器T1的A相输出端与石墨电极EA之间，电感L4设在炉用变压器T1的B相输出端与石墨电极EB之间，电感L5设在炉用变压器T1的C相输出端与石墨电极EC之间。
[0026] 电感L3的第一端与电流表A4的第一端连接，电感L4与电流表A5的第一端连接，电感L5与电流表A6的第一端连接；电感L3的第二端、电感L4的第二端、电感L5的第二端、有载调压控制器U2的第四端、有载调压控制器U2的第八端、电压表V3第二端分别接地；电流表A4的第二端与有载调压控制器U2的第七端连接；电流表A5的第二端与有载调压控制器U2的第六端连接；电流表A6的第二端与有载调压控制器U2的第五端连接。
[0027] 所述的三相石墨电极根据其
质量指标高低，可分为普通功率、高功率和超高功率。优选的为普通功率和相对低
电阻率石墨电极，直径40-70cm，优选的直径60cm，每根电极两端分别制成阴、阳螺纹，以便于电极的接续。三相石墨电极10的尖端放电点附加的电阻丝11的安装。在三相石墨电极10的尖端放电点分别各连接(可在三相石墨电极9的尖端放电点头上分别打眼套丝，打眼套丝 优选打眼套丝 分别用螺丝加配套平垫压
接紧电阻丝接头)镍铬电阻丝采用10-50kw镍铬电阻丝，优选30kW镍铬电阻丝。
[0029] 1、对新电熔融炉起到烘干作用。通过本实施例，可方便的用三相石墨电极的尖端放电点附加的电阻丝发出的热量，对新电熔融炉起到烘干作用。此时的镍铬电阻丝的功率控制在10-20kW；
[0030] 2、对新电熔融炉炉料起到预热作用。通过本实施例，可方便的用三相石墨电极的尖端放电点附加的电阻丝发出的热量，对新电熔融炉的炉料起到预热作用。此时的镍铬电阻丝的功率可控制在30kW；
[0031] 3、对新电熔融炉三相石墨电极的尖端放电点附加的电阻丝附近形成较小的熔池。通过本实施例，可用三相石墨电极的尖端放电点附加的电阻丝发出的热量，引起三相石墨电极的尖端放电点附加的电阻丝附近炉料熔融，在三相石墨电极的尖端放电点形成较小的熔池。此时的镍铬电阻丝的功率可控制在30-50kW。
[0032] 4、对新电熔融炉三相石墨电极的尖端放电点附加的电阻丝附近形成较大的熔池。通过本实施例，可方便的用预热点火装置三相石墨电极分别连接的镍铬电阻丝增加功率，由于在三相石墨电极的尖端放电点有该小熔池有熔融液电阻发热和镍铬电阻的同时发热存在，可将三相石墨电极的输入功率分别控制在50-60kW，此时，很快会在三相石墨电极的尖端放电点形成较大的熔池。
[0033] 5、三相石墨电极尖端放电点分别连接的镍铬电阻丝的消失。一旦在三相石墨电极的尖端放电点形成相对较大的熔池，可将三相石墨电极的输入功率分别控制在60-100kW，很快会使三相石墨电极的尖端放电点的镍铬电阻丝由于过载和
过热融化。此时，镍铬电阻丝及压接螺丝、平垫的使命完成，随电熔融炉内熔池的高温融化、消失。
[0034] 6、可使电熔融炉一次平滑顺利引燃稳定电弧。电熔融炉预热点火装置到正常运行一次平滑顺利引燃稳定电弧的转换。三相石墨电极的尖端放电点的电阻丝熔断后，三相石墨电极在已形成较大的熔池高温熔融液的作用下，对炉底铁液进行稳定电弧放电。当三相石墨电极点火成功，引燃稳定电弧后，便可通过控制有载调压控制器，维持电熔融炉按额定功率正常运行。此时，电能通过三相石墨电极在熔池高温熔融液的作用下有两种维持正常运行加热方式：一是三相石墨电极在高温熔池熔融液三相电阻的作用形成三相“电阻”负载发热；二是在熔池高温熔融液的作用下三相石墨电极的尖端放电点对炉底铁液进行稳定电弧放电，形成“电弧”负载发热。
[0035] 本实用新型三相石墨电极放电端成功引燃稳定电弧后，可在以三相石墨电极等边中心为圆心，电熔融炉炉堂底部形成炉料熔池，随着熔池熔融液液位的增加，三相石墨电极在熔融液中的
接触面积增加，三相石墨电极不光靠稳定电弧放电对炉料产生
热能，同时三相石墨电极在熔池熔融液三相电阻的作用下对炉料产生热能。一方面，随着熔池周围在
炉膛内高温热
辐射状态下融液液体积增加，电流发生变化，通过液压自动控制系统控制三相石墨电极在熔池的电极与熔融液的接触面积，来改变短路网的电阻，也就是通过升降三相石墨电极高度来改变电阻，实现控制输入三相石墨电极电流的大小，当
岩棉熔融液位能维持正常生产岩棉时，三相石墨电极输出的电流即为额定电流；另一方面，向电熔融炉输入功率的方法是通过有载调压控制器控制三相石墨电极的
三相电压，即为施加到三相石墨电极的电压，当岩棉熔融液位能维持正常生产岩棉时，即为额定电压。实现三相石墨电极全程在熔融液里埋弧稳定运行，通过自动控制电流、电压，能维持向电熔融炉输入稳定的功率，当岩棉熔融液位能维持正常运行生产岩棉时，炉用变压器通过三相石墨电极对电熔融炉输入的
能量，就是电熔融炉的额定功率。
[0036] 另外，所述炉用变压器、高压隔离开关、高压负荷开关、电流表、电压表、电能表、功率表、继电保护器、有载调压控制器、液压自动控制系统，均为本领域技术人员常用电气组件和液压组件。
[0037] 结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或
修改，这些等价形式同样落于本
申请所限定的范围。
