CN109964538A - 用于控制电弧炉中的电弧的方法和电弧炉 - Google Patents

用于控制电弧炉中的电弧的方法和电弧炉 Download PDF

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Abstract

本发明描述了用于控制电弧炉的炉空间(3)中的顶部电极组件(1)和底部电极组件(2)之间的电弧的几何形状的方法、以及电弧炉，所述电弧炉包括炉空间(3)、顶部电极组件(1)、包括板结构(5)的底部电极组件(2)、以及构造成向顶部电极组件(1)和底部电极组件(2)供应电力的电力系统(4)。底部电极组件(2)的板结构(5)被分成至少两个板部分(7)，并且每个板部分(7)通过连接器件(8)连接到电力系统(4)，连接器件构造成连接和断开至少一个板部分(7)与电力系统(4)。

Description

用于控制电弧炉中的电弧的方法和电弧炉
技术领域
本发明涉及如独立权利要求1的前序部分中限定的用于控制电弧炉中的顶部电极组件和底部电极组件之间的电弧的几何形状的方法。
本发明还涉及如独立权利要求10的前序部分中限定的电弧炉。
发明目的
本发明的目的是提供用于控制电弧炉中的顶部电极组件和底部电极组件之间的电弧的几何形状的方法、以及电弧炉。
发明内容
本发明的用于控制电弧炉中的顶部电极组件和底部电极组件之间的电弧的几何形状的方法的特征在于独立权利要求1的限定内容。
该方法的优选实施例限定在从属权利要求2至9中。
本发明的电弧炉相应地特征在于独立权利要求10的限定内容。
电弧炉的优选实施例限定在从属权利要求11至18中。
附图说明
在下文中，将通过参考附图更详细地描述本发明，其中：
图1以局部剖视图示出了根据第一实施例的电弧炉的一些部件，
图2示出了根据第二实施例的电弧炉，
图3示出了底部电极组件的第一实施例，
图4示出了底部电极组件的第二实施例，
图5示出了底部电极组件的第三实施例，
图6示出了底部电极组件的第四实施例，
图7至10示出了从上方来看的底部电极组件的板结构的一些可行构造，和
图11至13示出了底部电极组件的板结构的板部分的一些可行构造。
具体实施方式
本发明涉及用于控制电弧炉的炉空间3中的顶部电极组件1和底部电极组件2之间的电弧的几何形状的方法、以及电弧炉。
首先，将更详细地描述用于控制电弧炉的炉空间3中的顶部电极组件1和底部电极组件2之间的电弧的几何形状的方法、以及该方法的一些实施例和变型方案。
炉空间3由炉壳11形成，并且可以构造成保持气体(图中未示出)、炉渣(图中未示出)和熔炼物(图中未示出)中的至少一种。
炉壳11可以包括耐火内衬12和导电心部13。
电弧炉包括电力系统4，该电力系统4构造成向顶部电极组件1和底部电极组件2供应电力，以在顶部电极组件1和底部电极组件2之间的炉空间3中产生电弧。
底部电极组件2包括板结构5。
板结构5优选但不必须关于竖直中心轴线10对称。
板结构5可以具有关于竖直中心轴线10对称的对称圆柱体形状或对称棱柱形状。
作为替代，板结构可以具有关于竖直中心轴线10对称的对称杯形状、关于竖直中心轴线10对称的对称半球形状、或者关于竖直中心轴线10对称的对称半球的一部分的形状，使得板结构5的上表面(未由附图标记标出)处于在板结构的竖直中心轴线10和板结构5的外周(未由附图标记标出)之间至少部分地弯曲和/或倾斜的横截面中。
板结构5可以具有位于板结构5的竖直中心轴线10处的孔11。
该方法包括通过分隔间隙6将底部电极组件2的板结构5分成至少两个板部分7。底部电极组件2的板结构5被分隔间隙6所分成的板部分7优选但不必须是相同的。分隔间隙6的数量可以是偶数或奇数。
分隔间隙6中的至少一个可以是竖直的。
该方法包括通过连接器件8将每个板部分7连接到电力系统4，所述连接器件8构造成连接和断开至少一个板部分7与电力系统4。
该方法可以包括通过连接器件8将每个板部分7单独地连接到电力系统4，所述连接器件8构造成单独地连接和断开每个板部分7与电力系统4。替代地或另外地，连接器件8可以构造成将板部分7串联连接到电力系统4和从电力系统4断开。
该方法包括通过连接器件8控制电弧炉中的顶部电极和底部电极之间的电弧的几何形状。
例如，通过断开一个板部分7与电力系统4，炉空间3中的电弧的下端将被更多地拉到连接至电力系统4的那些板部分7，并且炉空间3中的电弧的几何形状将改变。
在该方法的一个实施例中，底部电极组件2的板结构5呈具有竖直中心轴线10的圆柱体形状。该方法的这一实施例包括通过穿过竖直中心轴线10的至少一个分隔间隙6将板结构5分成横截面呈扇形形状的板部分7，如图2所示。
在该方法的一个实施例中，底部电极组件2的板结构5呈具有竖直中心轴线10的正棱柱形状。该方法的这一实施例包括通过穿过竖直中心轴线10的至少一个分隔间隙6将板结构5分成横截面呈多边形形状的板部分7，优选分成横截面呈扇形形状的板部分7，如图4所示。
该方法的一个实施例包括手动地操作连接器件8。该方法的一个实施例包括自动地操作连接器件8。该方法的一个实施例包括半自动地操作连接器件8。
接下来，将更详细地描述电弧炉和电弧炉的一些实施例和变型方案。
电弧炉包括炉空间3、顶部电极组件1、包括板结构5的底部电极组件2、以及电力系统4，所述电力系统4构造成向顶部电极组件1和底部电极组件2供应电力，以在顶部电极组件1和底部电极组件2之间的炉空间3中产生电弧。
炉空间3由炉壳11形成，并且可以构造成保持气体(图中未示出)、炉渣(图中未示出)和熔炼物(图中未示出)中的至少一种。
炉壳11可以包括耐火内衬12和导电心部13。如图1所示，电弧炉可以包括一个顶部电极组件1、一个包括板结构5的底部电极组件2、和一个电力系统4，所述电力系统4构造成向顶部电极组件1和底部电极组件2供应电力，以在顶部电极组件1和底部电极组件2之间的炉空间3中产生电弧。
作为替代，如图2所示，电弧炉可以包括超过一个的顶部电极组件1、超过一个的包括板结构5的底部电极组件2、以及超过一个的电力系统4，所述电力系统4构造成向顶部电极组件1和底部电极组件2供应电力，以在顶部电极组件1和底部电极组件2之间的炉空间3中产生电弧。板结构5优选但不必须关于竖直中心轴线10对称。
板结构5可以具有对称圆柱体形状或对称棱柱形状。
作为替代，板结构可以具有关于竖直中心轴线10对称的对称杯形状、关于竖直中心轴线10对称的对称半球形状、或者关于竖直中心轴线10对称的对称半球的一部分的形状，使得板结构5的上表面(未由附图标记标出)处于在板结构的竖直中心轴线10和板结构5的外周(未由附图标记标出)之间至少部分地弯曲和/或倾斜的横截面中。
板结构5可以具有位于板结构5的竖直中心轴线10处的孔11。
底部电极组件2的板结构5通过分隔间隙6被分成至少两个板部分7，并且每个板部分7通过连接器件8而被连接到电力系统4，连接器件8构造成连接和断开至少一个板部分7与电力系统4。替代地或另外地，连接器件8可以构造成单独地连接和断开每个板部分7与电力系统4。替代地或另外地，连接器件8可以构造成将板部分7串联连接到电力系统4和与电力系统4断开。底部电极组件2的板结构5被分隔间隙6所分成的板部分7优选但不必须是相同的。分隔间隙6的数量可以是偶数或奇数。
例如，通过将一个板部分7与电力系统4断开，炉空间3中的电弧的下端将被更多地拉到连接至电力系统4的那些板部分7，并且炉空间3中的电弧的几何形状将改变。
在电弧炉的一个实施例中，板结构5呈具有竖直中心轴线10的圆柱体形状。在电弧炉的这一实施例中，板结构5被穿过竖直中心轴线10的至少一个分隔间隙6分成横截面呈扇形形状的板部分7。电弧炉的这个实施例示出于图2中。
在电弧炉的一个实施例中，板结构5呈具有竖直中心轴线10的正棱柱形状。在电弧炉的这一实施例中，板结构5被穿过竖直中心轴线10的至少一个分隔间隙6分成横截面呈多边形形状的板部分7，优选分成横截面呈三角形形状的板部分7。
在电弧炉的一个实施例中，板结构5呈具有正方形形状的横截面并具有竖直中心轴线10的矩形棱柱形状。在电弧炉的这一实施例中，板结构5被至少一个分隔间隙6分成横截面呈多边形形状的板部分7，优选地分成横截面呈三角形、矩形或正方形或类似形状的板部分7。
在电弧炉的一个实施例中，连接器件8例如通过开关9而可手动地操作，如图3所示。在电弧炉的另一实施例中，连接器件8可自动地操作。在电弧炉的另一实施例中，连接器件8可半自动地操作。
对于本领域技术人员而言显而易见的是，随着技术的进步，可以以各种方式实施本发明的基本构思。因此，本发明及其实施例不限于上述示例，而是可以在权利要求的范围内改变。

Claims (18)

1.一种用于控制电弧炉的炉空间(3)中的顶部电极组件(1)和底部电极组件(2)之间的电弧的几何形状的方法，
其中，电弧炉具有电力系统(4)，所述电力系统构造成向顶部电极组件(1)和底部电极组件(2)供应电力，以在顶部电极组件(1)和底部电极组件(2)之间的炉空间(3)中产生电弧，并且其中，底部电极组件(2)包括板结构(5)，
其特征在于
所述方法包括通过分隔间隙(6)将底部电极组件(2)的板结构(5)分成至少两个板部分(7)，
通过连接器件(8)将每个板部分(7)连接到电力系统(4)，所述连接器件构造成连接和断开至少一个板部分(7)与电力系统(4)，并且
通过连接器件(8)控制电弧炉中的顶部电极和底部电极之间的电弧的几何形状。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于
板结构(5)呈具有竖直中心轴线(10)的圆柱体形状，并且
被通过穿过竖直中心轴线(10)的至少一个分隔间隙(6)将板结构(5)分成横截面呈扇形形状的板部分(7)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于
板结构(5)呈具有竖直中心轴线(10)的正棱柱形状，并且
通过穿过竖直中心轴线(10)的至少一个分隔间隙(6)将板结构(5)分成横截面呈多边形形状的板部分(7)，优选分成横截面呈三角形形状的板部分(7)。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于
板结构(5)呈具有正方形形状的横截面并具有竖直中心轴线(10)的矩形棱柱形状，和
通过至少一个分隔间隙(6)将板结构(5)分成横截面呈多边形形状的板部分(7)，优选分成横截面呈三角形、矩形、或正方形或类似形状的板部分(7)。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，手动地、半自动地或自动地操作连接器件(8)。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其特征在于，通过所述连接器件(8)将板部分(7)单独地连接到电力系统(4)，以通过连接器件(8)控制电弧炉中的顶部电极和底部电极之间的电弧的几何形状。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其特征在于，通过所述连接器件(8)单独地断开板部分(7)与电力系统(4)，以通过连接器件(8)控制电弧炉中的顶部电极和底部电极之间的电弧的几何形状。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其特征在于，通过所述连接器件(8)将板部分(7)串联连接到电力系统(4)，以通过连接器件(8)控制电弧炉中的顶部电极和底部电极之间的电弧的几何形状。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，其特征在于，通过所述连接器件(8)单独地断开板部分(7)与电力系统(4)的串联连接，以通过连接器件(8)控制电弧炉中的顶部电极和底部电极之间的电弧的几何形状。
10.一种电弧炉，包括
炉空间(3)，
顶部电极组件(1)，
包括板结构(5)的底部电极组件(2)，和
电力系统(4)，所述电力系统构造成向顶部电极组件(1)和底部电极组件(2)供应电力，以在顶部电极组件(1)和底部电极组件(2)之间的炉空间(3)中产生电弧，
其特征在于
底部电极组件(2)的板结构(5)被分成至少两个板部分(7)，和
每个板部分(7)通过连接器件(8)连接到电力系统(4)，所述连接器件构造成连接和断开至少一个板部分(7)与电力系统(4)。
11.根据权利要求10所述的电弧炉，其特征在于
板结构(5)呈具有竖直中心轴线(10)的圆柱体形状，并且
通过穿过竖直中心轴线(10)的至少一个分隔间隙(6)将板结构(5)分成横截面呈扇形形状的板部分(7)。
12.根据权利要求10所述的电弧炉，其特征在于
板结构(5)呈具有竖直中心轴线(10)的正棱柱形状，并且
通过穿过竖直中心轴线(10)的至少一个分隔间隙(6)将板结构(5)分成横截面呈多边形形状的板部分(7)，优选分成横截面呈三角形形状的板部分(7)。
13.根据权利要求10所述的电弧炉，其特征在于
板结构(5)呈具有正方形形状的横截面并具有竖直中心轴线(10)的矩形棱柱形状，和
通过至少一个分隔间隙(6)将板结构(5)分成横截面呈多边形形状的板部分(7)，优选分成横截面呈三角形、矩形、或正方形或类似形状的板部分(7)。
14.根据权利要求10至13中的任一项所述的电弧炉，其特征在于，所述连接器件(8)能够被手动、半自动地或自动地操作。
15.根据权利要求10至14中的任一项所述的电弧炉，其特征在于，所述连接器件(8)构造成将板部分(7)单独地连接到电力系统(4)，以通过连接器件(8)控制电弧炉中的顶部电极和底部电极之间的电弧的几何形状。
16.根据权利要求10至15中的任一项所述的电弧炉，其特征在于，所述连接器件(8)构造成单独地断开板部分(7)与电力系统(4)，以通过连接器件(8)控制电弧炉中的顶部电极和底部电极之间的电弧的几何形状。
17.根据权利要求10至16中的任一项所述的电弧炉，其特征在于，所述连接器件(8)构造成将板部分(7)串联连接到电力系统(4)，以通过连接器件(8)控制电弧炉中的顶部电极和底部电极之间的电弧的几何形状。
18.根据权利要求10至17中的任一项所述的电弧炉，其特征在于，所述连接器件(8)构造成断开板部分(7)与电力系统(4)的串联连接，以通过连接器件(8)控制电弧炉中的顶部电极和底部电极之间的电弧的几何形状。
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