CN214199712U - 等离子体炬烧穿器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于冶金化工设备技术领域，涉及一种等离子体炬烧穿器包括固定座以及置于固定座上的等离子体炬；等离子体炬包括炬体以及与炬体相连的电源；炬体一端设置有火炬出口；炬体另一端固定于固定座上；等离子体炬还包括与设置在炬体上的气源入口；所述气源入口与火炬出口相贯通；气源入口外接氮气管路、二氧化碳管路、氧气管路中的一个或几个；等离子体炬的功率为20KW～1000KW；等离子体炬烧穿器还包括置于火炬出口端且与炬体相连通的接长管；等离子体炬烧穿器还包括智能出炉机器人，所述智能出炉机器人通过机械臂与固定座相连。本实用新型熔透集中，烧穿温度高、开炉时间短、效率高，操作工艺简单、电力消耗小，成本低。
Description
技术领域
本实用新型属于冶金化工设备技术领域，涉及一种等离子体炬烧穿器。
背景技术
矿热炉是一种工业冶炼电炉，或称埋弧电阻炉。主要用于生产铁合金(硅铁、锰铁、铬铁等)、工业硅和电石等产品。其中电弧烧穿器是矿热炉必须配置的主要设备之一，通常采用可移动式的电弧烧穿器，通过安装在出炉口前上方的吊挂导轨或者出炉机器人，并借助直线或按圆弧移动的小车，使安装了石墨电极的烧穿器通过出炉工或出炉机器人移动到出铁口附近所需的位置，烧穿器使用石墨电极棒并与烧穿母线相联，烧穿器母线与冶炼变压器的一相连接，并与用耐火材料砌筑的出铁口之间形成电阻热和电弧热，达到烧穿出炉口后出铁、出电石、出工业硅的目的。
传统电弧烧穿器的供电方法有两种：一种是直接联结在电炉变压器低压侧三相出线中的一相母线上；另一种是设置烧穿专用的单相变压器。装机容量一般为：中小型电炉2000KW，大型电炉3000KW；操作电流一般为：中、小型电炉2000～4000A，大型电炉3000～5000A。为安全起见，烧穿器母线仅在烧穿出铁口时才接通电源，不用时由手动接触开关切断电源。传统的电弧烧穿器工作时间长，效率低；石墨电极消耗大、电力消耗大。
等离子体是气体与电弧接触而产生的一种高温、离子化和传导性的气体状态。由于电离气体的导电性，使电弧能量迅速转移并变成气体热能，形成一种高温气体射流(温度达5500℃以上)和高强度热源。同时，由于等离子体的基本组成粒子是离子和电子，因此它也具有许多区别于气态的性质，比如良好的导电性、导热性；特别的，根据科学计算，等离子体的比热容与温度成正比，高温下等离子炬体的比热容往往是气体的数百倍，等离子体加热系统的先进和高效，也使得这一技术在工业炉窑以节能环保安全为目标的技术改造和发展绿色能源等方面具有巨大的推广潜力。
实用新型内容
针对现有传统烧穿器存在的问题以及等离子体的优点，本实用新型提供一种熔透集中，烧穿温度高、开炉时间短、效率高，操作工艺简单、电力消耗小，成本低的等离子体炬烧穿器。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种等离子体炬烧穿器包括固定座以及置于固定座上的等离子体炬。
进一步的，所述等离子体炬包括炬体以及与炬体相连的电源；所述炬体一端设置有火炬出口；所述炬体另一端固定于固定座上。
进一步的，所述等离子体炬还包括与设置在炬体上的气源入口；所述气源入口与火炬出口相贯通。
进一步的，所述气源入口外接氮气管路、二氧化碳管路、氧气管路中的一个或几个。
进一步的，等离子体炬的功率为20KW～1000KW。
进一步的，所述等离子体炬烧穿器还包括置于火炬出口端且与炬体相连通的接长管。
进一步的，所述等离子体炬烧穿器还包括智能出炉机器人，所述智能出炉机器人通过机械臂与固定座相连。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型提供的等离子体炬烧穿器包括固定座以及置于固定座上的等离子体炬。等离子体炬的功率为20KW～1000KW。其中，100KW的等离子体炬烧穿器，可在5分钟内熔透烧穿直径250毫米厚度250毫米的出料口封堵料(电石或其他封堵材料)，缩短了开炉时间，操作工艺简单，烧穿效率高。
2、本实用新型提供的等离子体炬包括炬体以及与炬体相连的电源；炬体一端设置有火炬出口；炬体另一端固定于固定座上；等离子体炬还包括与设置在炬体上的气源入口；所述气源入口与火炬出口相贯通；气源入口外接氮气管路、二氧化碳管路、氧气管路中的一个或几个。等离子体炬以电力为能源，以氮气、二氧化碳、氧气中的任意一种或几种的混合气体为等离子发生器的介质，不需要石墨电极，减少原料的消耗。
3、本实用新型提供的等离子体炬的烧穿温度为2000～6000℃。熔透烧穿温度高，保证铁合金、电石、工业硅等熔融液体出炉顺畅，节省烧穿时间，从而降低电力消耗。
4、本实用新型提供的等离子体炬烧穿器还包括智能出炉机器人，所述智能出炉机器人通过机械臂与固定座相连，避免人工手动操作，有效防止电石喷溅和高压电带来的安全隐患，提高电石生产效率。
附图说明
图1为等离子体炬的结构示意图；
图2为等离子体炬烧穿器应用示意图；
其中：
1—固定座；2—炬体；3—接长管；4—机械臂；5—智能出炉机器人；6—电石炉；7—出料口。
具体实施方式
现结合附图以及实施例对本实用新型做详细的说明。
实施例1
参见图1，本实施例提供的等离子体炬烧穿器包括固定座1以及置于固定座上的等离子体炬。
本实施例提供的等离子体炬包括炬体2以及与炬体2相连的电源；炬体1一端设置有火炬出口；炬体2另一端固定于固定座1上。
本实施例提供的等离子体炬还包括与设置在炬体2上的气源入口；气源入口与火炬出口相贯通。气源入口外接氮气管路。
本实施例提供的等离子体炬烧穿器，炬体接通电源后产生等离子体电弧，以电石厂富裕氮气为等离子体炬的介质气源，从而产生等离子体火炬从火炬出口喷出炬体，等离子体火炬的烧穿熔透温度为2000℃，功率为50KW，且以电力为能源，以电石厂富裕氮气为等离子体炬的介质，减少原料消耗。
实施例2
参见图1，在实施例1的基础上，本实施例提供的等离子体炬烧穿器还包括置于火炬出口端且与炬体2相连通的接长管3。
本实施例提供的等离子体炬还包括与设置在炬体2上的气源入口；气源入口与火炬出口相贯通。气源入口外接二氧化碳管路和N2管路；本实施例等离子体炬的气源为二氧化碳和N2混合气体。
本实施例提供的等离子体炬烧穿器，炬体接通电源后产生等离子体电弧，以二氧化碳和N2为等离子体炬的介质气源，从而产生等离子体火炬从火炬出口喷出炬体，等离子体火炬的烧穿熔透温度为3500℃，功率为100KW，且以电力为能源，减少原料消耗。通过接长管3的设置使得喷出的等离子体火炬集中，更容易烧穿熔透。
实施例3
参见图2，本实施例提供的等离子体炬烧穿器还包括智能出炉机器人5，智能出炉机器人5通过机械臂4与炬体2相连。
具体的，将固定座1固定在机械臂4上。本实施例提供的气源入口外接二氧化碳管路和氧气管路，本实施例等离子体炬的气源为二氧化碳和氧气混合气体。
本实施例提供的等离子体炬烧穿器，炬体接通电源后产生等离子体电弧，以二氧化碳和氧气为等离子体炬的介质气源，从而产生等离子体火炬从火炬出口喷出炬体，等离子体火炬的烧穿熔透温度为6000℃，功率为1000KW，且以电力为能源，减少原料消耗。通过机械臂避免人工手动操作，有效防止电石喷溅和高压电带来的安全隐患，提高电石生产效率。
上述实施例中，给出了几种较优的实施方式。气源还可以是二氧化碳，还可以是氧气；可以是氮气氧气的混合气体，也可以是氧气、氮气和二氧化碳的混合气体。
以等离子体炬烧穿器在电石炉中的应用为例对本实用新型的使用进行说明。
参见图2，本实施例中，等离子体炬烧穿器的火炬出口正对电石炉6的出料口7，从而产生等离子体火炬喷出至出料口7，熔透烧穿出料口的封堵料，保证电石液体出炉顺畅；等离子体炬的烧穿温度为3500℃，等离子体炬的功率为100KW；按照烧穿且100KW的等离子体炬烧穿器，可在5min内熔透烧穿直径250毫米厚度250毫米的出料口封堵料(电石或其他封堵材料)，接长管3使得喷出火炬集中，有利于熔透烧穿，提高熔透效率，缩短电石炉开炉时间，操作工艺简单，效率高；同时机械臂4的设置能有效避免人工手动操作，有效防止电石喷溅和高压电带来的安全隐患，提高电石生产效率。
为了说明本实用新型等离子体烧穿器的性能优点，与传统的石墨烧穿器进行对比，结果如表1所示。
表1传统烧穿器与本实用新型等离子体烧穿器性能对比结果
| 项目 | 传统的石墨烧穿器 | 等离子体烧穿器 |
| 石墨电极棒 | 0.6～0.7Kg/吨 | 无 |
| 电力 | 50KWH/吨 | 5KWH/吨 |
| 工作时间 | 10～15min | 5min |
| 体积 | 传统烧穿器的1/2 |
从对比结果可知，本实用新型提供的“等离子体炬烧穿器”在性能上的优势，使其能代替现有的“矿热炉电弧烧穿器”，并将等离子体烧穿器与智能出炉机器人结合，实现铁合金、电石和工业硅冶炼出炉的智能化、快速化和节能减排，进一步促进等离子体炬技术在国内发展和产业推广。
Claims (7)
1.一种等离子体炬烧穿器，其特征在于：所述等离子体炬烧穿器包括固定座(1)以及置于固定座上的等离子体炬。
2.根据权利要求1所述的等离子体炬烧穿器，其特征在于：所述等离子体炬包括炬体(2)以及与炬体(2)相连的电源；所述炬体(2)一端设置有火炬出口；所述炬体(2)另一端固定于固定座(1)上。
3.根据权利要求2所述的等离子体炬烧穿器，其特征在于：所述等离子体炬还包括与设置在炬体(2)上的气源入口；所述气源入口与火炬出口相贯通。
4.根据权利要求3所述的等离子体炬烧穿器，其特征在于：所述气源入口外接氮气管路、二氧化碳管路、氧气管路中的一个或几个。
5.根据权利要求4所述的等离子体炬烧穿器，其特征在于：所述等离子体炬的功率为20KW～1000KW。
6.根据权利要求2-5任一项所述的等离子体炬烧穿器，其特征在于：所述等离子体炬烧穿器还包括置于火炬出口端且与炬体(2)相连通的接长管(3)。
7.根据权利要求6所述的等离子体炬烧穿器，其特征在于：所述等离子体炬烧穿器还包括智能出炉机器人(5)，所述智能出炉机器人(5)通过机械臂(4)与固定座(1)相连。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022980050.4U CN214199712U (zh) | 2020-12-10 | 2020-12-10 | 等离子体炬烧穿器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022980050.4U CN214199712U (zh) | 2020-12-10 | 2020-12-10 | 等离子体炬烧穿器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN214199712U true CN214199712U (zh) | 2021-09-14 |
Family
ID=77653277
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022980050.4U Active CN214199712U (zh) | 2020-12-10 | 2020-12-10 | 等离子体炬烧穿器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN214199712U (zh) |
-
2020
- 2020-12-10 CN CN202022980050.4U patent/CN214199712U/zh active Active
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