1.本实用新型涉及晶体制备装置领域，尤其涉及一种具有多电极结构的直流电熔镁电弧炉。
背景技术：
2.氧化镁晶体的透光性好、熔点高、热膨胀系数低、机械强度和硬度高、介电损耗低是现代工业不可多得高性能材料。
3.目前的工业生产中，主要利用圆形炉体的三相交流电弧炉，或双电极结构(一正、一负)的直流电弧炉来制备氧化镁晶体。
4.交流电每秒过零点100次，电弧连续不断的熄灭与重燃、三相电极电弧电流磁场相互影响造成电弧稳定性差。由于三相交流炉热源不稳定，结晶粒度大、质量分数高的mgo的收得率较低,一般为30％-40％，存在资源和能源浪费严重问题。
5.双电极结构(正电极和负电极)直流电熔镁炉，直流电弧产生的热源稳定，与同功率交流电熔镁炉相比，直流炉高质量分数为的mgo收得率可得到显著提高，电能消耗也大幅度降低，因此采用直流电熔镁冶炼技术可有效解决目前交流电熔镁炉资源和能源浪费严重问题。
6.但与在相同功率条件下的三相交流电弧炉相比，双电极直流电熔炉熔炼冶炼镁存在注入功率密度不足、熔池小、偏弧导致的电弧不稳定和炉壁烧蚀等问题，在电熔镁行业尚未得到工业应用。
技术实现要素：
7.本实用新型提供一种具有多电极结构的直流电熔镁电弧炉，以克服交流电熔镁炉资源和能源浪费严重的问题。
8.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
9.一种具有多电极结构的直流电熔镁电弧炉，包括：炉体，至少一组石墨电极、电极升降调节系统和直流冶金电源；
10.所述炉体为顶壁开口的空腔结构，所述炉体顶部两侧设置平台；
11.所述石墨电极沿所述炉体内侧壁边缘以斜插方式由炉体顶部进入炉体内，电极升降调节系统安装在炉体顶部两侧的平台上，所述电极升降调节系统用于调节石墨电极的高度，所述直流冶金电源用于提供电源；
12.所述石墨电极包括至少一根正电极和至少一根负电极，且正电极与负电极数量相同，正电极与负电极交错放置；
13.所述正电极通过所述电极升降调节系统连接整流桥输出正极，所述负电极通过所述电极升降调节系统连接整流桥输出负极。
14.进一步的，所述电极升降调节系统包括升降立柱、电极横臂、电极夹持器和蜗轮蜗杆装置，所述升降立柱位于炉体顶部两侧的平台上，所述升降立柱一端设置所述蜗轮蜗杆
装置，所述电极横臂一端设置所述电极夹持器，所述电极横臂另一端在所述升降立柱上滑动用于改变电极高度。
15.进一步的，所述石墨电极为4组。
16.进一步的，所述石墨电极与炉体中垂线所成夹角为2.533度。
17.进一步的，所述炉体为方形。
18.有益效果：本实用新型采用多电极技术可以有效解决单根电极电流载荷问题，正电极与负电极数量相同且正电极与负电极交错放置使同向电流和反向电流同时存在，能够抑制直流电弧偏移过程，有助于在电炉中心部形成稳定熔融区域。
19.此外，本实用新型的电弧炉电极布局结构中，电极自上而下向炉体内侧倾斜，形成成一定程度的倾角，每根电极与炉体中垂线所成的倾斜角度相同，在熔炼状态时，可以根据炉内矿料的多少以及熔炼的状态，通过调节电极的高度来对电极间距进行调节，使得电极在最低位置时，每根正电极与负电极之间的最短距离等于电极的半径，而在最高位时，电极之间的最短距离等于电极的直径。这种可以调节电极间距的机械结构设计，再辅以适当的控制策略，将使得根据熔炼状态的变化对电弧行为的控制更为有效也更加便捷，进而使得整个熔炼系统的热效率得到提升。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型结构示意图；
22.图2为本实用新型结构俯视图；
23.图3为本实用新型石墨电极倾角示意图；
24.图4为熔炼状态下石墨电极在最低位置时电极间距俯视示意图；
25.图5为熔炼状态下石墨电极在最高位置时电极间距俯视示意图；
26.图6为使用时俯视布局示意图；
27.图7为使用时平视布局示意图；
28.图8为电极升降调节系统细节图；
29.图9为电极与电源连接图。
30.其中，1、炉体；2、石墨电极；3、电极升降调节系统；4、整流器；5、操作柜；6、移动小车；7、短网；21、正电极；22、负电极；31、升降立柱；32、电极横臂；33、电极夹持器；34、蜗轮蜗杆装置。
具体实施方式
31.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于
直流电压0—90v可控硅调压直流额定电流714a 炉壳尺寸l500
×
b500
×
h600mm 电极直径φ＝50mm4根，正负交错排列电极升降速度～0.8m/min 电极最大行程800mm 43.表1
44.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
技术特征：
1.一种具有多电极结构的直流电熔镁电弧炉，其特征在于，包括：炉体(1)、至少一组石墨电极(2)、电极升降调节系统(3)和直流冶金电源；所述炉体(1)为顶壁开口的空腔结构，所述炉体(1)顶部两侧设置平台；所述石墨电极(2)沿所述炉体(1)内侧壁边缘以斜插方式由炉体(1)顶部进入炉体(1)内，电极升降调节系统(3)安装在炉体(1)顶部两侧的平台上，所述电极升降调节系统(3)用于调节石墨电极(2)的高度，所述直流冶金电源用于提供电源；所述石墨电极(2)包括至少一根正电极(21)和至少一根负电极(22)，且正电极(21)与负电极(22)数量相同，正电极(21)与负电极(22)交错放置；所述正电极(21)通过所述电极升降调节系统(3)连接整流桥输出正极，所述负电极(22)通过所述电极升降调节系统(3)连接整流桥输出负极。2.如权利要求1所述的一种具有多电极结构的直流电熔镁电弧炉，其特征在于：所述电极升降调节系统(3)包括升降立柱(31)、电极横臂(32)、电极夹持器(33)和蜗轮蜗杆装置(34)，所述升降立柱(31)位于炉体(1)顶部两侧的平台上，所述升降立柱(31)一端设置所述蜗轮蜗杆装置(34)，所述电极横臂(32)一端设置所述电极夹持器(33)，所述电极横臂(32)另一端在所述升降立柱(31)上滑动用于改变电极高度。3.如权利要求1所述的一种具有多电极结构的直流电熔镁电弧炉，其特征在于：所述石墨电极(2)为4组。4.如权利要求2所述的一种具有多电极结构的直流电熔镁电弧炉，其特征在于：所述石墨电极(2)与炉体(1)中垂线所成夹角为2.533度。5.如权利要求3所述的一种具有多电极结构的直流电熔镁电弧炉，其特征在于：所述炉体(1)为方形。
技术总结
本实用新型公开了一种具有多电极结构的直流电熔镁电弧炉，包括炉体、至少一组石墨电极、电极升降调节系统和直流冶金电源；所述炉体为顶壁开口的空腔结构，所述炉体顶部两侧设置平台；所述石墨电极沿所述炉体内侧壁边缘以斜插方式由炉体顶部进入炉体内，电极升降调节系统安装在炉体顶部两侧的平台上，所述电极升降调节系统用于调节石墨电极的高度，所述直流冶金电源用于提供电源；所述石墨电极包括至少一根正电极和至少一根负电极，且正电极与负电极数量相同，正电极与负电极交错放置，采用多电极技术可以有效解决单根电极电流载荷问题，并且同向电流和反向电流同时存在，能够抑制直流电弧偏移过程，有助于在电炉中心部形成稳定熔融区域。熔融区域。熔融区域。
技术研发人员：孙守刚 王宁会 孟庆臻
受保护的技术使用者：辽宁荣邦科技有限公司
技术研发日：2021.10.08
技术公布日：2022/2/7