收稿日期
基金项目 辽宁省自然科学基金资助项目
作者简介 挝秦 勤 男 山东阳谷人 东北大学博士研究生 郭茂先 男 湖北武穴人 东北大学教授
第卷第期
年 月
东 北 大 学 学 报 自 然 科 学 版
Journal of Northeastern UniversityNatural Science
Vol No
Jul
文章编号
双 电 极 直 流 电 熔 镁 埋 弧 电 弧 炉
秦 勤 岳 强 顾根华 郭茂先
东北大学 材料与冶金学院 辽宁 沈阳
摘 要 介绍了一种新型的双电极扁圆形直流电熔镁埋弧电弧炉
通过实验研究了该种炉型
的运行特点 并对炉子的能耗指标及实验样品的质量与交流电熔镁埋弧电弧炉的生产状况进行了
对比分析
结果表明 采用双电极直流供电技术 可减少电弧闪烁 噪音小 生产稳定 电能消耗降
低 电极消耗降低约 扁圆形炉型有利于 MgO 的结晶 结晶颗粒大 质量分数为 以上的
MgO 收得率提高了约
关 键 词 电熔镁 双电极 直流埋弧电弧炉 电耗 电极消耗 质量分数 收得率
中图分类号 T Q 文献标识码 A
电熔镁以其熔点高 抗金属或熔渣的侵蚀性
强 耐磨损 热稳定性好等优良品质 被作为高级
耐火材料广泛地用于冶金行业
同时它还是
良好的绝缘材料和导热材料 在化工 航天及光学
仪器等领域也广泛使用
电熔镁的性能与 M gO
的质量分数和它本身的结晶粒度有很大的关系
MgO 质量分数越高 电熔镁结晶粒度越大 它的
性能就越好
目前 在国际市场上 MgO 质量分数
在 以上的大结晶电熔镁供不应求 而 M gO
质量分数在 以下的微晶电熔镁则大量积
压
因此 如何冶炼出 MgO 质量分数高 结晶
粒度大的电熔镁就成为人们关注的热点
中国是电熔镁生产和出口的主要国家 生产
地主要在辽宁营口
根据调查结果 电熔镁主要采
用交流埋弧电弧炉生产
由于温度检测困难 电弧
闪烁 控制不稳定 其电耗及电极消耗较高 电耗
一般为 kWht 电极消耗一般为
kg t 结晶粒度大 质量分数高的 MgO 的收得率
较低 一般为
直流电弧炉具有电
弧连续 稳定 噪音小 电热效率高 电耗及电极消
耗低等优点被应用到炼钢电弧炉中
为了降
低电耗及电极消耗 提高大结晶高质量分数 MgO
的收得率 本文把直流电弧炉技术应用到电熔镁
生产工艺中 设计了一种双电极扁圆形直流电熔
镁埋弧电弧炉
通过实验研究了该种炉型的生产
特点 并对炉子的能耗指标及实验样品的质量进
行了分析 其结果对工业生产具有重要的参考价
值
实验装置及熔化过程
1 1 实验装置
熔炼电熔镁的原料是菱镁矿石或轻烧粉即
菱镁矿石在炉窑中轻烧后经过细碎筛分 粒度为
mm M gO 质量分数为 以上的粉料
由
于它们在常温下都是良好的绝缘体 而高温熔化
后又很难找到不与 MgO 发生化学反应的材料充
当底电极 所以直流电熔镁电弧炉不同于直流炼
钢电弧炉 不能采用底电极形式
本文采用的实验
装置如图 所示
图中直流电源采用一个带平衡
电抗的双反星型可控硅整流器整流 输出电压为
V 额定电流为 A
连接炉子和电源之
间的短网是通水冷却的绕性电缆 电极采用与工
业生产相同品质的
mm 的石墨电极 由电极
夹头与水冷电缆相连接
实验炉的炉体是扁圆形
的 由 mm 厚的钢板焊成 炉底砌有粘土砖 炉
体的主要尺寸为电极直径 d mm 电极间距 I
mm 熔池反应区直径 D
mm 炉壳直
径 D
mm 炉壳长度 L mm
该炉的特点是供电电源采用直流电源 且短
网上电极采用双电极操作 可减少电弧闪烁现象
降低电能及电极消耗 物料熔化后熔池形状与炉
形基本一致 扁圆形熔池的周边比圆形熔池的周