CN111365993A - 矿热炉及电极焙烧加热方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种矿热炉及电极焙烧加热方法，属于矿热炉技术领域，加热方法在于将电极与矿热炉炉膛底部无缝隙接触，以进行无弧焙烧加热。本发明采取无弧焙烧技术，利用电流通过电极‑物料‑炉膛底部或者其他电极的传导机理产生电阻热对炉底、侧部碳砖以及电极进行升温，本发明的无弧焙烧加热方法可以使加热温度达到投料温度标准，有利于后续生产操作，焙烧加热过程无噪音、无粉尘污染、无明显振动，绿色环保，而且能够节省工艺电、电极消耗。
Description
技术领域
本发明属于矿热炉技术领域，具体涉及一种矿热炉及电极焙烧加热方法。
背景技术
矿热炉是一种工业电炉，主要用于生产冶金工业中的重要工业原料及电石等化工原料，如：硅铁，锰铁，铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金。
发明人在实现本发明的过程中，发现现有的矿热炉在生产过程中至少存在以下问题：
1、新建矿热炉在启动过程中需要对炉底、侧部碳砖进行加热升温，同时对电极进行焙烧升温操作。现有的技术方式是将电极下放至与炉膛底部铺垫层(油焦、碎碳块等)虚接，通电后依靠电流在电极端头产生的电弧热与电极本身的电阻热达到对炉底、侧部碳砖加热升温及电极焙烧升温的目的。
2、矿热炉电极发生断裂事故后需要对已断电极进行清理，已断电极清理后需向炉膛内下放新电极进行补充，新下放的电极需要进行焙烧使其自身温度达到正常生产的使用标准。现有的焙烧升温技术是将电极下放至炉膛料面料面内，通电后依靠电流在电极端头产生的电弧热及本身的电阻热对电极进行焙烧。
上述的明弧焙烧升温方式存在如下缺点：
1、矿热炉在启动时，对炉底、侧部碳砖进行加热升温及电极焙烧过程中伴有强烈的轰鸣声，造成了极大的噪音污染；伴有强烈的振动，对三相电极本身及电炉设备造成损伤；会产生大量的粉尘，造成环境污染；工艺电、电极过度消耗，电炉升温过程中电极长时间暴露于空气中氧化严重，容易断裂；升温达不到标准；
2、矿热炉电极发生断裂事故后的新电极焙烧过程中电弧区消耗了过多的原材料，且在其内形成了大量碳化硅，不利于此后的正常生产等。
发明内容
基于上述背景问题，本发明旨在提供一种矿热炉及电极焙烧加热方法，采取无弧焙烧技术，即使电极与矿热炉炉膛底部碎碳块层或料面无缝隙接触，利用电流通过电极-物料- 炉膛底部或者其他电极的传导机理产生电阻热对炉底、侧部碳砖以及电极进行升温，解决了现有技术中升温达不到投料温度标准、耗电量大、噪音大、粉尘大、振动大的缺陷，具有节能环保的优势。
为实现上述目的，本发明实施例提供的技术方案是：
矿热炉及电极焙烧加热方法，将电极与矿热炉炉膛底部无缝隙接触，以进行无弧焙烧加热。
在一个实施例中，在矿热炉炉膛底部铺设碎碳块层，然后将电极下放至与碎碳块层接触，利用电流-电极-碳砖的传导机理对矿热炉的炉底和侧部碳砖加热升温。
优选地，所述碎碳块层呈锥形，所述碎碳块层的碳块直径在25-30mm之间。
在一个实施例中，将更换的新电极下放至与矿热炉炉膛底部的炉料无缝隙接触，然后用炉料将电极埋至距离底环90-110mm处，利用电流-炉料-炉膛底部的传导机理对新电极进行焙烧。
优选地，更换的新电极送电后，每半小时将矿热炉变压器提升1档，直至档位提升至矿热炉变压器全部档位的中间档后停止档位提升。
其中，在无弧焙烧加热过程中，二次电压值小于二次电流值。
与现有技术相比，本发明具有以下效果：
1、在新矿热炉启动过程中，本发明的无弧焙烧加热方法使矿热炉侧部温度提升至520-530℃，炉底外壳温度提升至110-120℃，达到投料温度标准，有利于之后的生产操作；而现有的明弧焙烧升温技术只能使矿热炉侧部温度提升至230-240℃，炉底外壳温度提升至 70-80℃，达不到投料温度标准，不利于之后的生产操作。
2、在新矿热炉(30MVA电炉为例)启动过程中，本发明的无弧焙烧加热升温方法在电炉启动过程中工艺电耗约为350000kwh，较明弧焙烧升温技术工艺电耗的500000kwh，节省150000kwh，节省率30％，电极节省约5.5t。
3、本发明的无弧焙烧加热方法在实施过程中，无噪音、无粉尘污染，环保无污染，且无明显振动，避免了电极及炉体设备的外来损伤。
具体实施方式
为了解决现有明弧焙烧加热方法存在的升温达不到投料温度标准、耗电量大、噪音大、粉尘大、振动大(对炉体设备造成隐形损伤，降低设备使用年限)、工艺电及电极消耗量高的缺陷，本发明提供一种矿热炉及电极焙烧加热方法，将电极与矿热炉炉膛底部接触，以进行无弧焙烧加热。无弧焙烧加热方法可以使加热温度达到投料温度标准，有利于后续生产操作，焙烧加热过程无噪音、无粉尘污染、无明显振动，而且能够节省工艺电及电极消耗。
接下来将通过具体实施例对本发明进行阐述。
实施例1
新建的矿热炉在启动过程中需要对炉底、侧部碳砖进行加热升温，同时对电极进行焙烧升温操作，本实施例提供一种矿热炉焙烧加热方法，采用无弧焙烧加热方法对新建矿热炉进行加热，具体包括以下步骤：
(1)在矿热炉炉膛底部铺设碎碳块层，碎碳块层的碳块直径在25-30mm之间，碎碳块层呈锥形，电极根部厚度约100mm，自内向外厚度逐渐递减；
(2)将电极下放至与碎碳块层无缝隙接触；
(3)在矿热炉最低档位送电；
(4)送电期间根据炉膛侧部碳砖温度所需工艺电消耗进行档位提升，操作过程中二次电流实际值与矿热炉变压器档位对应标准电流值偏差约在10％左右，侧部碳砖温度与工艺电消耗对照表如表1所示；
表1侧部碳砖温度与工艺电消耗对照表
(5)当侧部碳砖温度提升至520-530℃时进行投料生产。
本实施例的无弧焙烧升温方法可以使矿热炉侧部碳砖温度提升至520-530℃，炉底外壳温度提升至110-120℃，达到投料温度标准，有利于之后的生产操作；而明弧焙烧升温技术只能使侧部碳砖温度提升至200-280℃，炉底外壳温度提升至70-80℃，达不到投料温度标准，不利于之后的生产操作。
本实施例的无弧焙烧加热方法在矿热炉(30MVA电炉为例)启动过程中工艺电耗约为 350000kwh，较明弧焙烧升温技术工艺电耗的500000kwh节省150000kwh，节省率30％，电极节省5.5t。
实施例2
矿热炉生产过程中电极热断后，需要补充新电极，补充的新电极需要焙烧以使其自身温度达到正常生产的使用标准，本实施例提供一种电极焙烧加热方法，将更换的新电极下放至与矿热炉炉膛底部的炉料无缝隙接触，利用电流-炉料-炉膛底部的传导机理对新电极进行焙烧。具体包括以下步骤：
(1)将补充的新电极下放至与矿热炉炉膛底部的炉料面无缝隙接触；
(2)用炉料将电极埋至距离底环90-110mm处；
(3)送电后每半小时提升1档；
(4)档位提升至矿热炉变压器全部档位的中间档后停止档位提升，连续焙烧10-12小时；
(5)电极表面颜色发白时转入正常生产操作。
需要说明的是，无弧焙烧升温过程中电流在炉料颗粒之间进行传导，电阻由许多平行的连接电阻或系列电阻组成，在小颗粒下电流通过更多的连接点使得电阻增加。当电压过高时电流从颗粒内部流通，材料的连接点会被逐渐消耗掉，会在颗粒间留下一条缝隙，引起电弧。因此无弧焙烧升温技术在使用过程中二次电压值必须小于二次电流值。
应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.矿热炉及电极焙烧加热方法，其特征在于，将电极与矿热炉炉膛底部无缝隙接触，以进行无弧焙烧加热。
2.根据权利要求1所述的矿热炉及电极焙烧加热方法，其特征在于，在矿热炉炉膛底部铺设碎碳块层，然后将电极下放至与碎碳块层接触，利用电流-炉料-碳砖的传导机理对矿热炉的炉底和侧部碳砖加热升温。
3.根据权利要求2所述的矿热炉及电极焙烧加热方法，其特征在于，所述碎碳块层呈锥形，所述碎碳块层的碳块直径在25-30mm之间。
4.根据权利要求1所述的矿热炉及电极焙烧加热方法，其特征在于，将更换的新电极下放至与矿热炉炉膛底部的炉料无缝隙接触，然后用炉料将电极埋至距离底环90-110mm处，利用电流-炉料-炉膛底部的传导机理对新电极进行焙烧。
5.根据权利要求4所述的矿热炉及电极焙烧加热方法，其特征在于，更换的新电极送电后，每半小时将矿热炉变压器提升1档，直至档位提升至矿热炉变压器全部档位的中间档后停止档位提升。
6.根据权利要求1所述的矿热炉及电极焙烧加热方法，其特征在于，在无弧焙烧加热过程中，二次电压值小于二次电流值。
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