矿热炉开炉过程.pptxVIP

矿热炉开炉过程;开炉过程一般可以分为三个阶段： 第一阶段常采用焦炭或木柴焙烧电极，使电极具有足够的工作端长度，在焙烧电极的同时，炉衬也得到充分干燥和预热。 第二阶段为电烘炉，即以焦炭作为导电和加热的介质充分加热炉底，提高炉衬温度，同时也继续焙烧电极。 第三阶段是开始往炉内加料，炉温得以进一步提高，创造还原反应条件，各电极周围逐渐形成单独的反应区。随着功率增加，炉衬蓄热接近饱和，三个反应区相互沟通，炉膛内形成整体熔池，并积蓄一定数量的炉渣和铁水。;成功的开炉应具有以下几个特点： (1)电极焙烧正常，无电极事故； (2)开炉过程中大多数产品化学成分符合标准，废品极少； (3)炉膛温度稳定上升，开眼出铁顺利。 人们普遍认为，电极焙烧正常最为重要，往往烘炉耗电过高都是由于电极事故频繁造成的。;由开炉过程的热平衡和物料平衡可以得到下面一些启示： (1)开炉过程热效率较低，元素的回收率也很低，这是开炉耗能高的重要原因。开炉过程持续过长，特别是送电初期长时间裸弧操作，不利于取得良好的技术经济指标，为此应在保证电极正常工作的前提下，缩短开炉时间，提高综合热效率。 (2)焙烧电极耗能大。在正常生产中焙烧电极能耗为4180焦耳／千克左右。焙烧电极直径为一米的电耗为1500-2000kWh／m。在开炉过程中焙烧电极耗能更高，一旦电极发生软断或硬断事故，重新焙烧电极不仅消耗了大量电能而且延缓了恢复炉况时间。大大增加了烘炉耗电量。;(3)炉料吸热和炉衬蓄热是一个缓慢的过程。为了保证反应区有足够的温度，料面提高速度不宜过快。 (4)硅铁开炉初期硅的利用率很低。大量硅元素以蒸气或SiO形式损失掉。第一次出炉前炉内铁水量十分有限，而液态金属是良好的导热介质，故对无渣法工艺应通过补加一些回炉铁，增加炉内铁水数量来加热炉底，尽快提高炉温。对于镍铁开炉可以适当加入一定量的渣进行渣烘。;开炉过程的电极维护: 开炉中如何处理电极一直是冶炼技术人员探讨的课题。直接用旧电极送电虽然节约了焦炭，加快了送电速度，但送电后易发生电极事故，风险较大。从电极材料抗拉强度与温度的关系和不同电流条件下停电6小时后热应力的变化，可以看出，冷却的电极重新加热后强度会大幅度下降，且内部产生极大的应力，形成很多微小裂缝而在送电前期裸弧操作时，剧烈的电极震动又会使裂缝增加，造成硬断事故。如果由于一支电极出事故造成热停时间过长会影响其它二支电极，这样容易引起恶性循环。虽然直接电烘炉可节约一些焦炭，但电炉持续不正常损失更大。烘炉耗电过高的数据多与电极事故有关，所用电能均消耗于焙烧电极或热损失。;电极机械强度与焙烧电极温度和焙烧速度有关。在8OO℃以下焙烧时电极强度较差，特别是在400-500℃时电极糊挥发分逸出量最大。焙烧速度过快的电极断口类似于石油焦，这是由于气体逸出时在电极内部形成许多孔洞，造成电极疏松，其后果是电极机械强度差容易发生硬断。;用焦炭焙烧电极时应注意尽量增加焙烧高度，以保证开炉期有足够的工作端长度。电极壳上要均匀扎一些5-6 mm小孔使气体顺利逸出以利于电极烧结。电极铜瓦应全部松开，使火焰能烧至铜瓦内侧电极。直径1米、长度2。5米的电极需要用焦炭焙烧45小时左右，耗用大块焦15-20吨。;国外一些矿热炉采用电流和一定高度的焦炭同时焙烧电极。表1为国外一台36000kVA电石炉开炉送电的时间表。可以看出在送电初的第五小时电极电流即达到满负荷的二分之一，并持续了14个小时，接着电流缓慢上升。一般认为，无论电极焙烧完成与否，送电初期都应适当延长电流为二分之一左右的持续时间，以保证电极具有足够的工作强度。;累计送电时间/h;对于较大电炉计划停电时应妥善安排降负荷停电措施。使电极缓慢降温减少内应力。停电后对电极采取一些保护措施，如封闭电炉可以关闭炉口，使电极缓慢冷却，避免由于急冷造成电极内外温差大、体积收缩不同步而产生裂缝。 新开炉一般在达到满负荷后(约送电40小时)就开始放电极。新开炉炉温较低，焙烧电极热源主要是电极的电阻热。电极电阻随温升高而成倍减小。 ;由于电流集肤效应电极表面铁壳电流密度比炭质电极芯大，如烧结未完成，则电极壳通过电流更大。在无水冷情况下，电极表面散热低于电极壳产生的电阻热会造成电极壳烧毁，产生电极软断事故。在电极烧结不正常的情况下，电极壳在放出铜瓦约5-20分钟后烧毁，电极发生软断事故。通常，电极仅在铜瓦下沿200mm处烧结好，放电极时，一定要计算耗电量并考虑各相电极的负荷情况，采取少放勤放。;加料: 开始加料前炉底必须具有一定温度。加料过早，炉底上涨，出铁口无法打开，加料过晚，电极震动大、炉口温度高、热损失大，极易出现电极和设备事故。开炉工作制度应该包括达到满负荷的时间、电流和负荷增大速度以及加料时间和数量等内容。;无定形碳在350℃即开始明显氧化，在1000℃碳与