[发明专利]三相交流矿热炉炉况控制方法及三相交流矿热炉

说明书

技术领域

本发明涉及矿热炉炉况控制方法及矿热炉，具体是涉及一种三相交流矿热炉炉况控制方法及一种三相交流矿热炉。

背景技术

三相交流矿热炉，属矿热炉的一种，冶炼的产品包括硅系、铬系、锰系等铁合金及电石、黄磷等，工作时，电极插入炉膛内的炉料中，实行埋弧操作，通过电极向炉内输入电能量，以电极端部和炉料之间发生的电弧及炉料电阻热为热源进行加热，因此也称电阻电弧炉。炉料熔化后，在电炉内分成三层，最上面的一层是加入的炉料层，第二层是电极的下端头物料熔化形成的反应层，第三层即最下层是熔体（产品）构成的熔融层。对于三相交流矿热炉来说，随着炉料、方法操作的变化，炉料层电阻、炉料层温度、炉料层透气性等也跟着发生变化，炉料层电阻特性也将发生变化，致使炉况反复变化而无法稳定，稍不小心就会造成炉况恶化、电极不下、炉底温度不够、出炉困难，此时从仪表上反应出来则是电流波动大、变压器档位较低（电炉二次电压偏低）、电炉功率因素低，电极升降频繁，而炉内的现象则是：炉料层过热（炉料面结壳、炉料面红料多、局部形成熔洞）、塌喷料严重、炉气温度高、电极上抬严重、炉温低；出炉时则表现为液态产品不顺畅、流速缓慢、产品发粘且易堵塞炉眼、捅眼时圆钢捅不到炉膛中心，最终结果则是产品单位能耗高、产量低，操作人员对此感到十分头疼，造成这样结果的原因主要在于：冷态炉料导电性能差，熔融态混合体是良导体，混合炉料电阻特性是电阻随着温度的升高而降低，当炉料层过热时炉料层支路电流太大，从而影响电极的稳定运行，导致炉况的稳定性很差，这一特点决定了三相交流矿热炉炉况控制的复杂性和难度，也是众多从事矿热炉炉况控制的先行者们至今仍未成功的原因。

为了改善三相交流矿热炉炉况不稳定而致使产品单位能耗高、产量低的问题，传统的办法是通过加强炉料面维护、调节配方、加强出炉、调整二次操作电压、升降电极等手段来实现，但这些办法都是在炉况出现恶化趋势时或已经恶化时才被动采取的，这些措施从实施到炉况正常都要经历一个调正时段，或者当对炉况判断不准确而采用不当处理措施时，还会造成炉况进一步恶化，这完全凭借方法操作人员的实践经验来完成，这也就造成了炉况因人而异的怪现象，因此，传统办法对炉况不稳定问题改善效果不是很理想，以致还是存在产品单位能耗高、产量低的问题。

发明内容

一方面，本发明要解决的技术问题是：提供一种三相交流矿热炉炉况控制方法，该方法能够解决炉料层支路电流对三相交流矿热炉运行的影响，提高炉况稳定性，同时提高三相交流矿热炉运行的二次电压及大幅增加电极的下端头反应区电能，以降低产品单位能耗和提高产量。

另一方面，本发明还要解决的技术问题是：提供一种三相交流矿热炉，该三相交流矿热炉能够解决炉料层支路电流对三相交流矿热炉运行的影响，提高炉况稳定性，同时提高三相交流矿热炉运行的二次电压及大幅增加电极的下端头反应区电能，以降低产品单位能耗和提高产量。

就本发明的方法而言，为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种三相交流矿热炉炉况控制方法，所述三相交流矿热炉的炉膛内具有竖直布置的电极，所述电极插入炉膛内的炉料中，冶炼时，炉料被电极电流加热，由上而下依次形成炉料层、反应层及熔融层，其中，电极的下端头对应反应层，熔融层的液态产品从出炉口流出，所述炉膛内的炉料层沿其纵向被分成若干个冶炼区，各冶炼区之间彼此绝缘，每个冶炼区对应一根电极。

所述各冶炼区之间彼此绝缘的下端面位于电极的下端头的端面以上。

就本发明的三相交流矿热炉而言，为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种三相交流矿热炉，包括竖直布置于所述三相交流矿热炉的炉膛内的电极，所述电极插入炉膛内的炉料中，冶炼时，炉料被电极电流加热，由上而下依次形成炉料层、反应层及熔融层，其中，电极的下端头对应反应层，熔融层的液态产品从出炉口流出，还包括布置于炉膛内的耐高温绝缘装置，该耐高温绝缘装置将炉料层所对应的炉膛沿其纵向分成若干个冶炼区，从而使各冶炼区之间彼此绝缘，每个冶炼区对应一根电极。

该三相交流矿热炉是三相三电极交流矿热炉，所述耐高温绝缘装置由三块耐高温绝缘板组成，所述三相交流矿热炉的炉膛呈圆柱状，所述三块耐高温绝缘板分别竖直插入炉料层所对应的炉膛内，且它们的一侧边于炉膛的中心轴线处结合连接，它们的另一侧边分别与炉膛的相应内壁连接，从而将炉料层所对应的炉膛沿其纵向分成三个在径向方向上完全隔离并绝缘的冶炼区。