[发明专利]由置入炉渣溶体内的电极控制炉渣电炉能量状态的方法

说明书

本发明属于有色冶金的领域，特别是利用复合熔体法的铅、铅-锌、铜、铜-镍矿和精矿的提炼，包括在电炉中的熔炼物的精炼，更准确地本发明涉及由置入炉渣熔体内的电极控制炉渣电炉能量状态的方法。

在炉渣熔体内置入电极的炉渣电炉的实际工作中，广泛使用以稳定给出的电功率为基础的控制能量状态的方法，例如，已知的有在炉渣熔体内置入电极控制炉渣电炉的能量状态的方法，实质上这些方法可归结为：测量电压和/或电流，当这些参数偏离给定值时，在控制电路中给出与偏离变化程度相应的并确定电极的移动信号（FR，B，2072181）。

但是根据稳定给定电功率的由置入炉渣器体内的电极控制熔渣电炉能量状态的方法，特点是高的单位电能耗，并且可能发生事故状态和不良的技术偏差，例如炉底燃烧，炉底形成结块，熔体产品的温度降低至允许值以下，炉顶的严重损坏。上述的特别严重情况在炉渣熔体槽的深度改变时出现，亦即引起电热过程的周期现象。这种随伴是根据稳定给出的电功率的，由置入炉渣熔体内的电极控制熔渣能量状态的方法而出现的现象，导致可以在熔渣槽内由不同的电极埋入值来实现同一样的电功率;电极的埋入数越多，相应电压越低，电阻越小和电流越大。而且在非常大的电极埋入值下出现熔体下层的过热（与上层比较），在非常小的电极埋入值下出现熔体上层的过热（与下层比较），在原理上，第一种情况下会导致生产率的损失和出现事故状态（例如炉底过热），第二种情况下在炉底形成结块，使熔体产物的温度降低至允许值之下，引起炉顶的过度损坏。此外，电热过程引起明显破坏，熔体温度沿炉渣槽高度的分布不均匀，还导致不可逆现象的增长，相对于热力学第二定律，这会导致要求依靠外部来源增加能量（在这种情况下大量增加电能耗损），与此有关，在由置入炉渣熔体内的电极控制炉渣电炉的能量状态时，首先本身要实行控制，必需恰当地选择给定的电压和电流，实际上，必须恰当地选择电极电压值和它们的埋入值。

由置入炉渣熔体内的电极控制炉渣电炉的能量状态，包括控制电极的电压值，炉渣熔体槽的深度，电极在熔体的埋入深度和熔体温度，把熔体温度与给定值进行比较，以及在熔体温度与给定值有偏差时改变上述各参数，这种方法排除部分所述的不足（SU，A，993491）。

但是，这种方法应用于有限的炉渣电炉级别，亦即三相电极的碳化物电炉。此外，为达到同样的熔体温度会在不同电极埋入值下消耗不同数量的电能。因而，所述方法的主要不足首先在于，实现本身的控制必需适当选择电极埋入值和电极电压（这只有在某些情况下达到）。如前所述，不适当地选择电极埋入值会导致不合理的高的单位能耗，和会引起出现事故状态或者不希望的技术偏离。

根据本发明提出的任务是制定由置入炉渣熔体内的电极控制炉渣电炉的能量状态的方法，在这种情况下电极安排的位置应使单位能耗降低，以及在利用复合方法提炸铅-锌、铜、铜-镍矿和精矿，包括对电炉熔体产品作精炼时，使发生事故状态和不希望的技术偏差的可能性最小。

任务是这样解决的，由置入炉渣熔体内的电极控制炉渣电炉的能量状态的方法，包括控制电极的电压值，炉渣熔体槽的深度，电极在熔体的埋入值和熔体温度，把熔体温度与它的给定值进行比较，在熔体温度与给定值有偏差时改变上述各参数，根据本发明，对于每个炉渣熔体槽的深度值确立保证流过电极表面端面的电流最小的埋入值，然后改变电极电压直到消除炉渣熔体的温度测量值与给定值的不一致为止。

根据本发明来实现由置入炉渣熔体内的电极控制炉渣电炉的能量状态的方法，保证（与已路类似效用的方法相比较）降低能耗，使发生事故状态和不希望的技术偏差的可能性最小。

在本发明的下文中由文字描述实现本方法的具体方案，由附图表达实现根据本发明的由置入炉渣熔体内的电极控制炉渣电炉的能量状态方法的系统构成电路。

实质上由置入炉渣熔体内的电极控制炉渣的能量状态的方法就是改变电极的电压值，炉渣熔体槽的深度，电极埋入深度和熔体温度，把电极埋入炉体熔体到相应流过电极表面端面的电流最小的数值，然后对于测量的炉渣熔体槽的深度，改变加到电极上的电压，为达到炉体熔渣温度的测量值与给定值相一致。

电极埋入值的选择受到下述电功率密度分配规律的约束，（换句话说，受单位能耗，焦耳热的约束），在炉渣熔体体积内：

1）最大功率密度集中在电极，它随电极的距离按指数规律衰减（相似地，温度亦作相当急剧的变化）。在电极表面端面的功率密度是均匀的，沿电极表面的功率密度最大值在表面端面处出现。