一种大功率电弧炉生产电熔镁的方法技术

本发明专利技术提供一种大功率电弧炉生产电熔镁的方法，包括将菱镁矿石或菱镁矿粉球团置于电弧炉中熔炼得到电熔镁砂，所述电弧炉的炉体颈高比为0.8-1.2的电弧炉，所述电弧炉功率大于等于3000KVA；所述菱镁矿石或菱镁矿粉球团的进料方式为电弧炉边式进料，辅以电弧炉顶式进料；所述电弧炉电极提升采用升降交替法提升。本发明专利技术大功率电弧炉生产电熔镁的方法步骤简单、科学，具有成品率高、能耗低的优点。本发明专利技术还公开了最佳的原矿粒度、布料方式和投料深度，以使冶炼过程产生的二氧化碳气体能及时排除，避免喷炉的发生。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供，包括将菱镁矿石或菱镁矿粉球团置于电弧炉中熔炼得到电熔镁砂，所述电弧炉的炉体颈高比为0.8-1.2的电弧炉，所述电弧炉功率大于等于3000KVA；所述菱镁矿石或菱镁矿粉球团的进料方式为电弧炉边式进料，辅以电弧炉顶式进料；所述电弧炉电极提升采用升降交替法提升。本专利技术大功率电弧炉生产电熔镁的方法步骤简单、科学，具有成品率高、能耗低的优点。本专利技术还公开了最佳的原矿粒度、布料方式和投料深度，以使冶炼过程产生的二氧化碳气体能及时排除，避免喷炉的发生。【专利说明】
本专利技术涉及菱镁矿冶炼技术，尤其涉及。
技术介绍
中国是世界上菱镁矿资源较为丰富的国家之一，而且分布比较集中，其中辽宁省 菱镁矿储量丰富，占全国总量的85%，居全国首位。我国的菱镁产业现已发展成为独具特色 的资源性优势产业，年产各种镁砂及制品1500万吨，产量居世界首位。以菱镁矿为原料熔 炼的电熔镁砂在镁质材料产业中也具有举足轻重的地位，是许多镁质材料的基础原料，对 材料的性能有决定性的影响。 我国菱镁矿熔炼工艺仍停留在国际上个世纪七、八十年代甚至更低的水平，生产 方式原始粗放。电熔镁砂的主要生产设备为电弧炉，目前国内生产电熔镁的电弧炉功率都 在2000kVA以下，普遍使用的是1500kVA。小功率的电熔镁炉冶炼时间短，不利于杂质排出， 同时产成品率低，吨产品能耗高。 此外，由于相应的技术和装备落后，菱镁矿熔炼工艺还存在以下问题：熔炼炉运行 参数对产品量和质量的影响缺乏了解。例如，影响电熔镁砂能耗、产品质量以及熔炼过程的 因素除了由变压器输出的二次电压和二次电流之外，电极圆直径、原料的充填密度和埋弧 深度、熔池大小与深度等也具有十分重要的影响。目前的现行熔炼工艺并没有综合考虑这 些因素的影响，也没有考虑这些因素的交互作用。此外菱镁矿加料和布料方式也亟待研究。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述现有电弧炉生产电熔镁的方法成品率低、能耗高的 问题，提出，以实现步骤简单、易行，成品率高、能耗低 的优点。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种大功率电弧炉生产电熔镁的方 法，包括将菱镁矿石或菱镁矿粉球团置于电弧炉中熔炼得到电熔镁砂，所述电弧炉的炉体 颈高比（直径与高度的比值）为0.8-1. 2,所述电弧炉功率大于等于3000KVA，优选的所述 电弧炉功率大于等于3000KVA，小于等于5000KVA ;所述菱镁矿石或菱镁矿粉球团的进料方 式为电弧炉边式进料，辅以电弧炉顶式进料；所述电弧炉电极提升采用升降交替法提升。 进一步地，所述电弧炉炉体颈高比为0. 9-1. 1，优选为1。 进一步地，所述边式进料和顶式进料的物料质量比为7?9 :1，优选为8 :1。 进一步地，所述菱镁矿石或菱镁矿粉球团粒度为50-80mm，优选为60-70mm。 进一步地,所述电弧炉的电极采用高功率石墨电极。 进一步地，所述菱镁矿石或菱镁矿粉球团的投料深度为〇. 3-0. 8m，所述投料深度 为投料的厚度，优选为〇. 3-0. 5m。 进一步地，所述升降交替法提升为将电极逐根提升，现有冶炼通常采用三根电极 同时工作，在提升时交替提升，即一根一根提升。 进一步地，所述电弧炉冶炼过程中平均电流为15000A-25000A。 进一步地，所述电弧炉冶炼过程中平均电流为18000A-23000A。 本专利技术大功率电弧炉生产电熔镁的方法步骤简单、科学，与现有技术相比较具有 以下优点： (1)、本专利技术采用了功率大于等于3000kVA的大功率电弧炉，在菱镁矿熔炼炉的生 产过程中，电弧功率主要起熔化物料的作用，电弧功率越大，物料熔化的速度越快，以实现 节能环保，提高成品率7-10%。 (2)、本专利技术电熔镁砂熔炼工艺符合电熔镁砂熔炼过程的内在规律，为实现大功率 熔炼，需配备特定设备状态和投料方法： 电弧炉炉体径高比越小，电熔镁砂的产量越高；冶炼的排杂过程是提高产品质量 的重要环节，当电弧炉炉体径高比较小时，排杂中的杂质向下迁移会造成底部熔池排杂后 的电熔镁重新吸收杂质，从而降低电熔镁砂的质量，即电弧炉炉体径高比越小，电熔镁砂的 质量越低。本专利技术对电熔镁砂产量与质量进行平衡，尤其使用低品位原料矿石时，为保证产 品质量，电弧炉炉体直径和高度趋近相同。 菱镁矿冶炼过程中产生的大量的二氧化碳气体需及时排除，以免造成喷炉。但排 气时会有大量热量随之排除，造成能源浪费。菱镁矿冶炼过程中原矿粒度决定了排气空隙 量，布料方式决定了料层的均匀度，投料深度决定了料层的厚度，三者共同作用使排气速率 与放热速率匹配最佳。本专利技术公开了最佳的原矿粒度、布料方式和投料深度，以使冶炼过程 产生的二氧化碳气体能及时排除，避免喷炉的发生。 本分专利技术电弧炉冶炼过程中平均电流为15000A-25000A，在电弧炉内熔池形成后， 需要维持一定的能量注入效率，使熔池不断扩大、杂质不断向熔池外迁移，因此要使电流稳 定且维持一定强度。 本专利技术电极为石墨电极，该电极材质能满足冶炼时间、冶炼强度和负载功率的要 求。 电极提升方式对炉内热量影响明显，电极直接提升会在电极周围产生较大散热通 道，本专利技术采用升降交替法提升使冶炼电流相对比较稳定。 【具体实施方式】 以下结合实施例对本专利技术进一步说明： 实施例1 本实施例公开了一种大功率电弧炉生产电烙镁的方法，包括将菱镁矿石置于电弧 炉中熔炼得到电熔镁砂，其中菱镁矿石粒度为50-70_。 本实施例采用的电弧炉的炉体颈高比为1，炉体颈高比为1能有效平衡熔炼产物 电熔镁砂的产量与质量；本实施例中电弧炉为大功率电弧炉，具体功率为4000KVA，该电弧 炉能快速融化物料，在节能环保的同时，还提高了成品率；所述电弧炉的电极采用高功率石 墨电极，商功率石墨电极可承载较商的电流电压；物理机械性能优于石墨电极，电导率低、 体积密度大、机械强度高、热膨胀系数小，有良好的抗热震性能。高功率石墨电极能满足冶 炼时间、冶炼强度和负载功率的要求。所述电弧炉电极提升采用升降交替法提升，避免在电 极周围产生较大散热通道。本实施例中冶炼采用三根电极，在提升时交替提升，即一根一根 提升。电弧炉冶炼过程中平均电流为20000A。 菱镁矿石的进料方式为电弧炉边式进料，辅以电弧炉顶式进料；边式进料和顶式 进料的物料质量比为8:1。菱镁矿石的投料深度为0.3m。本实施例公开了特定的原矿粒 度、布料方式和投料深度，以使冶炼过程产生的二氧化碳气体能及时排除，避免造成喷炉。 实施例2 本实施例公开了一种大功率电弧炉生产电烙镁的方法，包括将菱镁矿粉球团置于 电弧炉中熔炼得到电熔镁砂，其中菱镁矿粉球团粒度为70-80mm。 本实施例采用的电弧炉的炉体颈高比为0. 9,能有效平衡熔炼产物电熔镁砂的产 量与质量；本实施例中电弧炉为大功率电弧炉，具体功率为5000KVA，该电弧炉能快速融化 物料，在节能环保的同时，还提高了成品率；所述电弧炉的电极采用高功率石墨电极，以满 足冶炼时间、冶炼强度和负载功率的要求。所述电弧炉电极提升采用升降交替法提升，避免 在电极周围产生较大散热通道。本实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率电弧炉生产电熔镁的方法，其特征在于，包括将菱镁矿石或菱镁矿粉球团置于电弧炉中熔得到电熔镁砂炼，所述电弧炉的炉体颈高比为0.8‑1.2，所述电弧炉功率大于等于3000KVA；所述菱镁矿石或菱镁矿粉球团的进料方式为电弧炉边式进料，辅以电弧炉顶式进料；所述电弧炉电极提升采用升降交替法提升。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔俊峰，孙挺，王林山，崔薇薇，何占高，刘希洋，崔毅，崔军，么革，王玉红，
申请(专利权)人：营口东吉科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21