一种热法制磷工艺的操作方法技术

本发明专利技术公开了一种热法制磷工艺的操作方法，包括如下步骤：(1)先利用电极夹持器和液压升降系统将电极位置基本调整平衡，并根据电流表及电压表对每一电极的电流、电压大小进行观察；(2)根据步骤(1)的观察结果和磷炉的其他工艺参数进行综合分析处理，使各电极的位置、电流表及电压表显示数字基本一致；(3)根据炉况和工艺参数，适时对电极进行升降活动，升降活动电极后重复步骤(2)对各电极进行协调平衡。本发明专利技术提供的热法制磷工艺的操作方法，克服了传统操作方法的缺陷，对使用三相3根及以上的多电极大中型制磷电炉的整体工艺参数和操作指标调整最优，达到节能环保、优质高产，降低企业生产成本，延长磷炉使用寿命。

An Operating Method of Phosphorus Production by Thermal Process

The invention discloses an operation method of a hot phosphorus production process, which comprises the following steps: (1) firstly, the electrode position is basically adjusted and balanced by using an electrode holder and a hydraulic lifting system, and the current and voltage of each electrode are observed according to an ammeter and a voltmeter; (2) according to the observation results of step (1) and other technological parameters of the phosphorus furnace, a comprehensive analysis and treatment is carried out to make each electrode position balance basically; (2) according to the observation results of step (1) The position of the electrode, ammeter and voltmeter display figures are basically the same; (3) According to the furnace condition and process parameters, the electrode should be lifted and lowered timely, and the steps should be repeated after lifting and lowering the active electrode; (2) the electrodes should be coordinated and balanced. The operation method of the hot phosphorus production process provided by the invention overcomes the shortcomings of the traditional operation method, optimizes the overall process parameters and operation indexes of the large and medium-sized multi-electrode phosphorus production furnace with three or more phases, achieves energy saving, environmental protection, high quality and high yield, reduces the production cost of the enterprise, and prolongs the service life of the phosphorus furnace.

【技术实现步骤摘要】
一种热法制磷工艺的操作方法
本专利技术涉及黄磷生产
，尤其是涉及一种热法制磷工艺的操作方法。
技术介绍
热法黄磷生产工艺介于冶金和化工之间，无论是基本原理、经验还是电炉生产设备操作控制上都有着鲜明的特征，生产工艺操作管理好坏对黄磷生产的“安、稳、长、满、优”起着非常重要的作用。在生产过程中电极和工艺参数的操控尤为重要，其调节的效果优劣直接影响到黄磷产品的能耗及黄磷的质量。在进行生产时，黄磷电炉内每根电极下有一个电极熔池，此时若电极端头都处在一个水平面(即电极位置平衡)，则所有的电极熔池连成一片，就形成一个整体，即电炉熔池形成最佳。在实际生产过程中，对于三相3根电极的中小磷炉来说，由于熔融渣在炉内停留时间长，在操作中只要将三相3根电极电流、电压调平，就能有较高的COSφ(功率因数)和好的熔池，也不需再过分考虑其它的工艺技术指标和参数；大中型制磷电炉由于电炉容量、电极直径、炉底功率大，熔融渣在炉内停留时间短(仅是小磷炉的1/3～1/2)，100％负荷时几乎都是连续出渣，炉内电极容易失衡；因而，由于大中型制磷电炉的设计参数和工艺条件存在一定的差异，沿用传统的操作方法就很难将整体工艺参数和操作指标调整最优。在使用三相3根及以上的多电极大中型制磷电炉进行黄磷生产时，即使使用相同的设计、同样施工、采用同样种类的原料、使用同样类型的装置，由于生产工艺操控方法不同，产量和消耗都会有很大的差距。不合适的生产工艺操控方法带来的不利影响，归纳起来主要有以下几种现象：(1)原始开车初期经常发生漂砖，炉壁、炉底烧穿，试运行生产阶段磨合期长，新开黄磷电炉两三个月就要重新筑炉大修；(2)炉内料层结构不合理，炉壁挂料厚、电炉熔池缩小，抬电极、消耗高、尾气中含磷高，产量、磷收率低，经济技术指标差，电耗高达18000KWh/t.P4以上；(3)熔池上移、经常塌料喷火、炉温高、泥磷多、出渣不易控制，其中最常见的就是断电极，有时一台电炉一月之内断电极10多次，事故频发。
技术实现思路
本专利技术提供了一种热法制磷工艺的操作方法，以解决目前三相3根及以上的多电极大中型黄磷电炉生产时，电极难以操平、生产工艺参数差导致的磷炉漂砖，炉壁、炉底烧穿等事故，同时解决生产中消耗高、产量及磷收率低的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案概述如下：一种热法制磷工艺的操作方法，用于在使用三相3根及以上的多电极大中型黄磷电炉生产黄磷时对磷炉的工艺参数进行综合分析调整，包括如下步骤：(1)先利用电极夹持器和液压升降系统将电极位置基本调整平衡，使电极下插深度基本一致，并根据电流表及电压表对每一电极的电流、电压、COSφ大小进行观察；(2)根据步骤(1)的观察结果显示进行处理，对电极电流进行调平，使各电极的电流表及电压表参数显示基本一致，磷炉的炉气温度、炉壁温度及炉底温度基本一致(温差最小)，其具体操作如下：若从电极夹持器发现某一根电极的电极位置相对于其它电极高、从电流表发现其电流也高，而其同相电极电流低，则可增加该电极的同相的另一根电极的电流，以使该电极的电流下降；若从电极夹持器发现某一根电极的电极位置相对于其它电极高、电流也高，而其同相电极电流也高，则可调节与该电极同回路的另一根电极的位置和电流，使该电极电流下降；(3)每隔一段时间，根据炉况适时对电极进行升降活动，升降活动电极后重复步骤(2)对各电极进行协调平衡。在黄磷生产过程中，随着炉料焦比、炉料温度的变化，操作电阻也会产生变化，在一定的功率负荷和二次电压下，有时电极位置会出现高低不平的现象(水封或干封的夹头位置不相对平衡)，尤其是出完渣后更是如此，这种现象是炉内的操作电阻偏离了正常范围，改变偏离的操作电阻，使磷炉运行恢复正常，必须通过人工调控使炉况达到自我恢复调理的平衡功能。在调节中，传统的操作方法只是将二次电流、电压操平，在三相3根电极3000KVA的小型制磷电炉中，当3根电极电流操控平衡后，电极位置一般情况下也是相对平衡的，COSφ也会较高。然而，在使用三相3根和以上的多电极大中型黄磷电炉生产黄磷时，如果仍沿用传统的操控方法将电极电流调平，或者是外三角电极电流稍高一点，内三角电极电流稍低一点；这样操控，电极位置的差值高达200～800mm，人为将电炉熔池的整体性破坏；而且出渣后，电极仍降不到位，将给后续的生产带来安全隐患，若是强行通过提电极夹头来达到暂时的平衡，多次之后，便会使炉内熔池高低不平、炉况恶化、电极歪斜并且不易校正、下料异常，接踵而至的就是断电极、炉壁烧穿等等事故的发生。而本专利技术提供的热法制磷工艺的操作方法是在调整电极位置平衡的过程中，充分参照高、低压侧的电流和电压，以及炉壁、炉底、导气管温度等工艺指标，使电极位置基本平衡，且尽量缩小电极电流、电压的差距，然后再按照步骤(2)的方法，参照电流表、电压表及电极夹持器的位置对电极位置进行微调，使电极电流、电压均趋于平衡，从而使电极熔池连接为一个整体，电流、热量均匀分布，避免炉内“过冷区及”、“过热区”的出现，减少能量消耗，提高黄磷产量。更进一步地，所述步骤(2)进行处理时需使COSφ达到最大；COSφ是判断磷炉工作情况的一个重要指标，其直接反映了电炉的电能利用率高低，COSφ越大，则电能的利用率越高，生产相同数量的黄磷，其能耗更低，因而在生产过程中应当达到尽可能高的COSφ，降低生产能耗，节约生产成本。更进一步地，在电极调平过程中要维持均匀下料；电极的平衡会受到物料分布的影响，均匀下料可以减少物料对电极受力造成的平衡影响，最终避免电极出现倾斜、折断等问题，有利于维持炉内的正常运行，减少电极消耗，延长磷炉使用寿命。更进一步地，当COSφ大于0.95时，将磷炉功率负荷调整至与磷炉变压器技术参数匹配(COSφ的高低受电极位置平衡的影响)；当COSφ大于0.95时，则说明电极调节已经基本平衡，可以将负荷升至与变压器档位相匹配进行正常生产(负荷与档位相匹配经济技术指标最优)；若长期处于高档低负荷或低档高负荷状态运行，则会出现熔池上移、缩小、热交换过滤层减薄、炉气温度高、炉壁、炉底温度下降、出渣困难等一系列的负面影响。更进一步地，所述步骤(2)电极电流调平后，各电压表差值不大于5V；电压也是对电极位置进行评判的一个依据，当电极位置基本平衡时，电压表读数差别应当极小或不存在。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1.充分利用了同相、同回路的电极电流和电流、热量分布在一定条件下存在相互转移的原理，通过协调电极位置和电极电流达到操控熔池电阻的目的，使电极熔池相切和电流、热量分布更均匀平衡、科学合理，减少炉内“过热区”、“过冷区”的出现；2.充分利用磷炉的料层原理结构，采用综合协调操作的方法，建立一种磷炉处于安全稳定运行状态的模式，使炉内的电流、热量分布均匀、平衡，达到最优的经济技术指标，有效利用磷矿资源，保证节能降耗的可持续性，并且减少生产过程中对磷炉的伤害，延长磷炉的使用寿命；3.炉内电流分布发生变化影响热量分配出现变化，热量的过剩将促使副反应的发生，在设计参数无法改变，物料化学组份，配比等条件一定时，通过综合协调操作，使电炉生产过程控制在优惠工艺条件内，可为工艺操作控制提供理论依据和指导，对改善炉况及电极熔池的良好形成，并使电极熔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热法制磷工艺的操作方法，用于在使用三相3根及以上的多电极大中型黄磷电炉生产黄磷时对磷炉的工艺参数进行综合分析调整，其特征在于，包括如下步骤：(1)先利用电极夹持器和液压升降系统将电极位置基本调整平衡，使电极下插深度基本一致，并根据电流表及电压表对每一电极的电流、电压、COSφ大小进行观察；(2)根据步骤(1)的观察结果显示进行处理，对电极电流进行调平，使各电极的电流表及电压表参数显示基本一致，磷炉的炉气温度、炉壁温度及炉底温度基本一致，其具体操作如下：若从电极夹持器发现某一根电极的电极位置相对于其它电极高、从电流表发现其电流也高，而其同相电极电流低，则可增加该电极的同相的另一根电极的电流，以使该电极的电流下降；若从电极夹持器发现某一根电极的电极位置相对于其它电极高、电流也高，而其同相电极电流也高，则可调节与该电极同回路的另一根电极的位置和电流，使该电极电流下降；(3)每隔一段时间，根据炉况和生产工艺参数，适时对电极进行升降活动，升降活动电极后重复步骤(2)对各电极进行协调平衡。

【技术特征摘要】
1.一种热法制磷工艺的操作方法，用于在使用三相3根及以上的多电极大中型黄磷电炉生产黄磷时对磷炉的工艺参数进行综合分析调整，其特征在于，包括如下步骤：(1)先利用电极夹持器和液压升降系统将电极位置基本调整平衡，使电极下插深度基本一致，并根据电流表及电压表对每一电极的电流、电压、COSφ大小进行观察；(2)根据步骤(1)的观察结果显示进行处理，对电极电流进行调平，使各电极的电流表及电压表参数显示基本一致，磷炉的炉气温度、炉壁温度及炉底温度基本一致，其具体操作如下：若从电极夹持器发现某一根电极的电极位置相对于其它电极高、从电流表发现其电流也高，而其同相电极电流低，则可增加该电极的同相的另一根电极的电流，以使该电极的电流下降；若从电极夹持器发现某一根电极的电极位置相对于其它电极高、...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志立，姚之琦，黄平，张洪兵，尹品云，
申请(专利权)人：孙志立，
类型：发明
国别省市：云南,53