矿热炉电极设计方法、装置及设备制造方法及图纸

技术编号:39004328 阅读:31 留言:0更新日期:2023-10-07 10:35
本发明专利技术涉及矿热炉设计技术领域,并提供了一种矿热炉电极设计方法、装置及设备,其中方法包括:首先获取矿热炉的预设设计参数,预设设计参数中包括矿热炉电极的设计参数,并基于预设设计参数构建矿热炉的三维仿真模型,然后对三维仿真模型进行电磁场仿真计算,得到三维仿真模型对应的体积焦耳热,最后将体积焦耳热代入至能量方程组中进行计算,得到矿热炉的温度场分布,并基于预设工艺生产标准对温度场分布进行判断,得到判断结果,而当判断结果指示温度场分布满足预设工艺生产标准时,确定矿热炉电极的设计参数,完成矿热炉电极的结构设计。上述方法实现了矿热炉电极设计参数的快速确认,计算结果精确,缩短了研发周期,降低了研发成本。发成本。发成本。

【技术实现步骤摘要】
矿热炉电极设计方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及矿热炉结构设计
,尤其是涉及一种矿热炉电极设计方法、装置及设备。

技术介绍

[0002]矿热炉主要应用于铜、镍、铅、锌、锡等金属的冶炼,相较于其它熔炼炉具有热利用率高、渣量小、熔炼金属的总回收率高等优点。具体地,矿热炉的生产过程是气、固、液以及电弧等离子体多相并存,动量、质量和热量传递耦合发生的高温物理化学过程,因此无法直接对冶炼过程的电磁场分布和温度分布规律进行测量。
[0003]现有技术中需要通过实验来确定矿热炉电极结构参数及其电参数,具体设定基于电极不同结构参数和电参数的对比实验,借助热电偶对炉衬温度进行测量,进而比较不同组次下的实验结果,对相应的参数进行选择。而上述实验过程存在以下两方面问题:一是实验成本高且实验周期长;二是炉膛内部电场参数难以直接测量,需根据炉壁内置热电偶得到温度值再进行间接判断,而炉膛壁面温度受电磁热辐射、熔体流动和烟气上升等众多因素共同影响,以此所得结果准确度难以保证。

技术实现思路

[0004]有鉴于此,本申请提供了一种矿热炉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿热炉电极设计方法,其特征在于,所述方法包括:获取矿热炉的预设设计参数,基于所述预设设计参数构建所述矿热炉的三维仿真模型,其中,所述预设设计参数包括矿热炉电极的设计参数;对所述三维仿真模型进行电磁场仿真计算,得到所述三维仿真模型对应的体积焦耳热;将所述体积焦耳热代入至能量方程组中进行计算,得到所述矿热炉的温度场分布,并基于预设工艺生产标准对所述温度场分布进行判断,得到判断结果;当所述判断结果指示所述温度场分布满足所述预设工艺生产标准时,确定所述矿热炉电极的设计参数。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述基于预设工艺生产标准对所述温度场分布进行判断,得到判断结果之后,所述方法还包括:当所述判断结果指示所述温度场分布不满足所述预设工艺生产标准时,提取所述矿热炉的预设设计参数中所述矿热炉电极的设计参数,并对所述矿热炉电极的设计参数进行编辑,得到所述矿热炉的优化设计参数;基于所述优化设计参数构建优化三维仿真模型,对所述优化三维仿真模型再次进行电磁场仿真计算等,以得到所述矿热炉的优化温度场分布;直至所述优化温度场分布满足预设工艺生产要求,确定所述矿热炉的优化设计参数中的矿热炉电极的设计参数。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述提取所述矿热炉的预设设计参数中所述矿热炉电极的设计参数并进行编辑,得到所述矿热炉的优化设计参数,包括:提取所述矿热炉电极的设计参数,其中,所述矿热炉电极的设计参数包括电极结构参数和电极工艺参数,所述电极结构参数包括电极直径,所述电极工艺参数包括冶炼电流、冶炼电压和电极插入深度;基于预设修改范围,对所述电极直径、所述冶炼电流、所述冶炼电压和所述电极插入深度中的至少一项进行编辑,以得到所述矿热炉电极的优化设计参数;根据所述矿热炉电极的优化设计参数确定所述矿热炉的优化设计参数。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述矿热炉电极的设计参数的数量为多组;在所述将所述体积焦耳热代入至能量方程组中进行计算,得到所述矿热炉的温度场分布之后,所述方法还包括:基于多组所述矿热炉电极的设计参数中其余每组所述矿热炉电极的设计参数,确定每组所述矿热炉电极的设计参数对应的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张思弘郭天宇姚心曹珂菲
申请(专利权)人:中国有色工程有限公司
类型:发明
国别省市:

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