一种控制大型密闭矿热炉工艺操作的方法技术

技术编号：40194916 阅读：9 留言：0更新日期：2024-01-26 23:57

本发明专利技术属于铁合金矿热炉冶炼工艺技术领域。一种通过模型控制矿热炉工艺操作的方法为解决全封闭矿热炉冶炼高碳铬铁炉况判断和调整的难题，通过传热分析、理论计算和大量生产数据的统计分析，提出了炉况判断、调整的工艺模型，统一了岗位职工的操作思路和方法，实现了矿热炉长期稳定运行的难题，电耗、矿耗等技术经济指标达到世界先进水平。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于铁合金矿热炉冶炼工艺，涉及一种控制大型密闭矿热炉工艺操作的方法。

技术介绍

1、随着国家环保政策的趋严，全密闭矿热炉已成为今后铁合金冶炼的主体设备。全密闭矿热炉因容量、结构与开放和半封闭矿热炉完全不同，为高效生产，急需一种新的工艺控制操作方法。

2、传统矿热炉冶炼的铁合金企业，普遍采用肉眼观察炉况、以电极电流为依据进行电极位置调整的工艺操作方法，即通过肉眼观察料面和看电流的方式判断炉内反应是否正常，是否需要调整电极长度；采用全封闭矿热炉后，因无法通过肉眼观察炉内料面情况，因电极尺寸大不适合频繁动电极，而电极电流因受炉料物料特性、炉内温度场和电极插入深度影响波动大，不再适合通过调整电极位置来稳定生产的操作方法，故急需一种更有效的工艺控制操作方法。

3、根据长期的生产实践，总结出全封闭矿热炉合适的电阻控制范围，根据炉底炉身温度变化、电极电阻变化、渣组成及电极累计压放量等因素，按其对矿热炉炉况稳定性影响重要程度不同，分别设定系数，最终开发出全封闭矿热炉以电极电阻、炉底炉身温度及铁流速为依据的炉况调整控制模型，最终实现稳定炉况并达到最佳经济技术指标的目的。

技术实现思路

1、本专利技术的目的就是针对上述问题，提供一种控制大型密闭矿热炉工艺操作的方法。

2、本专利技术的目的是这样实现的：一种控制大型密闭矿热炉工艺操作的方法，包括以下步骤：步骤一：炉渣和铬铁水成分标准需稳定在控制范围内；步骤二：炉渣层、铬铁水层和炉底耐材温度正常范围：炉渣层的

3、步骤一中炉渣和铬铁水成分标准为：铁水成分：si：5±0.5%，炉渣成分：sio2：28.5－31.5%，al2o3：28.5－32.5%，r((mgo+cao)/sio2)：0.9-1.1，m/a：0.75～0.95。

4、本专利技术的有益效果是：通过近半年的生产实践，采用上述模型对矿热炉炉况进行预判、调整，炉况未发生过明显恶化，炉均产量和技术经济指标均达到设计值，较未采用该模型进行控制前，月铬铁产量增加约5%，电耗、矿耗等技经指标达到行业先进水平。通过本模型的应用，统一了岗位职工对矿热炉炉况判断及工艺调整方法的思路、方法，实现了矿热炉冶炼高碳铬铁的长期稳定、顺行，技术经济指标达到国际先进水平。

5、实施方式

6、本专利技术的基本构思是：利用引进的奥图泰75mw全密闭矿热炉监控系统中的电极电阻参数，结合炉底、炉身热电偶分布和冶炼铬铁、炉渣成分，采用大数据统计分析，设计适合矿热炉冶炼高碳铬铁的工艺控制模型，并在实际操作中不断优化，统一、规范岗位人员工艺操作，稳定矿热炉炉况并实现矿热炉冶炼最佳经济技术指标。

7、本专利技术申请的操作方法，通过看矿热炉三根电极电阻的数据，结合炉底、炉身温度变化、渣铁排放速率和渣铁成分等工艺参数，判断炉内三相电极位置和炉内反应状况，如三根电极电阻差距大且炉底温度偏离正常值，说明三根电极端部不在同一个水平面，三相电极沟通不良造成电耗偏高和炉况不稳定，通过构建的模型对炉况进行分析、判断，确定主要影响因素，据此采取对应的电极压放、用电量和配料调整等控制手段，使三根电极端部尽快达到同一水平面且扩大熔池，改善炉内冶炼条件，提高技术经济指标，实现矿热炉的稳定高产。

8、本专利技术的电阻参数来源于理论计算，即用相电压除以每相的电极电流，电阻可在电脑画面直接读出；炉底、炉身温度的测量，通过对炉内物料结构及温度场的判断，在炉底布置13个点，在炉身金属层区域布置10个点，渣层区域布置12个点，每个点插入两个长度不一样热电偶，通过各点温度和温度差判断炉内熔池大小和电极位置，结合炉渣组成、渣铁温度、流速等参数，形成一套判断炉况的有效方法，据此对电极压放、用电量和配料结构进行微调，实施矿热炉稳定高效生产。

9、（一）本操作方法的主要参数控制标准：1、渣铁成分标准：铁水成分：[si]： 5±0.5%，炉渣成分：（sio2）：28.5－31.5%；（al2o3）：28.5－32.5%;r((mgo+cao)/sio2):0.9-1.1;m/a: ≥0.75。

10、2、渣层、金属层和炉底耐材温度正常范围如下。

11、

12、备注：上述温度标准是根据热电偶在炉内分布位置结合传热计算和大数据统计分析得出的结论。

13、3、电阻标准：r：1.5－3.5 mω。

14、4、电耗：在炉料预热温度稳定在300℃及以上，单炉用电量（出铁48-53吨/炉），电耗指标在2800-3000kwh/t;炉料预热温度在200℃及以下时，电耗指标要增加200－3本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种控制大型密闭矿热炉工艺操作的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种通过模型控制大型密闭矿热炉工艺操作的方法，其特征在于：步骤一中炉渣和铬铁水成分标准为：铁水成分：Si：5±0.5%，炉渣成分：SiO2：28.5－31.5%，Al2O3：28.5－32.5%，R((MgO+CaO)/SiO2)：0.9-1.1，M/A：0.75～0.95。

【技术特征摘要】

1.一种控制大型密闭矿热炉工艺操作的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种通过模型控制大型密闭矿热炉工艺操作的方法，其特征在于：步骤一中炉渣和铬铁水成分标准...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧晓俊，刘亮，葛晓霞，李军社，王小平，陈志清，
申请(专利权)人：山西太钢万邦炉料有限公司，
类型：发明
国别省市：

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