密闭矿热炉节能式间歇脉冲给料技术制造技术

本发明专利技术是一种密闭矿热炉给料技术，该方法是深入研究各种冶炼原理和多种专业因素后提出的密闭（半密闭）炉冶炼间歇脉冲给料方式，可用于冶炼电石，黄磷、硅系（硅铁、硅钙、硅钡、金属硅等）、锰系（锰铁、硅锰、金属锰等），镍系、铬系、钨铁、钛铁等各种金属合金或其它冶炼的密闭矿热炉给料方法，该技术可使国内常规原料下密闭炉冶炼吨电耗降低３－１０％，并增加产量２－２０％，同时利于后续环保除尘设备的安全稳定运行和矿热炉无人控制冶炼技术的实施，该技术在２．５万ＫＶＡ以上各种大型密闭矿热炉上具有巨大推广意义和发展潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是用于密闭矿热炉的冶炼新型投料技术，对冶炼或矿热炉行业来说其投料方式和 投料间隔的改变，会直接影响其冶炼工艺、电极下插，并直接影响冶炼效果和冶炼的能耗。该专利技术密闭炉包括所有电石，黄磷、硅系(硅铁、硅钙、硅钡、金属硅等)、锰系(锰铁、 硅锰、金属锰等)，或者铬系、镍系、钨铁、钛铁等各种采用电极和非电极的密闭矿热炉，供 电方式为直流，低频交流，中频、高频交流，或等离子冶炼炉，电磁冶炼炉等新型能源密闭 矿热炉。供电变压器可采用三相变压器或单相变压器。供电电压可用于35KV--110KV等任 何电压等级，炉子的冶炼电极可以使用自焙或预焙的任何电极。
技术介绍
从国外诞生各种密闭矿热炉起，自上世纪80年中期、末期引入我国，再到至今成为各种 冶炼行业发展和推广的国家标准，密闭炉都是采用连续供料的，仅出了事故或停炉用人工通 过预留的插杆阀(一种四到五根小铁柱拆入下料管的人工操作阀门，无法实现自动控制和远 程控制的传统阀门)进行断料，在实际操作和炉况调整时，这种方式都存在诸多缺点，主要 是当炉子电极上抬时无法采用适当干烧降低料面，实现密闭炉电极更好的深入下插。对于很 多冶炼耗电较大的如75硅铁，金属硅，硅钙和硅锰、电石、黄磷密闭炉等，(其它冶炼目前 国内很少有密闭炉)，密闭炉连续给料使长期堆积在炉膛上部的原料被炉气烘烤和传热升温， 导致其料阻减小，使电极难以下插，所以目前国内大型密闭炉冶炼吨单耗电较高，炉子衍生故障多，冶炼吨耗电和生产稳定性和连续性远远低于传统开放炉，更无法体现大型密闭炉子 的规模效益，制约了密闭矿热炉技术的发展和推广。
技术实现思路
A.专利技术目的采用间歇给料方式，表面简单的感觉好像浪费部分热量和电量，其实不然因为密闭炉 不同于传统开放炉或内燃炉的主要三点， 一是炉盖密闭，料面炉气不燃烧，而不燃烧有利于 降低炉面温度，利于电极下插，是好的方法，(同时尾气它用还可发展循环经济)。二是密闭炉料埋电极较好，通常在100-250mm，明显优于传统炉电极操作300-500咖，原料埋电极越 好，露出电极越少，节能效果越好，也是利于节能的。第三，就是密闭炉生产中的连续给料， 这一点是密闭炉与传统开放炉最大的不同，也是目前致使多数密闭炉单耗高于传统开放炉的 主要原因。连续给料使长期堆积在炉膛上部被炉气烘烤，导致其料阻减小，使电极难以下插，采 用正常生产运行时的间歇给料，或运行不正常时采用间歇或脉冲给料，暂时浪费掉炉面部分 热量，完全可以防止电极上抬现象发生，并有利于电极下插，具体运行可以在炉况不稳定或 电极有上抬征兆时适当增加给料间隔，增加单次投料量，便于及时调整和改变炉况，投料间 隔根据不同冶炼原料种类和原料品位、粒径特点，间隔为0.05-200分钟，个别设计较好的炉 子可以在原料和炉况好时采用连续投料运行，原料不好或炉况不稳定时采用本专利方法头投 料，可确保炉子稳定和低耗运行(同时还要结合数字化操作模式)。 B.技术方案l脉冲或间歇给料控制装置(以下称断料阀门)可安放在炉子下料管的任何部位，最好设 计在下料管料仓底部或紧邻料仓的下料管上部的料管部分，不建议安装在炉盖较近处，防止 原料从大的高度跌落到阓门容易挤住料管，影响下料，或者炉子长期停料料管下部受潮、膨 胀等因素堵住下料管。(见图l).2断料阀门采用耐高温、耐磨的密闭性好的蝶阀或其它多瓣阀，在断料阀的下部位于下料 管道的中部或料管中下部合适部位安装一个或几个下料时自动打开的自动通料单向阻气阀， 该阀无料时可自动关闭防止炉内气体因温升向上从料仓泄露、散逸，上述所有阀门建议采用 防爆设计。(本人已经设计一个类型系列的给料阀和自动通料单向阻气阀正准备申请专利)。3断料阀门采用相应气动或者电动装置控制，控制方式可以单独控制单个阀门的开关，也 控制全部阀门的同时或个别阀门的开关，可实现远程和就地人工操作，并可通过DCS或PLC 等自控系统实现每个阀门的给料间隔和给料时间的自动控制，也可通过自控系统和与其它变 量开关量(信号)的连锁控制。4下料管道断料阀门和相应易堵部位可以增加震动器、防堵塞装置、清通设备和清通口， 防止下料管和阀的堵塞以便于及时清理疏通下料管。5采用本专利时要通过相应人工或自动控制方式确保下料管上部的料仓不空料，断料阀上 部料管不空料，保证下料管的气体防倒单相阀灵敏，建议采取本条款上述措施或其它类似措 施以防止炉气泄露影响安全生产。6.运行时采用间歇或脉冲给料，完全可以有效防止上述电极上抬现象发生，有利于电极 下插，电极上抬时可以适当增加给料间隔，增加单次投料量，便于及时调整和改变炉况，投 料间隔根据不同冶炼原料种类和原料品位、粒径特点，间隔为0.05-200分钟，个别设计较好 的炉子可以在原料和炉况好时采用连续投料运行，原料不好或炉况不稳定时采用本专利方法 头投料，可确保炉子稳定和低耗运行C.有益效果使用该专利技术后，目前我国所有密闭炉、半密闭采炉，采用间歇或脉冲给料基本可以实现低 于传统炉的吨电耗指标，同时因密闭炉的原料对电极埋护好，和密闭炉子较大的规模效益， 各项消耗要好于传统开放矿热炉冶炼指标5-20%。(大型炉子还需要其它电力补偿装置，提高 功率因数)，同时单耗降低会大幅度减少粉尘溢出炉面，减少冶炼原料吨消耗并利于后续环保 除尘装置长期稳定运行。附图说明图l是专利技术示意图，其中(料仓12)和(料仓2)指所有下料仓，断料阔控制和启动方式 未在图纸标出。 具体实施例方式l在密闭炉料仓下合适部位增加便于操作和便于实现远程控制的断料阀门。 2在主控室或者何时的其它部位安装就地操作台控制下料，可同时采用人工和自动控制双 模式设计，自控可以按技术方案3实施。 3料管的料仓有防止控制缺料空料的措施。4. 炉膛内炉气压力采用自动控制、而且尽量灵敏、确保炉内气体无泄露无内燃。(半密闭 除外) .5. 建议在下料管断料阀门和其下部的烟气防倒装置处增加异常报警和监控设备便于中控 及时监控料管下料状况。6具体给料间隔时间和给料量根据不同炉况，不同冶炼和原料特点等实际情况设定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密闭（或半密闭）矿热炉的间歇或脉冲式给料方式，其特点是：矿热密闭炉（含电石炉）在生产中除停炉、停电（工艺电）的正常生产情况下，不采用传统的连续给料而采用本专利提出的间歇或脉冲给料方法。

【技术特征摘要】
1.一种密闭(或半密闭)矿热炉的间歇或脉冲式给料方式，其特点是矿热密闭炉(含电石炉)在生产中除停炉、停电(工艺电)的正常生产情况下，不采用传统的连续给料而采用本专利提出的间歇或脉冲给料方法。2. 根据权利要求1，密闭(或半密闭)矿热炉包括所有冶炼电石，黄磷、硅系(硅铁、 硅钙、硅钙、金属硅等)、锰系(锰铁、硅锰、金属锰等)，铬系或者镍系、钼铁、钨 铁、钛铁等各种密闭(或半密闭)矿热炉，炉子的供电方式可以采用直流、低频交流、 中频、高频交流任何供电方式，在等离子冶炼炉，电磁冶炼等新型能源的密闭炉使用 该专利技术也在本权利范围。密闭炉供电变压器进线可采用三相变压器或单相变压 器，变压器一次供电电压可用于IIKV、 35KV、 66KV、 110KV或任何电压等级。原 料包括任何投入密闭炉内的生产原料，比如各种冶炼还原剂、碳材(焦炭、兰碳无烟 煤、精洗煤等)，和用于冶炼的各种矿石和冶炼添加剂及其混合物。矿热炉电极可以 是自焙或预焙任何电极。3. 根据权利要求l，密闭矿热炉、电石炉的新设计采用的和生产后改造采用的通过机械 上料和环形加料机布料到下料管顶部小...

【专利技术属性】
技术研发人员：巴涌，
申请(专利权)人：巴涌，
类型：发明
国别省市：37[中国|山东]