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矿热炉的炉型与炉体主要尺寸

时间:2020-11-30 17:20 编辑:艾米点击:次

在矿热炉中按电极排列方式,矿热炉的炉型有电极三角排列型,它包括圆形炉和三角形炉;电极直线排列型,它包括矩形炉和椭圆形炉。典型的是圆形炉(例如铁合金炉)和矩形炉(例如冰铜炉)。

矿热炉

与矩形炉比较,圆形炉的特点是:

1)三个电极成正三角排列,三相负载(工作电阻)和三相功率较均衡;

2)高温区较集中,炉心区间(三电极间)可能达到较高温度;

3)熔池单位截面所对应的炉墙散热面较小,不仅可以降低热损失,而且允许较长停电时间;

4)可用机械转动炉身使炉内物料顺行。

与圆形炉比较,矩形炉的特点是:

1)炉体结构比较简单,附属机电设备(变压器、进出料机械)配置比较方便;

2)能配置六根电极,扩大熔炼区;

3)电极对物料运动的限制少,排除熔炼中产生的气体比较容易;

4)熔池各部位温差较小,不易发生局部过热。

矩形炉用于冰铜熔炼,碳化钙(电石)生产,锰铁生产等。多数铁合金炉是圆形炉,圆形炉在有色冶炼工业也有应用,例如氧化镍矿熔炼、钴渣熔炼。

矿热炉是一种熔炼炉,炉体主要尺寸是熔池尺寸,即其长与宽(或直径)和深度。矿热炉基本用电供热,理论上熔池应是电热转换的有效区间,因此熔池尺寸应是电极直径的倍数。

矩形炉通常有炉顶,是封闭式炉,它的炉体主要尺寸是熔池的长、宽、深,此外是电极中心距和炉膛高度。

矿热炉优化炉衬结构是矿热炉节能的重要方向

矿热炉炉衬由绝热层、隔热层、保温层和工作层组成,冶炼过程处于高温、腐蚀和热散失的复杂环境中,炉衬的损坏增加了能耗和生产成本,因而优化炉衬结构是矿热炉节能的重要方向。

镍铁矿热炉砌炉时使用的耐火材料有碳砖、铬镁砖及镁质捣打料等。使用碳砖砌筑炉墙和炉底,由于碳砖砌筑过程使用电极糊,在高温作用下,电极糊产生挥发物使碳砖之间产生微缝,液态镍铁会从微缝渗透到碳砖底部,使碳砖上浮。使用镁碳砖或碳砖砌筑炉底也存在镁碳砖上浮的现象,镁质捣打料一般用于炉底砌筑,其成分一般为MgO≥85%,Fe2O3:4%~6%,CaO:7%~9%,SiO2:1%~1.5%。采用镁质捣打料,炉底使用寿命明显延长,这与镁质捣打料有较强的防渗透性有关。镁铬砖解决了镁砖的渗透问题,抗渣性能显著提髙,在髙达1800°C下体积稳定,高温强度大。

实际选用中,使用镁质捣打料能够延长炉衬寿命,达到节能效果;增加绝热层厚度,使用单块面积较大的耐火材料如400mm*400mm,增加炉衬与炉壳接触面积,保温效果较好,炉衬不易上浮;使用绝热效果较好的材料可以减少炉衬的热损失。

提髙铸铁电炉炉衬寿命,亦可采用强制水冷却挂渣炉衬,其工艺是采用低热阻耐火材料砌炉并配备冷却设施,通过冷却炉壳使处于炉衬内表面的铁水或炉渣形成一层凝固层,凝固层将炉衬与渣铁隔开,从而保护炉衬。由于凝固层较小的导热系数可减小矿热炉的热损失,从而达到节电节能的目的。冷却的方式有炉壳水喷淋和炉墙内预置水冷铜套。该工艺的优点在于很好地降低炉壁温度,使炉衬的温度有所控制,虽然预置水冷铜套费用高,但效果较好,大幅提高了炉衬的使用寿命。
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