矿热电炉设计的参数选择程序例解

摘要我国是钛资源大国，但在钛资源的利用上，无论是钛渣、钛材还是钛白都与钛工业发达国家存在着一定的差距，与钛资源大国的地位极不相称。

所以，要发展我国的钛工业，应加大钛资源的开发与利用的力度，特别是发展富钛料的生产。

富钛料的生产一般采用矿热电弧炉冶炼，本课题主要设计日产30吨钛渣的矿热电弧炉，首先通过查阅文献了解矿热电弧炉情况，然后根据物料平衡计算出炉子各重要部分的尺寸，再利用能量平衡验算尺寸的正确性，最后得到满足设计要求的电弧炉。

矿热电弧炉的设计关系到富钛料的产量和质量，对我国钛工业的发展具有重要意义。

关键词矿热电弧炉，钛渣，物料平衡，能量平衡ABSTRACTOur country is prosperous country of titanium resources. While, in the rate of titanium resource use, either titanium slag, titanium or titanium dioxide and titanium industry in developed countries, there exists a large gap, so that the titanium resource is not coordinate to the reputation of titanium around the world. So, for the development of China's titanium industry, it should increase the development and utilization of titanium resources strength, which must develop the rich titanium material production.Titanium slag production generally uses the electric furnace smelting of ore smelting electric arc furnace,This paper designs a Daily-product 30 tons of titanium slag electric furnace. For the first of all according to Consult material to understand mine hot furnace,then according to the material balance calculation of the important part of the size and by using the energy balance checking dimension correct, it came to the conclusion how much necessary amount need to be designed. Ore smelting electric furnace design is in relation to the high quality titanium material production; to industry of our country titanium has important implications.Keywords Electric furnace，Titanium slag，Material balance，Energy balance目录摘要................................................................................................ 错误！未定义书签。

t 1=1000℃1： 有一燃烧炉，炉壁由三种材料组成，如附图所示。

最内层是耐火砖，中间为保温砖，最外层为建筑砖。

已知：耐火砖 b1=150mm λ1=1.06W/m·℃ 保温砖 b2=310mm λ2=0.15W/m·℃ 建筑砖 b3=240mm λ3=0.69W/m·℃ 今测得炉内壁温度1000℃,耐火砖与保温砖之间界面处的温度为946℃。

试求： （1） 单位面积的热损失；（2） 保温砖与建筑砖之间界面的温度； （3） 建筑砖外侧温度。

习题一附图解 （1） 热损失q22111/6.381)(m W t t b F Q q =-==λ (2) t3由稳定热态热传导，可知：)(322221t t b q q q -===λ由上式解得：o C t 3.1573=(3) t4同理可得：o C t 6.243=t 2=946℃t 3由上表可见，热阻大的保温层，分配于该层的温度差亦大，即温度差与热阻成正比。

2. 求舟Q ：图2.5炉管烧舟辐射传热示意图管舟管舟管导舟ϕF TT C Q ])100()100[(44-=（式2.52）因为，1==舟管管舟管舟；ϕϕF F所以：管舟管舟舟管舟管舟管导）（）（F F C C C 111111)11(00-+=-++-=εεϕεϕε（式2.53）3. 两表面间有隔热屏的辐射传热图2.6两平行表面间有隔热屏的辐射传热示意图T1>T2{举例说明：[P190, 6-14 之(1)、(5)、(3) ] ; T1<T3} 由式2.50得：PP P PF C T T Q 11144111)100()100(ϕ-= （式2.54）P21T1 F1 T2 F2ε 1 ε 2 Tp Fp εp2242421)100()100(P P P P P P F C T T Q ϕ-= （式2.55）因为：121==P P ϕϕ；且Q Q Q P P ==21 所以：PP P F C F C T T Q 211424111)100()100(+-= （式2.56）因为：111==P P ϕϕ； 所以：111)11(1)11(1011-+=-++-=PP P C C C εεεε（式2.57）对于平行板，若21εεε==P （如，同样是钼板），且F F F F P ===21；可以得到：导C C C P P ==21；所以：F TT C Q ⋅-=])100()100[(24241导（式2.58）εε-=20C C 导（式2.59）与式2.50比较后可知：辐射在增加平壁后辐射减小一半。

１２５００ＫＲＡ矿热电炉开炉探讨何斌陈琪贾勇涛郑毅［德昌铁合金（集团）有限责任公司德昌６１５５００］１、前言为了消化本地区丰富的水电、矿产资源，我公司于２００１年兴建了两台１２５００ＫＶＡ矿热电炉。

由于水电有季节性，停炉时间较长，每年都进行了挖炉重新开炉，单台开炉费用高达三十多万元，近年来公司在开炉方面作了一些有益尝试。

本文为笔者近几年来对１２５００ＫＶＡ矿热炉开炉进行了分析探讨。

２、电炉主要参数及操作特点２．１电炉主要参数变压器容量１２５００ＫＶＡ一次电压一次电流二次电压二次电流电压级数３５ＫＶ有载调压（调压１９级）电极直径１０２０ｍｍ电极电流密度６．５Ａ／ｃｍ２炉膛深度２１００ｍｍ炉膛直径５６００ｍｍ２．２加料方式两台１２５００ＫＶＡ矿热炉采用微机配料，在操作室完成配料后由皮带输送机分别输送到两台矿热炉炉顶料仓，由配料人员通过炉顶７个小料仓分别给各台炉送料，炉心自动操作直接下料，外围由平台人［加料维护炉况。

２．３操作特点２．３．１微机配料准确，手动加料，炉况易控制２３．２以控制好电极电流为主，操作方便２３３有载调压，可以随时调节功率。

３、明确开炉重点，制定切实可行的开炉方案。

３．１开好炉的首要重点是焙烧好电极。

要快速焙烧好电极，旧电极头的保持尤为重要。

在挖炉期间，设备检修均要将旧电极头的保护立为重点，由于在停炉时进行了大电流烘炉操作，旧电极头烧结得疏松，开炉时旧电极头顶部部份人工敲除，只保留６０～ｌＯＯｃｍ的旧电极头，避免在开炉时出现硬断事故。

３．２确定柴焙烧的作用与时间。

木柴烘烤的作用主要是初步焙烧电极，初步提高炉衬温度。

我公司１２５００ＫＶＡ矿热炉使用的密闭糊（如表１），软化点较低，焙烧速度也较快，由于木柴燃烧温度提升过快，所以木柴焙烧时间不宜过长。

在今年的实际操作中首先固定好旧电极头，将水套提至上限位用加工好的木柴连续焙烧至电极表面呈灰白色，暗而不红或微红；电极冒少量烟，用尖头圆钢刺探时稍有软的感觉，但富有弹性，而且戳穿后无电极糊外流，说明电极己烘烤好。

33000KVA矿热电炉厂设计思路及主体设备框架简述一.产品品种标准及原材料技术条件：1.1、产品品种、标准设计主要考虑生产锰系铁合金。

以锰硅合金，高碳锰铁为主，将来兼具中低碳锰铁生产。

1.2、产品标准为：锰硅合金GB/T4008——1996 具体例表略二,生产工艺过程及生产技术指标：2・1、生产能力：以生产锰硅合金Mn68Si18牌号为例：单台电炉日产量为132t 具体计算略。

单台电炉年产以330天计，年产量为：43560t 2・2、工艺流程2・2・1、镒硅合金锰矿硅石英自动称量配料炉顶料仓入炉冶炼焦炭出铁扒渣浇注脱模精整入库白云石（取样分析）2・2,2、物流描述将原料堆场的合格原料，如锰矿、焦炭、辅料等根据生产的品种由原料场的低位料仓经皮带输送系统按要求驳至配料区编号的高位料仓。

由配料操作人员按技术指令和规定的配料程序，将高位料仓的料经自动配料系统下放配料，再将配好的料批经皮带输送至电炉上料系统的料斗内，启动上料系统的料斗。

经斜桥输送至炉顶料仓平台，将配好的料倒入炉顶料仓平台设置的中间料斗。

上料系统的料斗返回，启动与中间料斗相衔接的输送系统，将中间料斗的料批驳至炉顶布料小车内，由炉顶布料小车沿环形道轨将料批卸至炉顶料仓内。

炉顶料仓内的炉料经料管进入炉内冶炼。

依据冶炼技术制订的出铁制度，经过规定的冶炼时间，由炉前操作人员启动开堵眼机开眼，将炉内铁水及液渣从炉眼放出。

炉眼流槽下沿的铁水包、渣罐，按炉前工艺布置呈阶梯式排列。

铁水、液渣经炉眼流槽进入铁水包，随着液面的上升，铁水将比重轻的浮在铁水液面上的液渣顶入渣罐，直至出铁完成。

将安置在出铁小车上的铁水包、渣罐用立式卷扬系统，通过道轨拉出。

用行车将铁水包吊至扒渣区扒渣，随后将扒完渣的铁水包吊至浇注区的锭模处进行浇注操作。

边浇注边取样，取样按取样规则执行。

浇注完毕，将空包吊至清渣区待冷却清渣。

用行车将渣罐吊至冲渣区进行冲水渣操作，冲渣完毕，将渣罐经清渣后，再置于炉前小车上，进入下一次出铁程序。

矿热炉电石生产工艺、入炉深度与电气理论、电流电压控制等参数的探讨一、关于电极入炉深度：电石炉电极入炉深度，始终是电石生产行业所关注的的核心话题，电石厂也去过许多电石企业进行学习，同时也对电极入炉深度的问题进行探讨，大部分企业都认为电极入炉深度应控制在1000mm以上，而且作为工艺参数进行严格控制。

但电极入炉1000mm以上的理论依据从何而来?经过查阅电石生产资料与文献，很多都会提及电极入炉，但没有明确具体的数值，仅在资料中发现两处描述: 第一段描述为：炉子主要用电阻熔炼，为此，电极头应保持在炉料面以下1100-1300毫米。

操作过程中，通过经验会得出更精确的数字。

第二段描述为：为了保持炉子工作良好和平稳，电极渗透性良好，并且所有电极都要相同。

这可以通过测量从电极头到炉底的距离来控制，度量应按需要时进行，但至少每隔一天度量一次。

电极头和炉底之间的最佳距离要求为1.1-1.3米，但可按经验确定。

看似两段描述的数据相互矛盾，但仔细推敲，第一段描述中明确指出电极头在炉料面以下1100-1300毫米，电石炉料柱距离炉壳上沿距离为430mm左右，入料深度较入炉深度多430mm，如果料柱烧损，则入料深度与入炉深度的差值会更大。

第二段关于电极入炉的描述，是写在电石炉启动阶段，入炉深度的描述与电石炉实际启动阶段的入炉深度一致。

对于27000KVA电石炉来说，电石炉炉膛深度为2650mm，底部铺300mm碳，底焦上放置启动缸，其高度为1500mm，内部填满焦炭，三相电极正是座在启动缸顶部，所以此时电极入炉850mm，在送电后星接电压较低，为了尽快提高炉底温度，必须将电极下降400mm左右，此时电极端头距炉底1400mm,但随着电石炉负荷的提升，电压、电流会逐渐增大，电极势必会上升，电极上升的程度也要视炉料电阻的大小，根据以往生产过程，一般会上升800mm以上，这也是电石炉启动必须要经历的过程，也就是说在正常生产时，电极入炉会在450mm左右，这里说的入炉深度是以炉壳上沿为基准进行描述的，如考虑料柱高于炉壳上沿及料柱烧损情况，入料深度为880-1300mm,与资料中描述差距不大。

20万KVA铁合金基地电炉初步设计方案目录1、总论————————————————————————42、项目建设条件—————————————————————53、建设范围及生产线组成————————————————64、电炉冶炼——————————————————————65、车间组成及布置——————————————————156、主要生产设备————————————————————167、电气及供水部分————————————————————248、土建部分—————————————————————309、劳动生产定员————————————————————3210、烟气净化系统————————————————————3311、检验化验——————————————————————3712、总图运输——————————————————————3813、工程建设——————————————————————3914、硅铁合金生产工艺流程————————————————4015、消防安全—————————————————————4016、劳动安全卫生————————————————————41附件1：车间平面布置图附件2：车间剖面图20万KVA铁合金基地初步设计方案1、总论为促进甘肃地区经济的发展，结合国家产业政策，充分利用当地资源，在甘肃陇南建设20万KVA硅铁电炉。

1.1 项目名称（请业主按照项目定性填写）1.2 项目实施单位--------------------（业主单位名称）1.3项目编制单位1.4设计指导思想和主要原则(1) 铁合金行业准入条件。

(2) 根据当前的国家产业政策，发展循环经济。

(3)采用国内先进可靠的技术和设备，使项目建成后的各项经济指标达到同行业领先水平。

(4) 充分利用当地资源，积极增加就业岗位，减少项目的建设投资和运营成本,为企业创造最大利益。

(5) 设计严格执行国家关于环保、安全、工业卫生、消防等法律、法规，“三废”达标排放等。

硅锰合金电炉参数选择的探讨王一明（中钢集团吉林机电设备有限公司，吉林吉林132021）摘要：文章介绍了大型硅锰合金电炉参数的计算方法及内部关系，指出合理选择二次电压是冶炼硅锰合金的前提。

关键词：硅锰合金电炉参数；参数选择；电炉尺寸Metallurgy and materials作者简介：王一明（1982-），女，吉林省吉林市人，主要研究方向：硅锰合金。

目前我国对于一些矿热炉冶炼各种矿物质的研究比较充分，对于硅锰合金冶炼的研究却比较少见，随着目前相应的技术发展越来越快，越来越多有关于硅锰合金使用越来越多，选择合理的参考数据具有十分重要的帮助作用，也能够达到提高整个金属的回收效率，而且能够降低在冶炼时的成本。

1主要参数内容电炉参数计算方法基本上有两种：一是根据已知变压器的视在功率确定二次电压和电流，再确定电极直径。

二是根据电炉所需的实际工作电阻来确定电极电流和直径。

前者出现得更早，计算也更简单。

后者出现较晚，计算更为复杂。

在生产效果理想的情况下，通过实际数据验证了计算的准确性。

电极的直径是一个重要的参数，因为电炉的大小基本上由电极的直径决定。

确定电极直径最早也是最基本的方法是计算横截面的经验电流密度。

因为电炉当中有着一定的可燃性物体和易爆物体，一旦其出现了生产事故，就会导致十分严重的电极工作问题，进而给后续的冶炼过程带来十分严重的影响。

选择合适的电极直径是非常重要的。

如果电流密度过高，电极烧结过早，电极温度过高，容易发生硬断裂，铜瓦与电极不接触。

电极烧到红色的时候就会出现明显的功率增加问题，在这样的情况下电压降随即出现显著的降低，所以总体的有效电压就大幅度降低。

电极电流密度太小，电极烧结不好，电极温度太低，电极不干燥，易漏电，然而，大直径的平均电流密度受集肤效应和内外温差的限制，其值不断减小，导致大直径电极的使用。

但电极直径较大，降低了电炉的电效率和功率因数。

因此，厚电极壳法是可行的，在一定条件下决定电炉的体积和二次电压。