[發明專利]一種高鈦渣冶煉大型直流密閉電爐熱損失的計算方法

有效

• 申請號: 201310678397.5
• 申請日: 2013-12-14
• 公開（公告）號: CN103728054A
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 汪云華;文建華;李波;張加俊;楊浩;蘇鴻;陸家普
• 申請（專利權）人: 云南新立有色金屬有限公司
• 主分類號: G01K17/00
• 分類號: G01K17/00
• 代理公司: 昆明大百科專利事務所 53106
• 代理人: 何健

技術領域

本發明屬高鈦渣冶煉的全大型直流密閉電爐熱損失的計算方法技術領域，涉及高鈦渣連續冶煉過程中能量平衡的控制參數之一。

背景技術

直流密閉電爐采用連續冶煉的方式，利用原料鈦鐵礦和固體還原劑(無煙煤、石油焦、冶金焦等)混合加入電爐中進行還原熔煉，使鈦鐵礦中的鐵氧化物被選擇性的還原為金屬鐵，而鈦的氧化物被富集在爐渣中，經渣鐵分離產出鈦渣和副產品金屬鐵。還原過程中產生的煤氣（CO）經過降溫、洗滌之后回收利用，主要用來干燥鈦精礦、無煙煤、鐵烘烤和鈦渣的干燥。

相比國內半密閉交流電爐，直流電爐實現了連續冶煉生產，產能增加、能耗降低。直流電爐不需要像交流電爐在渣鐵排放的時間停爐，然后再重新加熱熔池，這樣就大大降低了能量的損失。在鈦渣連續冶煉過程中，能量平衡（即輸入能量=還原反應所需的能量+損失的能量）是非常重要的。當能量過高會導致爐子過熱，爐子過熱會熔化損傷掛渣層，當掛渣變薄時爐壁的耐火磚也有可能被熔融的鈦渣腐蝕，減少爐磚的使用壽命，腐蝕嚴重會造成重大安全事故的發生；當能量過低時，電爐在長時間的運行下熔池會慢慢變小、空腔掛渣層會增后，這樣會導至熔池表面的熱輻射增大，損傷爐頂蓋和爐頂中心件、塌料的事故發生。所以在生產過程中必須計算出輸入能量、電爐還原所需要的熱量、熱損失，確保能量平衡。

為了監控和操作的方便，我們通過對高鈦渣冶煉大型直流密閉電爐熱損失的計算方法，準確的計算出高鈦渣大型直流密閉電爐的熱損失，工作過程簡潔監控來調整給料量，從而達到能量平衡目的。

發明內容

本發明提供一種高鈦渣冶煉大型直流密閉電爐熱損失的計算方法，準確的計算出高鈦渣大型直流密閉電爐的熱損失，工作過程簡潔、監控簡單、安全可靠，維護簡單、實用性強，并且對連續性冶煉高鈦渣大型直流密閉電爐能量平衡工藝參數的調整有著重要的指導作用。

電爐高鈦渣冶煉是一個吸熱反應，熔融的鈦渣溫度在1685-1720之間，爐子內部和外部存在著溫度差加上熔池表面對爐頂的熱輻射導致熱量損失，這部分損失我們稱為熱損失。高鈦渣大型直流密閉電爐的熱損失主要包括：

（1）爐頂噴淋水冷卻帶走的熱量；

（2）爐壁管道循環水冷卻帶走的熱量；

（3）爐底風冷系統帶走的熱量；

（4）爐底高電流母線損失的熱量；

（5）爐頂中心件損失的熱量。

本發明采用公式Q=CM△t分別計算(1)爐頂噴淋、(2)爐壁管道冷卻、(3)爐底風機、(4)?爐頂中心件、(5)爐底高電流母線的熱損失，公式中C為水的比熱、M為水的質量、△t指出水管溫度與進水溫度的差值；然后將各部分計算值再相加就得到電爐的熱損失值。

當爐內溫度發生變化時，爐頂噴淋熱損失和爐壁熱損失也會發生變化；爐底風冷系統的熱損失屬于風機冷卻相對穩定，熱損失值為0.5；爐頂中心件的熱損失，自然熱損失值為0.125；高電流母線的熱損失；自然熱損失值為0.05；將各部分的熱損失值相加就是爐子的熱損失值。熱損失通過DCS控制系統將熱損失總之顯示在操作界面。

????本發明的有益效果是，本發明計算方法測量精度高，其計算公式簡單、實用性強、監控簡單，時刻對電爐熱損失進行計算，并保留熱損失變化曲線。本發明在連續性鈦渣冶煉控制中起著重要作用，特別是在能量平衡的控制，通過熱損失的變化及時的調整給料量，確保了電爐安全穩定運行。

附圖說明

圖1是?直流電爐冷卻裝置。

圖中標記的位置：1爐頂噴淋、2爐壁管道冷卻、3爐底風機、4?爐頂中心件、5爐底高電流母線。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用進行詳細說明。

一種高鈦渣冶煉大型直流密閉電爐熱損失的計算方法，本發明特征是，采用公式Q=CM△t分別計算(1)爐頂噴淋、(2)爐壁管道冷卻、(3)爐底風機、(4)?爐頂中心件、(5)爐底高電流母線的熱損失，公式中C為水的比熱、M為水的質量、△t指出水管溫度與進水溫度的差值；然后將各部分計算值再相加就得到電爐的熱損失值。