[發明專利]一種全封閉式礦熱爐冶煉過程中電極升降控制方法在審
| 申請號： | 201810159663.6 | 申請日： | 2018-02-26 |
| 公開（公告）號： | CN108398032A | 公開（公告）日： | 2018-08-14 |
| 發明（設計）人： | 賀建軍;黨偉然;陳東陽;朱琦;景滿徳;于景定 | 申請（專利權）人： | 中南大學 |
| 主分類號： | F27D19/00 | 分類號： | F27D19/00 |
| 代理公司： | 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213 | 代理人： | 馬家駿 |
| 地址： | 410083 *** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 熱能分配系數 電極升降 礦熱爐 礦熱爐冶煉 全封閉式 爐料層 電阻 化學反應原理 爐料 電參數控制 熱力學定律 電極移動 控制電極 爐料電阻 熱量計算 入爐原料 吸收熱量 冶煉過程 位移量 總熱量 總消耗 爐況 熔池 吸收 升降 冶煉 保證 | ||
1.一種全封閉式礦熱爐冶煉過程中電極升降控制方法，其特征在于，所述方法包括：
基于熱力學定律計算單位時間內礦熱爐中爐料層吸收的熱量，獲得爐料層吸收熱量；
基于化學反應原理計算冶煉過程中單位產量吸收的總熱量，獲得總消耗熱量；
根據所述爐料層吸收熱量與所述總消耗熱量計算熱能分配系數；
根據礦熱爐內部電路分別計算出礦熱爐內熔池電阻、爐料電阻與操作電阻；
根據所述熔池電阻、所述爐料電阻、所述操作電阻和所述熱能分配系數，獲得控制礦熱爐冶煉過程中電極升降的電極移動位移量。
2.根據權利要求1所述的全封閉式礦熱爐冶煉過程中電極升降控制方法，其特征在于，基于熱力學定律計算單位時間內爐料層吸收的熱量，獲得爐料層吸收熱量的計算公式為：
Q料＝cmΔT
其中Q料為單位時間內爐料層吸收的熱量，c為爐料的比熱容，m為爐料的質量，ΔT為單位時間內溫度變化量。
3.根據權利要求2所述的全封閉式礦熱爐冶煉過程中電極升降控制方法，其特征在于，基于化學反應原理計算冶煉過程中單位產量吸收的總熱量，獲得總消耗熱量包括：
根據化學反應原理計算冶煉過程的熱效應；
根據所述熱效應計算礦熱爐中消耗單位質量的礦熱爐爐料需要的熱量，獲得爐料反應吸收熱量；
根據所述爐料層吸收熱量和所述爐料反應吸收熱量獲得總消耗熱量，所述總消耗熱量為所述爐料層吸收熱量和所述爐料反應吸收熱量之和。
4.根據權利要求3所述的全封閉式礦熱爐冶煉過程中電極升降控制方法，其特征在于，計算所述熱效應的計算公式為：
其中，ΔHT為熱效應，ΔH298為在溫度為298K時反應的熱效應；Δcp為生成物和反應物相變前的比定壓熱容之差；表示反應過程中的相變熱；Δc‘p為生成物和反應物相變后的比定壓熱容之差；T為反應溫度，T相為相變溫度。
5.根據權利要求4所述的全封閉式礦熱爐冶煉過程中電極升降控制方法，其特征在于，計算所述爐料反應吸收熱量的計算公式為：
其中，Q反為礦熱爐中消耗單位質量的礦熱爐爐料需要的熱量，m產為單位時間內的生成的產品質量，n為目標生成物的相對分子質量，ΔHT為熱效應。
6.根據權利要求5所述的全封閉式礦熱爐冶煉過程中電極升降控制方法，其特征在于，根據所述爐料層吸收熱量與所述總消耗熱量計算熱能分配系數的計算公式為：
其中，C為熱能分配系數，Q料為所述爐料層吸收熱量，Q總為所述總消耗熱量。
7.根據權利要求1-6任一所述的全封閉式礦熱爐冶煉過程中電極升降控制方法，其特征在于，根據所述熔池電阻、所述爐料電阻、所述操作電阻和所述熱能分配系數，獲得控制礦熱爐冶煉過程中電極升降的電極移動位移量的計算公式為：
其中，Δh為單位時間內控制礦熱爐冶煉過程中電極升降的電極移動位移量，C為熱能分配系數，k為爐料電阻率隨溫度變換的比例系數，ρ1為熔池電阻率，L為電極中心間距的一半，r0為電極的半徑，T1與T2分別為單位時間內溫度的初始值與最終值。
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