矿热炉技术标准
一、电弧炉采用标准
1.电热设备基本技术条件通用部分：GB10067.1-88
2.电热设备的试验方法通用部分：GB10066.1-88
3.电热设备的安全通用部分：GB5959.1-86
4.电热设备基本技术条件“炼钢电弧炉”：GB10067.2-88
5.直接电弧炉的试验方法：GB6542-86
6.电热设备的安全“对电弧炉的特殊要求：GB5959.2-86
7.电弧炉变压器：ZBK41002-87
8.石墨电极：YB4088-92
二、钢包精炼炉设计标准
1.电热设备基本技术条件“炼钢电弧炉”GB10067.2-88
2.直接电弧炉的试验方法:GB-6542-86
3.电热设备的安全“对电弧炉的特殊要求”GB5959.8-89
4.电弧炉变压器 ZBK41002-87
5.石墨电极和高功率石墨电极YB4089-92
6 .VAD/VOD型25t炉外精炼设备技术条件(参考)YS/TZ-91
三、矿热炉选用标准
1.电热设备基本技术条件、通用部分：GB10067.1-88
2.电热设备的试验方法通用部分：GB10066.1-88
3.电热设备的安全通用部分：GB5959.1-86
4.埋弧炉试验方法：GB7405-87
5.矿热炉变压器总则：JB5344.1-91
四、电渣炉采用标准
1.电热设备基本技术条件通用部分：GB10067.1-88
2.电热设备的试验方法通用部分：GB10066.1-88
3.电热设备的安全通用部分：GB5959.1-86
4.电热设备基本技术条件“炼钢电弧炉”：GB10067.2-88
5.埋弧炉试验方法：GB7405-87
6.电渣重熔炉的试验方法：GB1020-89
7.电热设备的安全“对电渣重熔炉的特殊要求”：GB5959.8-89
铁合金生产一些常见知识简介
铁合金生产一些常见知识简介 1、矿热炉和精炼炉的区别？以及各自的优缺点？ 铁合金的生产方法，按照使用设备的不同，可分为电炉法、高炉法、炉外法、转炉法、及真空电阻炉法。 电炉法又分为矿热炉法和精炼炉法。 矿热炉是矿石加热还原电炉的简称。矿热炉法是以碳作还原剂还原矿石生产铁合金的一种工艺方法。其生产过程是，将炉料连续加入炉内，并将电极插埋于炉料中，依靠电弧和电流通过炉料而产生的电弧热和电阻热，进行埋弧还原冶炼操作，熔化还原产生的金属和熔渣集聚在炉底，并通过出铁口定时出铁出渣。生产过程是连续进行的。用此方法生产的品种主要有硅铁、硅钙合金、工业硅、高碳锰铁、硅锰合金、高碳铬铁、硅铬合金、镍铁等。 精炼炉法又称为电弧炉法，其原意是指将初级铁合金用电弧炉进行精炼降低杂质元素而得到精炼铁合金产品的一种工艺方法，一般是用硅（硅质合金）、铝等作还原剂生产含碳量低的铁合金产品，依靠电弧热、硅氧或铝氧反应热进行冶炼，炉料从炉顶或炉门加入炉内，整个冶炼过程分为引弧、加料、熔化、精炼和出铁等五道工序。生产过程是间歇进行的，即每炉一个循环。主要生产的品种有：中、低碳锰铁，中、低、微碳铬铁，钒铁等。我公司用精炼炉生产镍铁，严格地说不是一个精炼过程，而是一种电碳热熔分冶炼工艺，只是沿用了传统铁合金生产精炼炉法的称谓而已。 矿热炉法和精炼炉法的主要特点和差别：
A矿热炉设备较复杂，而精炼炉设备相对较简单； B生产工艺流程方面，矿热炉是连续进行的，而精炼炉法是间歇进行的； C操作控制方面，矿热炉相对较难，而精炼炉相对较为容易； D在铁合金生产领域，矿热炉法较易实现大型化规模化，而精炼炉法则受到局限； E矿热炉生产效率较高，而精炼炉生产效率相对较低； F矿热炉一般使用自焙电极，电极插入炉料较深，为埋弧操作，而精炼炉一般使用石墨电极，电极插入炉料较浅，为遮弧操作； G就我公司目前镍铁生产而言，精炼炉产品P、S杂质含量可控制得较低，且已实现矿石热装，从而电耗较低，而矿热炉使用烧结矿，没有热装，电耗较高，环境控制较难，这在广西金源公司采用的回转窑加矿热炉工艺后将会有根本的改变。 2、从统计学的角度，每种合金产品需要重点关注的指标有哪些？每个指标的意义及其影响因素？ 原则上来讲，就是要关注在成本构成中所占比例较大的指标。 A产量，是所有生产指标体系中最基础的首要指标。影响产量的主要因素有：设备的正常运行率、电气制度的合理选择、原辅料的性质、配料的合理性（熔剂、还原剂用量适度，渣型合理）、操作的稳定性和管理水平等。 B质量，是其它指标的前提，产品质量不符合要求，则产量和成本也就无从谈起。影响质量的主要因素有：原辅料质量是否满足工艺
矿热炉基本知识 (2)
????矿热炉设备共分三层布置 第一层为炉体（包括炉底支撑、炉壳、炉衬），出铁系统（包括包或锅及包车等），烧穿器等组成。 第二层 （1）烟罩。矿热炉目前大多数采用密闭式、或半密闭式矮烟罩结构，具有环保和便于维修，改善操作环境的特点。采用密闭式结构还可把生产中产生的废气（主要成分是一氧化碳）收集起来综合利用，并可减少电路的热损失，降低电极上部的温度，改善操作条件。 （2）电极把持器。大多数矿热炉都由三相供电，电极按正三角形或倒三角形，对称位置布置在炉膛中间。大型矿热炉一般采用无烟煤，焦碳和煤沥青拌合成的电极料，在电炉冶炼过程中自己培烧成的电极。 （3）短网 （4）铜瓦 （5）电极壳 （6）下料系统 （7）倒炉机 （8）排烟系统 （9）水冷系统 （10）矿热炉变压器 （11）操作系统 第三层 （1）液压系统 （2）电极压放装置 （3）电极升降系统 （4）钢平台 （5）料斗及环行布料车 其他附属；斜桥上料系统，电子配料系统等
砌筑而成，侧壁上设有三个操作门，在炉内大面上，开启方向是横向旋转式，上部有二个排烟口，与其相联的是二个立冷弯管烟道，直通烟囱或除尘装置。 1.3短网 短网包括变压器端的水冷补偿器、水冷铜管、水冷电缆、导电铜管、铜瓦及其吊挂、固定联接等装置。其布置型式可分为正三角或倒三角。不论那种布置，均要求在满足操作空间的前提下，尽可能地缩短短网的距离降低短网阻抗，以保正获得最大的有功功率。 水冷铜管、导电铜管均采用厚壁铜管，各相均采用同向逆并联，使短网往返电流双线制布置，互感补偿磁感抵消。中间铜管用水冷电缆相连，冷却水直接从水冷铜管经水冷电缆、导电铜管流入铜瓦，冷却铜瓦后经返回的导电铜管、水冷电缆、水冷铜管流出炉外。运行温度低，减少短网导电时产生的热量损失，能有效提高短网的有功功率，同时铜管重量轻，易加工安装，大大减少短网的投资。 1.4电极系统： 电极系统由把持器筒体、铜瓦吊挂、压力环、水冷大套、电极升降装置、电极压放装置等。在电极系统上我们采用了国际先进的德马克，南非PYROMET等技术，如采用悬挂油缸式的电极升降装置，能灵活、可靠、准确地调节电极的上、下位置。上下抱闸和压放油缸组成电极带电自动压放装置。 ???? 电极系统共三套，每套包括电极筒1个、把持筒1个、保护套1个、压力环1个、铜瓦6～8块。把持器的作用把持住自焙电极，保护大套、压力环、铜瓦依顺序都吊挂固定在其上面，每根电极上设6～8块铜瓦，是通过压力环上的油缸和顶紧装置，形成一对一顶紧铜瓦，压力均匀，可保证铜瓦对电极的抱紧力均衡，铜瓦与电极的接触导电良好。 ???? 把持器上部由台架与二个升降油缸联接，油缸的支座是固定在三层平台的钢平台上，在钢平台上一定的范围内根据需要可调整极心圆。 ???? 每根电极上设有单独电极自动压放装置，由气囊抱闸（或液压抱闸）抱紧电极，充气气囊抱紧电极，放气气囊松开电极；上、下气囊抱闸由导向柱和压放油缸相联接，
矿热炉(电弧炉)安全操作防范措施
矿热炉（电弧炉）安全操作防范措施 一、严格控制原料的各项指标 把好原料关对铁合金喷炉事故至关重要，从源头上控制原料的各项指标，做到认真检查和化验，对不符合以下指标的原料坚决不入炉。 1、杂志含量 为确保硅铁冶炼顺利进行，硅石中Al2O3必须小于0.5%，MgO和CaO含量之和小于1%。 2、矿石粒度 硅石入炉前要用一定粒度，硅石粒度过小，会含有较多的杂质，也会严重影响料面的透气性，硅石粒度过大，会造成炉面分层，延缓炉料的熔化和还原反应。其粒度一般要求80—120mm。 3、焦炭粒度 为了保护炉内较好的透气性，焦炭的粒度一般要求5—15mm。 4、灰分 为避免炉内料面渣化烧结，影响料面透气性，一般要求焦炭中灰分小于8%。 5、水份 焦炭中水份要稳定小于8%。
6、电极糊 在换季阶段，应及时调整电极糊的软化点、挥发份等指标，否则会影响电极焙烧质量，造成电极软断或硬断。 二、加强设备安全管理 在生产过程中，设备设施的功能失效、设计安装的不合理、操作不当都是导致事故发生的直接原因。 7、电极筒加工制作规范要求，使用2mm以上厚度冷轧板，企业要根据不同炉型选择筋片数量、宽度以及导电面积，且电极筒连接处，应采用搭焊结构，电极筒要保持平整、光滑、无凹凸现象。 8、电极压放系统，淘汰弹簧式抱紧系统，必须采用液压式或气囊式上、下抱紧装置，并加装限位装置。 9、加装电极糊时必须保证电极糊干净、表面无污物（粉尘、灰尘），并要在电极筒上部加带有透气孔的防尘盖，否则将会影响电极焙烧质量。 10、上炉盖、圈梁冷却水进出水路宜单独设置，必须确保随时可以关闭。圈梁制作要做应力消除处理，防止应受热导致焊缝拉开。 11、循环水进水槽应安装在作业人员便于操作的安全区域，且
电炉短网及变压器的主要节约用电措施
电炉短网及变压器的主要节约用电措施 一：短网的节电措施： 1 缩短短网长度 短网的电阻与其长度成正比。通常采取的措施为；移动电炉变压器，使其尽可能靠近炉体；升高电炉变压器的安装位置，使各段短网处在同一水平面上；在保证电极升降和炉体转动需要的前提下，尽量减少短网的长度。 2 减少接触电阻 短网的联接处较多，接触电阻增大，不仅增大了短网的功率损耗，同时还会使联接处严重发热甚至烧红，加速了接触面的氧化，进而使接触电阻进一步增大，形成恶性循环。为降低接触电阻，从电炉变压器出线端与电极相联接的导体中所有联接处的表面应磨平镀锡，采用双面夹接。对不经常拆卸的联接部位采用焊接或增大接触面积的办法，精细加工接触表面，涂优质的导电膏并保持足够的接触压力，防止运行中空气、水分进入而造成接触表面氧化，引起接触电阻增大。在运行时，定期对接触处用红外线测温仪进行温度检测，发现温度超标，应及时采取冷却措施或进行停电检修处理。处理后应再次测量接触电阻并使其保证在合格值的范围内。 3 有条件时尽量采用水冷短网 电炉工作时，随着温度的升高，电阻增加，短网损耗增大，同时温度升高后对联接处的接触状况也产生有害的影响。有关资料表明，在10千安运行下的短网，温度升高1摄氏度，每米导电母线约增加
3—6 瓦的功率损耗。因此，降低短网的工作温度，对降低电能损耗的效果不可忽视。 4 减少短网周围的铁磁物质 当短网通过强大的交流电时，在短网周围产生强大的交变磁场，尽量避开炉体铁质烟囱等金属构筑物，避免在这些铁磁物质中产生涡流和磁滞损耗，引起短网附加损耗的增大。同时所有固定和联接用的螺钉，必须采用非磁性材料，尽量避免用铁磁材料包围短网的导体。 5 大容量矿热炉变压器低压侧应采用多支路出线，（3 6 个支路）在电极接线上形成闭合三角，以有效抵消三相电抗。 6 短网的无功补偿: 因矿热炉负载特性介于电阻性和电抗、感抗之间，短网的空间物理结构和流过短网的大电流使矿热炉的功率因数很低。较低的功率因数会造成生产企业电能耗高，生产效率低下，这对电网及生产企业都不利。通常在高压侧进行三相无功补偿，只能提高同电压等级和上一级电网的功率因数，而对电炉变及以下短网所消耗的无功功率起不到补偿作用。应将原来在矿热炉变高压侧进行无功补偿变为在低压侧短网部分进行无功补偿。经验证明，在矿热炉低压侧针对短网无功消耗和其布置长度不一致所导致的三相不平衡现象，而采用安装现代微机智能型自动控制技术装置，将无功补偿电容器改为安装在铜瓦附近，使无功补偿尽可能靠近电极，这样无论在提高功率因素、吸收谐波，还是在提高短网电压，增产、降耗上，都有着与高压无功补偿无法比拟的优势。通过平衡、提高三相电极向炉膛的输入功率,从而达到提高产量质量和降低电耗的目的。此种无功补偿装置
浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺
浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺 摘要：本文介绍了从红土镍矿提炼镍铁几种不同的冶炼工艺，并着重分析了矿热炉冶炼镍铁工艺RKEF法，此工艺成为当前我国红土镍矿处理的主要方法。采用高效、流程短、低耗能、环保等镍铁冶炼新工艺已经成为发展的趋势。 关键词：镍铁；矿热炉；RKEF法 1 前言 金属镍具有良好的机械强度、延展性和化学稳定性，耐腐蚀，能磁化等一系列特性，广泛用于不锈钢、高温合金、电镀和化工等行业，在国民经济的发展中具有极其重要的地位。全球约2/3的镍用于生产不锈钢，镍原料的成本占奥氏体不锈钢生产成本的70%左右。 2 镍铁冶炼工艺分类 镍铁冶炼工艺主要有火法理、湿法两种。对于含镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。对于氧化矿主要是含镍红土矿，其品位低，适于湿法处理；主要方法有氨浸法和硫酸法两种。氧化矿的火法处理是镍铁法。 2.1 高炉法 高炉生产生铁历史悠久，但普遍使用高炉生产镍铁还是中国人发明（刘光火）和研究的结果。 高炉生产镍铁的流程主要是：矿石干燥筛分（大块破碎）——配料——烧结——烧结矿加焦炭块及熔剂入高炉熔炼——镍铁水铸锭和熔渣水淬——产出镍铁锭和水淬渣。 2.2 电炉（矿热炉）法 这里的电炉指被称作矿热炉的电弧炉的一种，矿热炉冶炼镍铁工艺流程是：原矿干燥及大块破碎——配煤及熔剂进回转窑彻底干燥及预还原——矿热炉还原熔炼——镍铁铁水铸锭及熔渣水淬——产出镍铁锭（或水淬成镍铁粒）和水淬渣。 该工艺通常是指回转窑加矿热炉工艺，在国外已有几十年的生产历史，有一套较成熟的技术和理论，国内也有少数厂家有几年的生产历史，但都是小设备生产，技术问题很多，效益也不好，近期有数家企业陆续投产和正在建设上规模的生产线。
工业硅冶炼及炼硅炉基本知识
工业硅冶炼及炼硅炉基本知识 工业硅消费增产降耗的措施主要有:1.把握炉况及时调整料比，坚持适合的C/SiO2分子比，适合的物料粒度和混匀，避免过多SiC生成。2.选择合理的炉子构造参数和电气参数，保证反响区有足够高的温度，合成消费的碳化硅使反响向有力消费硅的方向。3.及时捣炼硅炉，协助沉料，防止炉内过热，形成硅的挥发，或再氧化成SiO，减少炉料损失，进步Si回收率。4.坚持料层具有良好的透气性，可及时排出反响消费的气体，减少热损失和SiO大量逸出。 一、消费工业硅的原料 冶炼工业硅的原料主要有硅石、碳素复原剂。 (一)硅石硅石要有一定的抗爆性和热稳定性，其中抗爆性对大炉子很重要，对容量小的炉子请求可略为降低。有些硅石很致密，难复原，形成冶炼情况不顺，经济指标差，很少采用。 硅石的粒度视炉子容量的大小不同而异，普通5000KVA以上的炉子，硅石粒度为50-100毫米，且40-60毫米的粒度要占50%以上。 硅石要清洁无杂质，破碎筛分后，要用水冲洗，除掉碎石和泥土。目前对新采用的硅石在化学成分、破碎合格以后，还要在消费中试用。经济指标较好，才干长期运用。 (二)碳质复原剂优选各种不同碳质复原剂，请求固定碳高，灰分低，化学生动性要好，采用多种复原剂搭配运用，以到达最佳冶炼效果。冶炼工业硅所用的碳质复原剂有:石油焦、沥青焦、木炭、木块(木屑)低灰分褐煤，半焦和低灰、低硫烟煤等。
石油焦:其特性是固定碳高，灰分低，价钱低廉，并且能使料面烧结好，但高温比电阻低，影响电极下插，反响才能差。要选择固定碳大于82%，灰分小于0.5%、水份稳定，动摇不许超越1%，以免影响复原剂配入量。粒度请求4-10毫米，粒度配合比例要适宜。粉料多烧损大，下部易缺碳，透气性不好；粒度大数量多比电阻小，电极易上抬。 木块(或木屑):其性质接近木炭，在炉内干馏后，在料下层构成比木炭孔隙度、化学生动性更好的木炭。所运用的木块(或木屑)要清洁无杂物，不许代入泥土等杂质。木块长度不得超越100毫米。 褐煤、烟煤：有比电阻、挥发份高，孔隙度大，化学生动性好，料面烧结性强，价钱低廉的特性。挥发份在料层中挥发利于料面烧结和闷烧，而且能够构成疏松的比外表积大，比电阻极大的焦化碳，对冶炼很有利。请求灰分小于4%，粒度小于25毫米，否则不能运用。褐煤性质接近木炭，可作木炭的代用品。 碳素复原剂品种不同，即便同种但产地不同性质也不相同。可搭配运用，求得更好的经济效益。如运用石油焦60-80%，木炭(或加局部木块)20%；石油焦60-70%，木炭(或木块)20-40%，烟煤5-10%搭配运用，效果比拟好。国外采用石英与复原剂职称团块炉料，先焙烧停止复原，再冶炼工业硅，使电耗降低到9000Kwh/t以下。 二、冶炼原理 在工业硅的消费中，普通以为硅被复原、炼硅炉中的反响式为 SiO2液+2C=Si液+2CO T始1933K(1) 实践消费中硅的复原是比拟复杂的，从冷态下炉内状况动身，对实践消费中炉内物化反响停止讨论。消费过程中的运转表示大致如下：
高碳铬铁基本知识介绍
高碳铬铁基本知识介绍 ?我要评论(0) ?打印 ?添加收藏 ?字体[大中小] 铬是有光泽的灰色金属，密度7.2，熔点1857℃，沸点2672℃，有延展性，但含氧、氢、碳和氮等杂质时变得硬而脆。铬的化学性质不活泼，常温下对氧和水汽都是稳定的，铬在高于600℃时开始和氧发生反应，但当表面生成氧化膜以后，反应便缓慢，当加热到1200℃时，氧化膜被破坏，反应重新变快。高温下，铬与氮、碳、硫发生反应。铬在常温下就能和氟作用。铬能溶于盐酸、硫酸和高氯酸，遇硝酸后钝化，不再与酸反应。铬能与镁、钛、钨、锆、钒、镍、钽、钇形成合金。铬及其合金具有强抗腐蚀能力。 在自然界中目前已发现的含铬矿物约有50余种，分别属于氧化物类、铬酸盐类和硅酸盐类。此外还有少数氢氧化物、碘酸盐、氮化物和硫化物。其中氮化铬和硫化铬矿物只见于陨石中。具有工业价值的铬矿物都属于铬尖晶石类矿物，它们的化学通式为（Mg、Fe2+）（Cr、Al、Fe3+）2O4或（Mg、Fe2+）O（Cr、Al、Fe3+）2O3，其Cr2O3含量为18%～62%。常见的铬矿物有：(1)铬铁矿，化学成分为（Mg、Fe）Cr2O4，介于亚铁铬铁矿（FeCr2O4，含FeO 32.09%、Cr2O3 67.91%）与镁铬铁矿（MgCr2O4，含Mg 20.96%、Cr2O3 79.04%）之间，通常有人将亚铁铬铁矿和镁铬铁矿也都称为铬铁矿。铬铁矿为等轴晶系，晶体呈细小的八面体，通常呈粒状和致密块状集合体，颜色为黑色，条痕呈褐色，半金属光泽，硬度5.5，密度4.2～4.8，具弱磁性。铬铁矿是岩浆成因矿物，产于超基性岩中，当含矿岩石遭受风化破坏后，铬铁矿常转入砂矿中。铬铁矿是炼铬的最主要的矿物原料，富含铁的劣质矿石可作高级耐火材料。(2)富铬类晶石，又称铬铁尖晶石或铝铬铁矿，化学成分为Fe（Cr，Al）2O4，含Cr2O3 32%～38%。(3) 硬铬尖晶石，化学成分为（Mg、Fe）（Cr、Al）2O4，含Cr2O3 32%～50%。富铬类晶石和硬铬尖晶石的形态、物理性质、成因、产状及用途与铬铁矿相同。工业生产金属铬的方法有铝还原法、硅还原法、碳还原法和电解法。 铬是重要的战略物资之一，由于它具有质硬、耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性，在冶金工业、耐火材料和化学工业中得到了广泛的应用。 在冶金工业中，铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬。铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢，如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、滚珠轴承钢、弹簧钢、工具钢等。金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金。这些特种钢和特种合金是航空、宇航、汽车、造船以及国防工业生产枪炮、导弹、火箭、舰艇等不可缺少的材料。
最新“矿热炉全自动操作系统”说明书
矿热炉 全自动操作系统 青岛菲特测控节能科技有限公司 二零一六年九月
目录 1 自动化操作系统概述 (1) 1.1 概述 (1) 1．全自动操作系统组成 (2) 1.1 系统拓扑图 (2) 1.2 关键技术 (3) 1.3 自动化控炉内容 (3) 1.4 自动化控炉流程图 (4) 1.5 全自动操作系统组成 (5) 1.6 智能数据采集柜 (6) 1.7 执行单元 (7) 2. 全自动操作系统功能 (7) 2.1 全自动操作系统软件 (7) 2.2 功能及特点 (8)
1.1 概述 本全自动操作系统主要用于矿热炉冶炼铁合金、电石、黄磷、工业硅等产品的自动化操作，具有全电脑自动化操作、大数据管理、能耗分析等功能。解决该领域长期以来只能依靠人工及经验操作电炉带来的炉况不稳定、效率低、能耗高的问题。 青岛菲特测控节能科技有限公司自主研发的矿热炉全自动操作系统主要有现场测量系统，数据采集系统，综合运算控制系统组成，该系统已成功应用到硅锰炉、电石炉等矿热炉，与之前人工控炉方式相比，在同等炉料炉况条件下，电炉运行更稳定，单位电耗下降，产量提高，实现了增产节电的目的。
1.1 系统拓扑图 全自动操作系统硬件系统由现场测量设备（如电磁传感器），智能数据采集柜、工业计算机和自动控制模块组成，系统拓扑图如图1所示 RS-485通讯 矿热炉 图1 系统拓扑图 采集线 智 能 控制模块 现场测量设备
1.2 关键技术 要实现矿热炉自动控制，最关键技术是电极入料深度的准确测量。我公司采用炉外磁场法使电极入料深度测算得到彻底解决，电极工作时的大电流会在炉体外产生磁场，电极下插深度的不同，磁场强度会产生变化，通过电磁传感器测得磁场信号，将此数据上传至系统，再综合采用电极电流测量技术、操作电阻测量技术，再结合矿热炉工艺技术，最终实现矿热炉操作的全自动控制。 1.3 自动化控炉内容
-矿热炉介绍及分析
一、矿热炉简介 矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉，亦称还原电炉或矿热电炉，电极一端埋入料层，在料层内形成电弧并利用料层自身的电阻发热加热物料；常用于冶炼铁合金（见铁合金电炉），熔炼冰镍、冰铜（见镍、铜），以及生产电石（碳化钙）等。它主要用于还原冶炼矿石，碳质还原剂及溶剂等原料。主要生产硅铁，锰铁，铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金，是冶金工业中重要工业原料及电石等化工原料。其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬，使用自培石墨电极。电极插入炉料进行埋弧操作，利用电弧的能量及电流通过炉料的因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属，陆续续加料，间歇式出铁渣，连续作业的一种工业电炉。同时电石炉、黄磷炉等由于使用状况和工作状态相同，也可以归结在矿热炉内，但是由于黄磷炉的纯阻性负载情况，因此也有将黄磷炉归结到电阻炉的说法。 根据矿热炉的结构特点以及工作特点，短网的损耗占据了系统自身损耗的70%以上，而短网是一个大电流工作的系统，最大电流可以达到上万安培，因此短网的性能在很大程度上决定了矿热炉的性能，由于短网的感抗占整个系统的 70%以上，不论是高烟罩开放式炉、矮烟罩半密闭式炉还是全密闭式炉的短网系统的感抗均较大，基于这个原因，矿热炉的自然功率因数很难达到0.85以上，绝大多数的炉子的自然功率因数都在0.6~0.8 之间，较低的功率因数不仅使变压器的效率下降，消耗大量的无用功，浪费大量电能，且被电力部分加收额外的电力罚款，同时由于电极的人工控制以及堆料的工艺，导致三
相间的电力不平衡加大，最高不平衡度可以达到20％以上，这导致冶炼效率的低下，电费增高。因此提高短网的功率因数，降低电网不平衡就成了降低能耗，提高冶炼效率的有效手段。如果采取适当的手段，提高短网功率因数，改善电极不平衡度，将可以达到：A、降低生产电耗 3%～6％； B、提高产品产量 5%～15％的效果，给企业带来良好的经济效益。 为了解决矿热炉自然功率因数低的问题，减少电网的损耗，提高供电质量，使功率因数达到0.9以上；并且提高矿热炉的进线电压，使电炉的冶炼功率增大，目前国内外均采用大容量矿热炉加装无功补偿装置的方法，以提高矿热炉的功率因数，而投入的费用可以在创造的综合效益中短期内收回。 四、矿热炉无功补偿的意义 1、矿热炉耗能 电路运行时消耗大量的有功功率，这部分有功功率转化为热能用以熔炼炉料。同时，电流从电源经线路、变压器、短网等电抗时还要消耗大量的无功功率。矿热炉本体可等效为一个非线性电阻，在运行中会出现三相不平衡和谐波等电能质量问题。 2. 矿热炉对电能质量的影响 电弧炉做为非线性及无规律负荷接入电网，将会对电网和其他负载产生一系列的不良影响，其中主要是：导致电网严重三相不平衡，产生负序电流、产生高次谐波、其中普遍存在如2、4次偶次谐波与3、5、7次等奇次谐波共存的状况，使电压畸变更趋复杂化，功率因
冶金类孤网运行知识
孤网运行的简介及解决方案 一、矿热炉负荷能否实现孤网？ 答：矿热炉负荷当然可以实现孤网。如果您有需求，我公司将进行实地考察调研，并提供完整的解决方案。 二、矿热炉负荷孤网运行的特点？ 答：1）大机小网，旋转备用容量低；（冶金类自备电站的机组容量通常都比较大，数量较少，机组发多少电，负荷用多少电） 2）负荷安全可靠性要求较高；（若矿热炉发生故障，会影响矿石的生产，严重时，会造成人员伤亡） 3）负荷集中，特性较差，存在大容量高频度的冲击，三相不平衡；（矿热炉中三根电极的高度不一致、物料倾斜等都会造成三相不平衡） 4）大型设备停止冲击负荷较大。（矿热炉的有功一般都比较大，当矿热炉故障停炉时，冲击负荷为矿热炉的有功） 三、矿热炉负荷孤网的难点？ 答：(1)、发电机组数量较少，其旋转惯量储存的动能和锅炉群所具备的热力势能均较小，用电负荷的冲击，对于孤网的频率、电压冲击较大。（主要是单台矿热炉故障甩负荷或矿热炉的波动叠加，个别炉型大概1~2天停炉一次。一般流放炉，一个月停电检修一次） (2)、发电机组的数量较少，其系统可靠性也较低，一旦发生机组故障就会出现功率缺额，直接影响矿石的生产。（发电机组年非计划停机的平均次数为1.9次/年） (3)、矿热炉的数量少，负荷波动频繁幅度大，负荷波动叠加的可能性也较大，对于孤网会产生频繁的大范围负荷冲击。严重影响孤网安全和主设备的寿命。（负荷波动会造成单台冶炼炉的有功瞬时波动15%，而4~6台矿热炉运行时，叠加的概率仍会达到每天2~3次） (4)、孤网缺少大电网的支持，必须独立进行调度，维持频率、电压、功角的稳定。（在大网中，由大网的调度中心进行负荷调度以及频率、电压、功角的控制） (5)、孤网运行时，由于缺少大电网的支持，必须自建黑启动电源。（发电机组跳闸之后，孤网运行下没有大网的电源保障，无法启动，需要黑启动电源确保机组在短时间内启动） 四、贵公司是如何解决上述问题的? 答:本发明专利人侯永忠先生,长期致力于自备电厂运行研究,通过科学论证,反复
矿热炉节电措施(新版)
Safety is the goal, prevention is the means, and achieving or realizing the goal of safety is the basic connotation of safety prevention. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 矿热炉节电措施(新版)
矿热炉节电措施(新版) 导语：做好准备和保护，以应付攻击或者避免受害，从而使被保护对象处于没有危险、不受侵害、不出现事故的安全状态。显而易见，安全是目的，防范是手段，通过防范的手段达到或实现安全的目的，就是安全防范的基本内涵。 随着国民经济的快速发展和国家产业政策的调整，电炉变压器单台容量在6300KVA以下的被彻底淘汰，而6300—12500KVA，电压等级在35KV—110KV电弧炉的用电负荷在工业用电中所占的比例越来越大，就我局而言，近几年来，年供电量达22.5亿千瓦时，矿热炉炉负荷所占比例在75%左右，对矿热炉设计、安装、运行生产过程进行节能技术的深入了解和研究，最大限度地利用有限的电力能源和资源，更好地服务地方经济发展，是我局长期关注并积极研究探索的课题。笔者就矿热炉节电技术措施作粗浅探讨，供同行参考并祈请指正。 1.矿热炉炉变压器具有的工作特性： 1.1变压器输出电压较低，一般为几十伏，最多几百伏，而输出电流则很大，往往达几万安培； 1.2安全可靠，瞬时过载能力较大,能经受长期最大负荷或短时间超负荷； 1.3变压器二次输出电压有较宽的调节范围；
工业硅矿热炉的设计说明
工业硅冶炼能源节约技术的研究 5.1概述 能源安全已构成我国整体战略安全的一个极大隐患，成为经济社会发展的瓶颈。我国人均煤炭、石油、天然气资源量仅为世界平均水平的60％、10％和5％。目前，我国已成为世界第二大能源消费国和第二大石油消费国，能源供应紧张局面日趋严重[81]。 与此同时，我国也存在严重能源利用效率低的问题。近年来的快速增长在很大程度上是靠消耗大量物质资源实现的。我国单位产出的能耗和资源消耗水平明显高于国际先进水平，如火电供煤消耗高达22.5％，吨钢可比能耗高21％，水泥综合能耗高达45％。据测算，我国每创造一美元GDP所消耗的能源是美国的4.3倍，是日本的11.5倍。能源利用率仅为美国的26.9％，日本的11.5％[82]。因此，提高能源使用效率是在能源总量不变条件成为中国发展中的刻不容缓的任务。 工业硅生产是高能耗行业，平均每吨工业硅需要消耗13000KWh电以上，全国年产100万吨工业硅需要13亿KWh以上。而国外先进水平吨硅消耗量为11000KWh，我国工业硅电耗比国外先进水平高10—20%，能源节约潜力仍很大（预计年节约0.2亿KWh，相当0.1亿元）。另外，国外先进水平也不是最理想的能耗水平，我国如能在国外先进水平基础上再配以精工细作，吨硅消耗量应该在10000—11000KWh间。 我国工业硅生产能源消耗高主要是因为设计上不合理、控制水平与管理水平不高。设计上不合理体现在我国普遍使用的是6300KVA左右的小炉型（散热
大、产量低）、炉型设计上为隔热措施不严密、电路设计不合理、极心圆尺寸大小不合理等许多细节方面。控制水平不高体现在人工操作范围大、炉况稳定性差、造成因调整炉况波动费时较长而使得非生产性能耗损失大。管理水平不高体现在管理上不严、制度不健全、操作细节缺乏，造成物资或能源上的消耗浪费。 目前工业硅生产中能源节约途径主要有：1）炉型的大型化方向；2）炉型的密闭化方向；3）余热利用化方向；4）提高炉子电效率措施如改进短网结构设计、改善变压器性能、改善电参数、采用低频电源等；5）提高炉子热效率；6） 改变炉内反应机制；7）改变原料性能方向；8）采用自动控制方向；9）管理制度建设方向。由于上述诸多途径尚处于讨论阶段，形成固定技术并推广者仅有短网改进、管理制度建设上，许多技术细节缺乏，因此真正意义上可以直接使用的工业硅生产中能源节约技术还需要研究与试验。 经过多年的摸索探讨，目前我国工业硅电弧炉的电效率平均在92%以上，各种提高电效率的技术或措施也比较成熟如改进短网结构设计、使用优质导电材质、采用低压补偿技术、改善电参数等方面。但是，我国工业硅电弧炉的热效率普遍比较低，这是导致我国工业硅生产能耗高、能源利用效率低的主要原因，表5-1是我国某厂6300KVA电弧炉的热平衡分析表[21]。 表5-1 我国某厂6300KVA电弧炉的热平衡分析
焦煤基础知识
焦煤基础知识 焦煤是一种结焦性最好的炼焦用煤，它的碳化程度高、粘结性好，加热时能产生热稳定性很高的胶质体。如用焦煤单独炼焦，能获得块度大、裂纹少、强度高、耐磨性好的优质焦炭。但单独炼焦时，由于膨胀压力大，易造成推焦困难，一般都用焦煤炼焦配煤用，效果较好。 焦碳一种固体燃料,质硬,多孔,发热量高.用煤高温干馏而成,多用于炼铁种类焦炭通常按用途分为冶金焦（包括高炉焦、铸造焦和铁合金焦等）、气化焦和电石用焦等。 由煤粉加压成形煤，在经炭化等后处理制成的新型焦炭称为型焦。 冶金焦是高炉焦、铸造焦、铁合金焦和有色金属冶炼用焦的统称。由于90%以上的冶金焦均用于高炉炼铁，因此往往把高炉焦称为冶金焦。中国制定的冶金焦质量标准（GB/T1996-94）就是高炉质量标准。 气化焦是专用于生产煤气的焦炭。主要用于固态排渣的固定床煤气发生炉内，作为气化原料，生产以CO和H2为可燃成分的煤气。C+O2→CO2+408177KJ CO2+C→2CO-162142KJ C+H2O→CO+H2-118628KJ C+2H2O→CO2+2H2-75115KJ 因为产生CO和H2的过程均是吸热反应，需要的热量由焦炭的氧化、燃烧提供，因此气化焦也是气化过程的热源。气化焦要求灰分低、
灰熔点高、块度适当和均匀。其一般要求如下：固定炭>80%；灰分1250摄氏度；挥发分<3.0%；粒度15-35mm和35mm两级。冶金焦虽可以用作气化焦，但由于受炼焦煤资源和价格等的限制，一般不用冶金焦制气。以高挥发分粘结煤为原料生产的气煤焦，块度小、强度低，不适用于高炉冶炼，但它的气化反应性好，可取代气化焦用于制气。电石用焦是在生产电石的电弧炉中作导电体和发热体用的焦炭。电石用焦加入电弧炉中，在电弧热和电阻热的高温（1800-2200摄氏度）作用下，和石灰发生复杂的反应，生成熔融状态的炭化钙（电石）。其生成过程可用下列反应式表示： CaO+3C→CaC2+CO-46.52KL [编辑本段]电石焦基础知识电 石用焦是在生产电石的电弧炉中作导电体和发热用的焦炭。电石用焦加入电弧炉中，在电弧热和电阻热的高温（1800-2200℃）作用下，和石灰石发生复杂的发应，生成熔融状态的碳化钙（电石）。其生成过程可用下列发应式表示： CaO+3C→CaC2+CO-46.52KJ 电石用焦应具有灰份低、反应性高、电阻率大和粒度适中等特性，还要尽量除去粉末和降低水分。其化学成分和粒度一般应符合如下要求：固定碳大于84%，灰份小于14%，挥发份小于2%，硫份小于1。5%，磷分小于0.04%，水分小于1.0%，粒度根据生产电石的电弧炉容量而定： 电炉容量/KV?A 粒度/mm ＜5000 3-12
12500kVA矿热炉主要技术规格和技术参数
一、12500kVA矿热炉主要技术规格和技术参数序号名称单位参数备注 1 变压器额定容量kVA 12500 2 变压器一次电压kV 35 3 变压器二次额定电压V 138 4 变压器二次额定电流A 52300 5 电极直径（碳素电极）mm Φ1020 6 炉膛直径mm Φ6000 7 炉膛深度mm 2300 8 炉壳直径mm Φ7800 9 炉壳高度mm 4600 10 电极极心圆直径mm Φ2600±100 11 出铁口数量/夹角2/140° 12 矮烟罩直径/高度mm/mm Φ8400/2000 13 电极行程mm 1200 14 电极升降速度M/min 0.5 15 自然功率因素COSΦ ≥0.85 16 电极铜瓦数量块/根8 17 冷却水用量t/h 250 18 冷却水压力MPa 0.3 19 液压系统压力MPa 8 二、成套设备及投资概算： 1、主体电气部分 1.高压柜3台 2.低压（PLC）控制柜1套 3.电缆及炉内管线（炉内低压侧）1套 4.变压器（5500KVA）3台 2、主体机械部分
1.炉壳（包括炉底工字钢）1套 2.炉衬1套 3.炉罩（包括内壁耐火材料）1套 4.烟囱 5.炉口排烟系统（含排烟风机）1套 6.短网 水冷铜管1套 水冷补偿器1套 水冷电缆1套 锻造铜瓦1套 铜排等附件1套 7.把持器 压力环3个 保护套（1Cr18Ni9Ti）3套 把持筒（部分1Cr18Ni9Ti）3套 导向装置1套 辅助材料3套 绝缘材料3套 8.液压块式抱闸 9.液压系统（油缸、油箱、阀体等） 10.冷却水系统（主车间内） 11.钢平台 12.电极糊平台 13.密封装置 3、辅助设备 1.出铁系统 穿烧器2套 硅水包车2台 硅水包4个
高碳铬铁基本知识介绍
高碳铬铁基本知识介绍 铬是有光泽的灰色金属，密度，熔点1857℃，沸点2672℃，有延展性，但含氧、氢、碳和氮等杂质时变得硬而脆。铬的化学性质不活泼，常温下对氧和水汽都是稳定的，铬在高于600℃时开始和氧发生反应，但当表面生成氧化膜以后，反应便缓慢，当加热到1200℃时，氧化膜被破坏，反应重新变快。高温下，铬与氮、碳、硫发生反应。铬在常温下就能和氟作用。铬能溶于盐酸、硫酸和高氯酸，遇硝酸后钝化，不再与酸反应。铬能与镁、钛、钨、锆、钒、镍、钽、钇形成合金。铬及其合金具有强抗腐蚀能力。 在自然界中目前已发现的含铬矿物约有50余种，分别属于氧化物类、铬酸盐类和硅酸盐类。此外还有少数氢氧化物、碘酸盐、氮化物和硫化物。其中氮化铬和硫化铬矿物只见于陨石中。具有工业价值的铬矿物都属于铬尖晶石类矿物，它们的化学通式为（Mg、Fe2+）（Cr、Al、Fe3+）2O4或（Mg、Fe2+）O（Cr、Al、Fe3+）2O3，其Cr2O3含量为18%～62%。常见的铬矿物有：(1)铬铁矿，化学成分为（Mg、Fe）Cr2O4，介于亚铁铬铁矿（FeCr2O4，含FeO %、Cr2O3 %）与镁铬铁矿（MgCr2O4，含Mg %、Cr2O3 %）之间，通常有人将亚铁铬铁矿和镁铬铁矿也都称为铬铁矿。铬铁矿为等轴晶系，晶体呈细小的八面体，通常呈粒状和致密块状集合体，颜色为黑色，条痕呈褐色，半金属光泽，硬度，密度～，具弱磁性。铬铁矿是岩浆成因矿物，产于超基性岩中，当含矿岩石遭受风化破坏后，铬铁矿常转入砂矿中。铬铁矿是炼铬的最主要的矿物原料，富含铁的劣质矿石可作高级耐火材料。(2)富铬类晶石，又称铬铁尖晶石或铝铬铁矿，化学成分为Fe（Cr，Al）2O4，含Cr2O3 32%～38%。(3) 硬铬尖晶石，化学成分为（Mg、Fe）（Cr、Al）2O4，含Cr2O3 32%～50%。富铬类晶石和硬铬尖晶石的形态、物理性质、成因、产状及用途与铬铁矿相同。工业生产金属铬的方法有铝还原法、硅还原法、碳还原法和电解法。 铬是重要的战略物资之一，由于它具有质硬、耐磨、耐高温、抗腐蚀等特性，在冶金工业、耐火材料和化学工业中得到了广泛的应用。 在冶金工业中，铬铁矿主要用来生产铬铁合金和金属铬。铬铁合金作为钢的添加料生产多种高强度、抗腐蚀、耐磨、耐高温、耐氧化的特种钢，如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、滚珠轴承钢、弹簧钢、工具钢等。金属铬主要用于与钴、镍、钨等元素冶炼特种合金。这些特种钢和特种合金是航空、宇航、汽车、造船以及国防工业生产枪炮、导弹、火箭、舰艇等不可缺少的材料。 在耐火材料中，铬铁矿用来制造铬砖、铬镁砖和其他特殊耐火材料。铬铁矿在化学工业
矿热炉基本知识
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！” 2.老人们都笑了，自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
5.方茴说：“那时候我们不说爱，爱是多么遥远、多么沉重的字眼啊。我们只说喜欢，就算喜欢也是偷偷摸摸的。” 6.方茴说：“我觉得之所以说相见不如怀念，是因为相见只能让人在现实面前无奈地哀悼伤痛，而怀念却可以把已经注定的谎言变成童话。” 7.在村头有一截巨大的雷击木，直径十几米，此时主干上唯一的柳条已经在朝霞中掩去了莹光，变得普普通通了。 8.这些孩子都很活泼与好动，即便吃饭时也都不太老实，不少人抱着陶碗从自家出来，凑到了一起。 9.石村周围草木丰茂，猛兽众多，可守着大山，村人的食物相对来说却算不上丰盛，只是一些粗麦饼、野果以及孩子们碗中少量的肉食。 矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳，烟罩、炉衬、短网，水冷系统，排烟系统，除尘系统，电极壳，电极压放及升降系统，上下料系统，把持器，烧穿器，液压系统，矿热炉变压器及各种电器设备等组成。 矿热炉设备共分三层布置 第一层为炉体（包括炉底支撑、炉壳、炉衬），出铁系统（包括包或锅及包车等），烧穿器等组成。 第二层 （1）烟罩。矿热炉目前大多数采用密闭式、或半密闭式矮烟罩结构，具有环保和便于维修，改善操作环境的特点。采用密闭式结构还可把生产中产生的废气（主要成分是一氧化碳）收集起来综合利用，并可减少电路的热损失，降低电极上部的温度，改善操作条件。 （2）电极把持器。大多数矿热炉都由三相供电，电极按正三角形或倒三角形，对称位置布置在炉膛中间。大型矿热炉一般采用无烟煤，焦碳和煤沥青拌合成的电极料，在电炉冶炼过程中自己培烧成的电极。 （3）短网 （4）铜瓦 （5）电极壳 （6）下料系统 （7）倒炉机 （8）排烟系统 （9）水冷系统 （10）矿热炉变压器 （11）操作系统 第三层 1.“噢，居然有土龙肉，给我一块！” 2.老人们都笑了，自巨石上起身。而那些身材健壮如虎的成年人则是一阵笑骂，数落着自己的孩子，拎着骨棒与阔剑也快步向自家中走去。
矿热炉能源利用与节能途径
矿热炉能源利用与节能途径 锰铁矿热炉是矿热炉中的一种。炉子由专用的三相变压器供电，电极埋入料层中，在端部形成电弧，除电弧热外，尚有部份电流由一个电极经料层流到另一电极，并在料层中产生电阻热。正常生产时电弧热和电阻同时存在，通常以电弧热为主。铁合金产品电耗较高，这主要是由于原料质量不佳、操作制度不合理、管理水平低等因素造成的。 矿热炉能源利用与节能途径： 一、将出炉温度控制在1400℃左右 锰铁生产的特点不同于炼钢，它不要求有足够高的温度以保证炉后浇注顺利进行,而只要求锰铁和渣能正常出炉即可。但根据热力学知识，用碳量和冶炼温度不同，可以得到不同的产品。对于冶炼高碳锰铁，要求炉内温度不能低于1400℃。从氧化物熔融还原过程动力学来看，由于锰铁冶炼过程各类多相反应都是在高温条件下进行，一般来说高温下各种化学反应速度都是比较快的，显然,多数情况下化学反应速度不会成为限制环节，而传质过程往往成为限制环节，对此应合理控制电极的位置，加强炉内的流动以提高传质的速度所以，对于冶炼高碳锰铁的电弧炉，合金与渣的出炉温度应控制在1400℃左右为宜。 二、设法减少渣量 渣量一般由入炉原料条件决定，锰矿品位越高，炉渣生成量就减少。从节能角度出发，锰铁矿热炉应尽可能选用高品位矿石。 三、减少冷却水带走的热损失 在保证设备充分冷却的前提下，应尽量避免冷却水带走过多的热量，将出水温度控制在40～50℃的范围内，既可以节约用水又可以达到水冷设备的要求，减少冷却水带走的热损失，从而提高炉子的热效率。 四、降低炉口辐射散热，加强烟气余热回收 矿热炉炉口温度较高，辐射热损失较大。在有条件的厂矿，应尽可能使炉口封闭。因为封炉口不仅可以减少或避免炉口辐射热损失，而且可以防止炉口吸入大量冷空气，从而保证有较高的烟气温度，以提高烟气的余热回收价值。不仅如此，烟气温度的提高还有利于烟囱顺利排烟，改善车间工作环境。 五、降低短网的损失 矿热炉短网损失较大，这主要是由于短网较长、电极夹积灰、接触电阻增大等引起的。建议进行矿热炉短网改造，尽量缩短时间的长度，同时，应经常清理电极夹表面的灰尘，更换使用效果不好的连接铜排。 六、加强矿热炉的操作与管理 1)加强矿热炉操作，严格按操作规程控制料面形状、高度和电极插入深度，尽可能稳定操作； 2)合理调配，组织集中生产，尽可能减少交接班矿热炉生产波动时间，杜绝热停工和待料； 3)抓好设备维修，保证设备在较佳状态下运行，消灭各种事故； 4)加强料场管理，建立简易原料厂房,降低入炉料的水份，并实行分类堆放，由熟悉原材料情况的专人负责管理； 5)建立各层次的能源管理机构，制定和完善矿热炉节能规章，提高职工的节能意识,加强能源单耗定额管理，严格实行节奖超罚制度。
浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺
浅谈矿热炉冶炼镍铁工艺 中冶华天南京工程技术有限公司王刚 摘要：本文介绍了从红土镍矿提炼镍铁几种不同的冶炼工艺，并着重分析了矿热炉冶炼镍铁工艺RKEF法，此工艺成为当前我国红土镍矿处理的主要方法。研究开发高效、流程短、低耗能、环保等镍铁冶炼新工艺已经成为未来开发的趋势。 关键词：镍铁；矿热炉；RKEF法 1 前言 金属镍具有良好的机械强度、延展性和化学稳定性，耐腐蚀，能磁化等一系列特性，广泛用于不锈钢、高温合金、电镀和化工等行业，在国民经济的发展中具有极其重要的地位。全球约2/3的镍用于生产不锈钢，镍原料的成本占奥氏体不锈钢生产成本的70%左右。 镍原料多数源自红土镍矿，红土镍矿资源为硫化镍矿岩体风化―淋滤―沉积形成的地表风化壳性矿床，世界上红土镍矿分布在赤道线南北30度以内的热带国家。我国镍矿资源储量中70％集中在甘肃。 红土型镍矿可以生产出氧化镍、硫镍、铁镍等中间产品，其中硫镍，氧化镍可供镍精炼厂使用，以解决硫化镍原料不足的问题。至于镍铁更是便于用于制造不锈钢，降低不锈钢的生产成本。 2 镍铁火法冶炼工艺分类 含镍硫化矿目前主要采用火法处理，通过精矿焙烧反射炉（电炉或鼓风炉）冶炼铜镍硫吹炼镍精矿电解得金属镍。氧化矿主要是含镍红土矿，其品位低，适于湿法处理；主要方法有氨浸法和硫酸法两种。氧化矿的火法处理是镍铁法。 2.1 高炉法 高炉生产生铁历史悠久，但普遍使用高炉生产镍铁还是中国人发明（刘光火）和研究的结果。 高炉生产镍铁的流程主要是：矿石干燥筛分（大块破碎）——配料——烧结——烧结矿加焦炭块及熔剂入高炉熔炼——镍铁水铸锭和熔渣水淬——产出镍铁锭和水淬渣。
工艺流程当中的高炉熔炼有很大的缺点： （1）要用优质的焦炭作为熔炼的燃料，焦炭的耗能量很大，能耗高； （2）产品镍含量通常在2~8％，大多在5％以下，镍品位低，杂质含量高，一 般用于200系的不锈钢生产。 （3）在冶炼的过程中有害气体的排放量大，比如为了增加炉渣的流动性而添加萤石，萤石加入量占炉料总量的8~15％，然而在国内，镍铁小高炉没有设置脱氟设备，全部放散，从而导致排放的高炉烟气中含有大量有害的含氟气体。 （4）红土镍矿可分为高铁低镁(低镍)、低铁高镁(高镍)红土镍矿，两种不同类型原料。而当红土矿含镍1.5%、含铁35%时比较适合小高炉熔炼，可产出含镍约4%的低镍生铁。但如果是低铁高镁(高镍)矿用小高炉熔炼，那么就会导致高炉的产渣量大、粘度大情况，从而难以保证炉况顺行。 （5）由于炉料强度低，所以只能采用小型高炉(矮高炉)生产镍铁，而无法进行大规模的生产。 （6）小型高炉生产镍铁的成本较高。 2.2 电炉（矿热炉）法 这里的电炉指被称作矿热炉的电弧炉的一种，矿热炉冶炼镍铁工艺流程是：原矿干燥及大块破碎——配煤及熔剂进回转窑彻底干燥及预还原——矿热炉还原熔炼——镍铁铁水铸锭及熔渣水淬——产出镍铁锭（或水淬成镍铁粒）和水淬渣。 该工艺通常是指回转窑加矿热炉工艺，在国外已有几十年的生产历史，有一套较成熟的技术和理论，国内也有少数厂家有几年的生产历史，但都是小设备生产，技术问题很多，效益也不好，近期有数家企业陆续投产和正在建设上规模的生产线。 该工艺可以用任何铁镍品位的矿石生产任何含镍量的镍铁，技术上是在回转窑阶段控制铁的还原率来实现的（镍全部还原成金属、铁部分还原成金属和低价氧化物），这是该种工艺的最大特点，也是其具有生命力的原因，但由于矿热炉耗电巨大致使其生产成本偏高，另外缺电地区也无法建厂。 2.3 回转窑直接还原熔炼法 回转窑直接还原熔炼工艺几乎称得上是一项古老的工艺，日本采用该工艺生产镍铁（粒状镍铁，直接用于冶炼不锈钢）已有60余年的历史。 该工艺基本流程是：原矿干燥（大块破碎和磨矿——配加还原煤和熔剂——入回转窑还原和熔炼——熔块水淬——水淬渣和镍铁粒破碎、磨矿、磁选——产出镍粒铁和细