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关于矿热炉的一些基础小知识

关于矿热炉
Ore furnace
矿热炉要将电极深埋在炉料层内,而不像炼钢电弧炉一样直接敞开在熔融金属上面。电弧和炉渣的电阻非常小,数量级为豪欧姆,考虑电极等对电流的要求,相对供电线路的高电压而言,要求采用变压器使入炉电压适当,同时必须有截面足够大的导电母线来承载上万安培的电流。在设计安装时,应该尽量使导电母线短,即变压器尽量靠近矿热炉。从变压器低压侧到电极把持器的馈电线路通称短网,由硬母线束、软母线束和铜管组成。大型电炉变压器的二次绕组多数通过短网在电极上完成三角形接线。

矿热炉炉内反应区温度很高,采用的电极材料必须能传导大电流同时又能接受高温,可采用廉价的碳材料电极,高温焙烧后的碳材料电阻反而更小,是很好的良导体。目前,常用的碳电极有石墨电极、碳素电极和自焙电极。铁合金矿热炉多数采用自焙烧电极,即在铁壳里面。填充电极糊,在运行中电极糊利用电流通过时产生的热量和炉热的传导辐射自行焙烧。随着电极的消耗,电极壳尧相应逐节焊接,并向壳内填充电极糊。

把持器
controller
电极把持器由导电铜瓦、铜管、电极夹紧装置、保护套、冷却水路、吊挂件等组成,它的作用是将电流输向电极,并将电极夹持在一定的高度上,还可以调节电极糊的烧结状态。电极升降和压放装置吊挂着整根电极,用以调整电极插入深度。按照把持器对电极的夹持方式可分为压力还把持器、电极组合把持器与锥形环把持器。

炉衬
lining

矿热炉炉衬有碳质炉衬和镁质炉衬。近些年,为延长炉衬寿命,通过借鉴高炉炉衬长寿技术,矿热炉开始采用水冷炉衬代替常规耐火材料炉衬,即采用低热阻耐火材料炉砌炉并配备冷却设施(淋水冷却炉壁与强风冷却炉底),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壳,凝固壳将炉衬与渣铁隔开,从而保护炉衬,延长炉衬寿命,而且较小导热系数的“自保护”凝固层可减小矿热炉的热损失,从而达到节省冶炼电耗的目的。


矿热炉冶炼过程中产生大量煤气。70年代以来,为了保护环境和节约能源,冶炼锰铁、铬铁等铁合金还原电炉逐渐由敞口矿热炉改为封闭型矿热炉,冶炼过程需要进行料面作业的铁合金产品(硅铁、金属硅等)生产,则用半封闭矿热炉。

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