[科普中国]-铁合金精炼电炉

简介

铁合金精炼电炉是冶炼铁合金的主要设备。铁合金电炉分为还原电炉和精炼电炉两类。 还原电炉又称埋弧电炉或矿热电炉，采取电极插入炉料的埋弧操作，还原电炉有敞口、封闭(或半封闭)，炉体有固定、旋转等各种形式。精炼电炉 用于精炼中碳、低碳、微碳铁合金。电炉容量一般为1500~6000千伏安，采用敞口固定或带盖倾动形式。前者类似还原电炉，可配备连续自焙电极;后者类似电弧炼钢炉，使用石墨或炭质电极。

为了提高电炉热能的利用率，降低产品的电耗，对我厂两座铁合金精炼电炉做了热平衡的测算，通过热平衡的测算，弄清了这两座电炉的能耗状况及节能潜力1。

钨铁电炉炉口辐射散热和烟气带走的热量，在支出热中占的比例最大。其中炉口辐射散热占13.81%,烟气带走的热量占34.96%.这两项占总收入热的48.77% o炉子热利用率为39.67%,热利用率很低。

钨铁电炉是敞口的，在冶炼过程中，高温液态渣面始终暴露在大气下。用光学高温计测量炉渣温度为1760℃,炉渣表面积约19m²。因此，应将炉口用带有内衬的炉盖封闭起米。在设计炉盖时应考虑到适合钨铁冶炼操作，如取铁等的特点。这样，高温渣面辐射出的热量被炉盖吸收反射和辐射给渣面，散失的热量就会大大减少。

烟气带走的热量占总收入热的34.96%,在冶炼过程中测得的烟气流量为40400Nm³/h,温度是95℃。属于量大能值低气体，所含的能量不宜回收和利用。但是冶炼钨铁过程中产生的烟气量不多，大量的烟气是由于除尘器引风机的作用，在炉口上部形成负压，大量的空气从炉口的周围吸入，在经过炉口上部时被渣面加热后排出。炉子加盖后，由炉外进入的空气量将明显减少，烟气量及其带走的热量也就减少了。采取上述措施后冶炼过程的热利用率将会明显提高，耗电量也自然全下降2。

中碳锰铁电炉中碳锰铁的冶炼过程是间歇式的，即上一炉的渣铁全部放出以后，下一炉的炉料全部加入炉内，利用炉内炉底和侧墙的热量，被预热到一定程度后，再兑入液态硅锰合金，开始下一轮的冶炼。

冷却水带走的热址占总收入热量的17.63%，烟气带走的热量为11.97%。两项合计29.6%。

该电炉有两个部位用冷却水，一是没有内衬的金属炉盖，二是电极铜瓦。这两个冷却部位都处于炉内热的直接辐射之下，所以冷却水带走的热量就是炉内以辐射形式传给炉盖和铜瓦的热量。炉盖没有内衬，受热面积最大，接受辐射热量最多，因此炉盖上的冷却水带走的热量最多。如果炉盖有内衬，既能减少炉盖的散热，又能将接受的热量以辐射和反射的形式传给炉料。这样，炉料在炉内不仅受到炉底和测墙的加热，而且也受到炉盖的加热。炉盖加衬后，就可以去掉冷却水，从而节约了输送水的动力电，降低了产品的综合能耗。

此外炉渣带走的热量也很大，占35.55%。如果能够使用富矿，减少成渔数量，也能使电耗大幅度降低3。

总结我国能源供应，特别是电能供不应求，而电能又是以电炉为主要生产设备的铁合金厂的主要能源，由于电能供应不足，严重影响我厂电炉的开工率。因此降低电耗对以电能为主的企业是十分重要的1。