專利名稱：一種低頻冶煉高鈦渣電爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種冶煉高鈦渣電爐，具體地，涉及一種低頻冶煉高鈦渣電爐。
背景技術(shù)：
鈦渣是以鈦精礦為原料通過電爐冶煉的一種含TW2較高的富鈦料。鈦渣與人造金紅石、天然金紅石都是生產(chǎn)鈦白粉、海綿鈦和電焊條的主要原料，在世界富鈦料生產(chǎn)中占主導(dǎo)地位。鈦渣按其用途可分為酸溶性鈦渣(TW275 85% )和高鈦渣(TiA彡90% )兩種，酸溶性鈦渣適合硫酸法生產(chǎn)鈦白，高鈦渣適合氯化法生產(chǎn)鈦白和海綿鈦。目前，代表著當(dāng)今全球鈦渣最先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的，大致可以分為四種類型一是加拿大魁北克鈦鐵公司(QIT)和南非里茲查灣礦業(yè)公司(RBM)的交流矩形薄料層連續(xù)加料熔煉工藝；二是挪威廷斯弗鈦鐵公司(TTI)的交流圓形密閉電爐預(yù)還原球團(tuán)的兩段法熔煉工藝；三是烏克蘭扎波熱羅鈦鎂聯(lián)合企業(yè)和俄羅斯、哈薩克斯坦等企業(yè)的交流圓形半密閉電爐粉料或球團(tuán)料的間斷法熔煉工藝；四是南非納馬克瓦砂礦公司(NSL)的密閉直流-空心電極電爐電極中空連續(xù)加料的熔煉工藝。然而以QIT、RBM為代表的交流矩形密閉電爐、以 TTI為代表的交流圓形密閉電爐、以及以NSL為代表的直流密閉電爐生產(chǎn)鈦渣工藝，僅能冶煉生產(chǎn)TW2品位彡85%的酸溶性鈦渣，無法生產(chǎn)TW2彡90%的高鈦渣，以烏克蘭為代表的交流半密閉電爐生產(chǎn)工藝雖然可以冶煉生產(chǎn)TiO2 >90%的高鈦渣，但隨著電爐容量的增大 (大于9000KVA)，冶煉高鈦渣其生產(chǎn)工藝指標(biāo)則大幅度變差，也僅適宜于用來冶煉< 85% 的酸溶性鈦渣。目前主要以工頻(50HZ)交流敞口或半密閉式電爐工藝生產(chǎn)高鈦渣，冶煉過程中， 由于爐料的導(dǎo)電率變化大、活性高、熔渣熔點(diǎn)高、粘度高且具有短渣特性，存在爐況極不穩(wěn)定、電流波動(dòng)大、翻渣頻繁等不利因素，生產(chǎn)技術(shù)水平落后，其電耗高、產(chǎn)量低、噪音大、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境差。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)上述問題，提出一種低頻冶煉高鈦渣電爐，兼具有工頻電源和直流電源冶煉的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又避開它們相應(yīng)的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了爐況穩(wěn)定、噪音低、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境好、電耗低、效率高、產(chǎn)量高的優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是—種低頻冶煉高鈦渣電爐，包括爐殼、設(shè)置在爐殼上方的矮煙罩、設(shè)置在爐殼內(nèi)部的內(nèi)襯、設(shè)置在爐殼上的出渣口、自焙電極、短網(wǎng)、變頻電源柜、聯(lián)接母線、電爐變壓器；所述自焙電極穿過矮煙罩設(shè)置在爐殼內(nèi)；所述電爐變壓器的低壓二次輸出端經(jīng)聯(lián)接母線與變頻電源柜連接，所述變頻電源柜的輸出端通過短網(wǎng)與自焙電極相連接；所述爐殼和其上方的矮煙罩形成三相半密閉式圓形電爐。三相敞口鈦渣爐這樣的變換均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。進(jìn)一步地，所述低頻冶煉高鈦渣電爐容量為3200KVA 30000KVA，供電頻率0. 01 ;3HZ。進(jìn)一步地，所述變頻電源柜包括變頻主電路、變頻控制器、電流控制器、電流檢測(cè)顯示系統(tǒng)、電極升降控制系統(tǒng)、觸發(fā)器及保護(hù)報(bào)警。其中變頻控制器與變頻主電路相連接實(shí)現(xiàn)對(duì)供電頻率的控制，電流檢測(cè)顯示系統(tǒng)、觸發(fā)器分別與變頻主電路相連接，電流控制器分別與電流檢測(cè)顯示系統(tǒng)、電極升降控制系統(tǒng)、觸發(fā)器及保護(hù)報(bào)警相連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置電流的控制及系統(tǒng)保護(hù)。所述變頻主電路實(shí)現(xiàn)對(duì)鈦渣電爐低頻供電，將三相50HZ的交流電轉(zhuǎn)變成0. 01 3HZ三相交流電。進(jìn)一步地，所述出渣口設(shè)置在爐殼的側(cè)壁上。本實(shí)用新型各項(xiàng)電爐技術(shù)參數(shù)與低頻供電特征相匹配，電爐爐膛內(nèi)襯根據(jù)冶煉特征采用相應(yīng)的耐火材料及厚度。本實(shí)用新型提供的低頻冶煉高鈦渣工藝，步驟如下(1)、主要原料化學(xué)成份要求鈦精礦11 彡 46%，且 Ti&+Fe0+Fi5203 ^ 92%還原劑C彡85%, V彡10%，可采用石油焦、冶金焦、無煙煤、蘭碳中的一種或多種。O)、原料入爐形式當(dāng)鈦精礦粒度+120 ^ 70%，采用散料方式入爐；當(dāng)鈦精礦粒度+120 ^ 70%，采用球團(tuán)料方式入爐。(3)、原料制球團(tuán)將鈦精礦、還原劑、有機(jī)粘結(jié)劑按一定的重量比混合均勻，壓制成球團(tuán)，其特征為球團(tuán)大小為30 60mm，球團(tuán)含水量為2 8%。0)、冶煉過程將配制好的爐料一次性加入電爐進(jìn)行冶煉，在爐內(nèi)三相坩堝相互熔通形成大熔池之后，對(duì)鈦渣進(jìn)行取樣分析判斷，根據(jù)分析判斷結(jié)果與預(yù)定含量相比較，分別加入鈦精礦或還原劑進(jìn)行調(diào)整鈦渣成份。冶煉過程特征為保持熔渣溫度為1680 2200°C，每爐冶煉時(shí)間為3 6小時(shí)，所述鈦渣預(yù)定(TiO2)含量在92 96%范圍內(nèi)。在鈦渣達(dá)到預(yù)定含量，且處于過熱狀態(tài)即熔渣溫度彡1800°C的情況下，即可出渣、出鐵。新筑電爐在使用前應(yīng)執(zhí)行以下工藝進(jìn)行爐壁掛渣操作烘爐結(jié)束后，分批次往爐內(nèi)加入配制好的爐料，其中還原劑的配入量為理論計(jì)算量的160 200%，第一次加入的爐料量約為總料量的1/5，待爐內(nèi)爐料熔化形成大熔池后，分批次向爐內(nèi)加入還原劑或鈦精礦或配制好的混合料，使?fàn)t內(nèi)熔渣形成大沸騰，使得爐壁上掛上一層100 200mm的高熔點(diǎn)渣，逐漸將料面提高到正常生產(chǎn)料面高度要求即可按正常生產(chǎn)進(jìn)行操作，本過程根據(jù)電爐容量的大小持續(xù)時(shí)間約2 6天。有益效果本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理、緊湊，它兼具有工頻電源和直流電源冶煉的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又避開它們相應(yīng)的缺點(diǎn)，與現(xiàn)有技術(shù)(50HZ交流敞口爐及半密閉爐冶煉生產(chǎn)高鈦渣)相比較主要具有以下幾方面優(yōu)點(diǎn)1)大大降低了短網(wǎng)的電抗，短網(wǎng)電壓損失減少，提高了入爐功率，電網(wǎng)功率因數(shù)達(dá)到0. 9以上；2)三相供電平衡，電弧穩(wěn)定，熱效率高，從而爐況穩(wěn)定、電流波動(dòng)小，鈦渣產(chǎn)能提高30%以上，電耗降低10%以上；3)電極電流的趨膚效應(yīng)小，電極中的電流密度分布均勻，電極焙燒質(zhì)量好，電極消耗低，基本上不存在自焙電極的軟斷事故；4)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境好、噪音低，工人操作勞動(dòng)強(qiáng)度低；5)當(dāng)爐內(nèi)短路時(shí)，低頻電源系統(tǒng)立即封鎖，停止對(duì)電極供電，有效的避免了高壓開關(guān)的頻繁跳閘及對(duì)電網(wǎng)的沖擊。

附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中圖1為本實(shí)用新型低頻冶煉高鈦渣電爐的結(jié)構(gòu)示意圖。結(jié)合附圖，本實(shí)用新型實(shí)施例中附圖標(biāo)記如下1-內(nèi)襯；2-爐殼；3-矮煙罩；4-自焙電極；5-短網(wǎng)；6_變頻電源柜；7_聯(lián)接母線； 8-電爐變壓器；9-高壓開關(guān)；10-高壓及動(dòng)力控制柜；11-變頻控制柜；12-電極升降控制柜；13-電爐主控系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖1所示，本實(shí)用新型提供的低頻冶煉鈦渣裝置由矮煙罩3、爐殼2、內(nèi)襯1、出渣口 14、自焙電極4、短網(wǎng)5、變頻電源柜6、電爐變壓器8等組成。電爐變壓器8的低壓二次輸出端經(jīng)聯(lián)接母線7與變頻電源柜6接，變頻電源柜6輸出端通過短網(wǎng)5與自焙電極4相連接。其中變頻電源柜6由變頻控制柜11實(shí)行觸發(fā)控制，使變頻電源柜6輸出的低頻三相交流電其特征頻率控制在0. 01 3HZ范圍內(nèi)，并可按需要進(jìn)行調(diào)節(jié)；電極升降控制柜12直接控制自焙電極4的自動(dòng)升降；變頻控制柜11、電極升降控制柜12、以及高壓及動(dòng)力控制柜 10的相應(yīng)信號(hào)均接入電爐主控系統(tǒng)13，由電爐主控系統(tǒng)13對(duì)生產(chǎn)過程實(shí)施自動(dòng)控制。高壓開關(guān)9用于進(jìn)線電源與電爐變壓器8的連接及斷開。表1為實(shí)施本實(shí)用新型與傳統(tǒng)工頻(50HZ)供電的鈦渣爐生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)對(duì)照表，直觀的反映了本實(shí)用新型的優(yōu)勢(shì)。表 權(quán)利要求1.一種低頻冶煉高鈦渣電爐，其特征在于，包括爐殼O)、設(shè)置在爐殼(2)上方的矮煙罩(3)、設(shè)置在爐殼O)內(nèi)部的內(nèi)襯(1)、設(shè)置在爐殼(2)上的出渣口(14)、自焙電極0)、 短網(wǎng)(5)、變頻電源柜(6)、聯(lián)接母線(7)、電爐變壓器(8)，所述自焙電極⑷穿過矮煙罩⑶設(shè)置在爐殼⑵內(nèi)；所述電爐變壓器⑶的低壓二次輸出端經(jīng)聯(lián)接母線(7)與變頻電源柜(6)連接，變頻電源柜(6)的輸出端通過短網(wǎng)(5) 與自焙電極相連接；所述爐殼(2)和其上方的矮煙罩(3)形成三相半密閉式圓形電爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低頻冶煉高鈦渣電爐，其特征在于，電爐容量為3200KVA 30000KVA，供電頻率為0. 01 3HZ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低頻冶煉高鈦渣電爐，其特征在于，所述變頻電源柜(6)包括變頻主電路、變頻控制器、電流控制器、電流檢測(cè)顯示系統(tǒng)、電極升降控制系統(tǒng)、觸發(fā)器及保護(hù)報(bào)警。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低頻冶煉高鈦渣電爐，其特征在于，所述出渣口(14)設(shè)置在爐殼O)的側(cè)壁上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種低頻冶煉高鈦渣電爐，包括爐殼(2)、設(shè)置在爐殼(2)上方的矮煙罩(3)、設(shè)置在爐殼(2)內(nèi)部的內(nèi)襯(1)、設(shè)置在爐殼(2)上的出渣口(14)、自焙電極(4)、短網(wǎng)(5)、變頻電源柜(6)、聯(lián)接母線(7)、電爐變壓器(8)，自焙電極(4)穿過矮煙罩(3)設(shè)置在爐殼(2)內(nèi)；電爐變壓器(8)的低壓二次輸出端經(jīng)聯(lián)接母線(7)與變頻電源柜(6)連接，變頻電源柜(6)的輸出端通過短網(wǎng)(5)與自焙電極相連接；爐殼(2)和其上方的矮煙罩(3)形成三相半密閉式圓形電爐。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理、緊湊，克服了現(xiàn)有技術(shù)的諸多缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了爐況穩(wěn)定、噪音低、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境好、電耗低、效率高、產(chǎn)量高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F27B3/10GK201935551SQ201020578978
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者余代權(quán) 申請(qǐng)人:上海虹禧機(jī)械設(shè)備有限公司