矿热炉间断法熔炼和连续薄料层多渣熔池
发布日期： 2018-10-22 10:24:05 阅读量（652） 作者：间断法的多渣熔池主要应用于硅热、铝热等金属热法铁合金及碳热还原的电熔耐火材料和熔炼焊剂等。间断法熔炼过程是周期性的，即一炉一炉地进行，炉料的大部分是每炉次通电前或熔炼初期一次性加人。电极能够插人料堆内并在其底部起弧，使炉料熔化和发生还原反应，生成的金属和熔渣沉入熔池底部并在两者密度差异作用下分层和分离，熔体上的炉料层也随之下降，最后成为平熔池。炉料不能自沉的主要原因是炉料的软熔点较低而导致料堆上部结壳，其凝壳通常留在下一炉次再捣落。间断法溶炼钛渣末期的熔池形态如图1所示。
图1 间断法熔炼钛渣末期的熔池形态
1—电极;2—溶渣层;3—铁水与死铁层;4一凝壳;5—死料层;6—炉衬
间断法熔炼的电弧功率和电阻功率的比率取决于熔炼产品所要求的工艺条件。例如，金属热法的还原过程要放出大量热，按对微碳铬铁熔炼的热平衡计算，只有总热量的52%为输人电能供给，电能除了补偿电损失和热损失之外,大部分都消耗在炉渣电阻上，这对一定组成(即一定电阻)的熔渣就要求有一定的渣层厚度。又如电熔镁砂，为满足高的还原除铁、硅等及MgO熔化量，必须使电弧功率比例达到0.65左右。再如熔炼钛渣虽然只需将钛铁矿的铁还原，而还原氧化物又可以在较低温度即电阻制度下进行，但与上述两例不同的是，熔炼钛渣的炉料和熔渣的电阻率很低，若按电阻制度运行就得采用极小的电压电流比，这样做不仅电效率和冶金效率低下，更重要的是不能满足熔点高和短渣性强的钛渣熔体对热量的需求。因此，以能量特征为高电弧功率比率的熔池来熔炼钛渣，才是符合其自身规律的。
连续薄料层多渣熔池的应用，可以说是始于尤代法电炉炼铁。20世纪40年代初，尤代研制成功一种直接使用铁精矿炼铁的方法，以后又出现附加预还原回转窑的改进型，如安装在委内瑞拉的33MW矿热炉。这种矿热炉的熔池结构如图2所示，其突出的特点是粉状炉料沿矩形矿热炉的四周炉壁加人并堆积，而电极周围的高温化料区靠堆坡下淌的炉料来始终保持渣面上的薄料层。
图2 尤代法矿热炉炼铁的连续薄料层冶炼
加拿大魁北克铁钛公司(QIT)最早将这种开弧连续薄料层的尤代法工艺创造性地应用于熔炼钛铁矿生产钛渣和生铁。可以认为，加拿大QIT矿热炉熔池的结构和变化及其能量特性、电弧行为、传热方式以至操作方法等，既保存有尤代法的特征，也与铜镍锍熔炼的熔池有颇多相同或相似之处。
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