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1、黑龙江冶金1Uai圆形钛渣电炉实现连续冶炼生产工艺蒋鲁银,余鑫(攀枝花钢铁集团钛业有限责任公司,攀枝花617000)摘要:国内大型圆形钛渣电炉多数采用间歇式生产冶炼工艺。通过电炉加料系统设备的改造、冶炼工艺的攻关、采用先进的神经网络控制方法等途径可实现钛渣电炉连续加料、连续冶炼的工艺。关键词:圆形钛渣电炉;改造;攻关;神经网络控制;工艺(3)4根(见图1)料管不能均匀连续地给炉内1存在问题加料。从图1可知:原来的加料管只有4根,一根我厂25MVA圆形钛渣电炉是
2、引进乌克兰设中心料管,三根电极旁各设一根料管。炉料投加备及冶炼技术,自从建厂正常生产以来,我厂钛渣区域小。冶炼时炉料熔化不均匀,熔化速度也非冶炼的指标是:钛渣电耗2500KWh/吨,钛渣(盐常慢。溶)品位是72%、冶炼功率低于设计25MVA。这些指标跟国际钛渣冶炼厂(加拿大QIT、南非RBM、挪威Tinfos、南非Namakwa和Ticor)钛渣能耗1900kWh/吨、钛渣品位78%的指标有较大的差距。而且实际年产量也只有设计年产量的80%左右。电炉设计主要参数变压器容量30MVA三台单相特种变压器一次电压375%kV一次
3、电流240A二次电压110~340~420V(32档调压)图1加料管的布置二次电流43kA电极直径1100mm(4)每个料仓里的炉料(钛精矿和焦碳)是通极心圆直径3200mm过原料处的称量皮带称与混料皮带按一定比例混平均冶炼周期:8~9h合运输至炉顶料仓。皮带称传感器容易产生零点冶炼过程中存在的主要问题:漂移,导致称量误差大,最大的时候达到5%。(1)电炉间歇式生产冶炼,炉内能耗损失大;(5)由于钛精矿比焦碳的体积密度大,在皮带(2)电炉密闭效果较差。炉压设计值是-5~下料至炉顶料仓时,料仓里的炉料就会出现精矿5Pa,而平时冶
4、炼一般控制在50~60Pa。不仅在能在下,焦碳在上的现象。冶炼时经常产生大量的耗上损失大,而且炉压为正压时,炉内火苗上串至泡沫渣而影响生产。炉盖上方烧毁炉盖上的绝缘件,使电炉绝缘达不(6)设计之初的炉顶加料系统设置了六个加到要求。短路损坏设备的现象时有发生。收稿日期:2007-09-1322008年第4期料仓,六个仓的装满料的总重是150t(不计料仓本加的加料管分布在电极周围。尽量满足混合料能身的重量)。每次按照150t的炉料一次性加料,导够被加在炉内热量集中区域。致每炉的冶炼时间超过设计的8h/炉。平均功率输送也只有18M
5、VA远远低于设计冶炼功率(25MVA)。(7)控制水平较低,凭经验判断,人工手动控制,被动滞后。只能采用低电压大电流深插电极的工作方式。电极升降采用一次电流控制,控制元素单一,误差大,波动大,效果不理想;冶炼时电极电流值是具有非线性、时变、扰动等特点,一般的PID调节很难满足要求;电极升降速度无法改图2改造后的加料管布置图变,控制精度低。电极运动停止时,抖动较大,电流忽大忽小;偏差电流设定过大,有时达到5000A,电极电流波动大,造成三相不平衡。3加料制度的改进(8)每次出尽渣铁后再加冷物料重新开始冶(1)把原来分批加料制
6、度改为现在的连续加炼。电炉热量损失大,功率不平衡,冶炼时间增料制度,通过控制钛精矿料管和焦碳料管上螺旋加,相应地吨渣电耗增加。称量皮带的转速控制料量的大小及向炉内各个点技术人员根据所做的热平衡实验发现:我厂加入冶炼需要的炉料。电炉的热能利用率只有65%,大量的热量在烟气(2)因为螺旋皮带称可以实现100kg/min的控负压除尘过程中散失,造成了巨大的能量损失。制精度。根据工艺要求,可实现批量小,批次多的为了解决上述问题,实现电炉的连续加料、连加料方式。这种加料方式既可以保护炉墙渣层,续冶炼生产。攻关部门对电炉实施了加料系统的也可
7、以实现炉料均匀熔化。确保电炉里始终有熔改造、冶炼工艺的攻关及控制方式的改进。融状态的钛渣存在。2加料系统的改造(3)电极周围应该多加料量,中心料管尽量少加料这样可以使冶炼小熔池尽快连通形成。(1)取消原料处的皮带称量。连续加料的优点:电炉冶炼时刻处于电弧冶(2)炉顶六个方形炉顶料仓全部改成12个圆炼过程中,因为电弧发热温度远远高于矿热炉的形带圆锥底的料仓。每两组料仓对应一组,它们电阻发热温度。生料加入炉内后,炉料可以快速各自盛装钛精矿和焦碳。各自料仓上的下料管安熔化还可以减少泡沫渣的形成。装一台螺旋称量皮带机,以实现对钛精矿和
8、焦碳精确配料,避免配料成分偏差过大。钛精矿料管4送电制度与焦碳料管互相交汇于炉盖上加料管,以便两种(1)钛渣出炉后,渣面下降过多,严格实行第物料在炉顶加料管中均匀混合下至炉内。一批炉料先送电、降电极后加料的制度,不准先加(3)根据平时对冶炼熔池的观察情况来看,
