一种电石炉开炉方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及冶炼行业领域，尤其是涉及一种电石炉开炉方法。
【背景技术】
[0002]电石炉开炉是电石炉连续生产工作的开始，新建、大修电石炉都要经历开炉的过程，开炉是电石炉生产中极为重要的大事，开炉的好坏直接影响电石炉使用寿命。开炉成功率受到许多因素的影响，而开炉方法却是其中重要的因素之一。一次性开炉的成功与否直接影响着开炉后长期稳定运行与指标的进步，因此合理有效的开炉方法是确保开炉后炉况正常运行的关键。目前国内大部分中、小型电石炉，仍然沿用传统的分步开炉法，即用木柴先烘炉、焦炭焙烧电极、装料加温的开炉方法，造成能源特别是电能的极大浪费，影响了生产效益的提高。少部分大型电石炉尝试采用一步法开炉工艺，但开炉时间较长、能耗较高，一次性开炉成功率较低。
[0003]中国专利200510022070.8发明以矿热电炉的一步法开炉方法，解决了传统的两步法开炉方法，不再单独对矿热炉体进行烘炉处理，将烘炉处理和对矿石的首批冶炼合为一体，有效减少了矿热电炉的开炉时间；但该专利中使用木材铺设出流道，在矿热电炉冶炼过程中，随着木材的逐步碳化、消耗以及炉料的塌陷，木材堆设的出流道易发生堵塞或者完全消失，未能在源头上解决电石炉出炉困难的问题，随着矿热电炉容量不断增大，存在的上述问题愈加明显，因此该专利仍然未能解决大型矿热电炉开炉困难的问题。
[0004]以40000KVA密闭式电石炉为例，采用上述专利提供的开炉方法开炉时，在电石冶炼过程中形成的出流道会随着料层的不断塌陷而堵塞，使其不能形成规整的出流道，且电石炉完成首次冶炼后，仍然需要借助吹氧等原有的工艺方法完成开通炉眼的操作，且开通炉眼的成功率仅有75%左右，有时甚至几天都打不开炉眼；完成一次电石炉开炉时间需要12-15天左右。仍然存在开炉时间长、成本高、开炉成功率低等问题。
[0005]因此，针对电石炉大型化、密闭化的快速发展，如何实现一步开炉、缩短开炉时间、降低开炉过程的能源消耗、使电极操作稳定、安全快速出炉是本领域技术人员需要重点解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于解决现有技术中大型密闭式电石炉开炉工艺落后、耗时较长、能源消耗大、开炉成本高、电极事故多发等问题，提供一种电石炉开炉方法，该方法具有操作简单、安全高效、开炉成功率高、成本低等优点。
[0007]本发明解决其技术问题是通过以下方案来实现:
一种电石炉开炉方法，包括电极制作安装、导电柱制作、通道砌筑、装炉、电极供电、加料过程，其所述方法按如下步骤进行:
a.将空壳电极筒依次联接垂直固定在组合式把持器上，在电极筒的底端焊接锥形体底盆，形成半密闭空腔结构，将碳素原料空壳电极筒内，使之构成电极；减少了电极与导电柱的接触面积，防止送电后电极端头与导电柱接触瞬间电流过大，击穿电极筒造成电极事故；
b.在电石炉炉膛底部设置三个空壳圆柱筒，圆柱筒相互之间用圆钢联接固定，向圆柱筒内加入焦炭，使之构成导电柱；其导电柱的位置与电极垂直对应，且导电柱中加入焦炭的顶端呈倒锥形状，当与电极端头接触时可较好的、很容易的控制电流变化，实现稳定操作；
C.在导电柱与炉体下部侧壁对应的出炉口之间砌筑拱形通道，拱形通道内部设置圆木，圆木一端延伸至出炉口外，圆木与通道周围的空隙进行密封；拱形通道与出炉口的空隙密封材料可采用黄泥与粉末电极糊的拌合物，随着炉内温度的逐渐升高，电极糊不断熔化与黄泥形成结构密实的拱形通道；拱形通道用于电石流出，圆木的使用可有效缩短打开出炉口时间；
d.在电石炉炉体内底部平铺一层碳素材料，并在炭素材料上方填装石灰与炭材的混合料，形成混合料层；混合料的配比根据原材料中氧化钙和固定碳的含量确定，在三个导电柱形成的三角区域内部混合料配比设置低于导电柱形成的三角形区域外部混合料配比，混合料层的高度不高于导电柱顶端；三角区域外部使用高配比的原料，有利于炉内温度的快速升高，三角区域内部使用原料配比相对较低，可适当降低混合料中炭材的比例增加混合料层的电阻，有利于电极深入炉内；混合料层的高度不高于导电柱顶端，防止石灰粒进入导电柱而生成电石，造成电极电流难以控制；
e.确认变压器符合送电要求，启动开关按钮给电石炉电极供电，逐步向下移动电极，使电极端头与导电柱接触产生电流，根据电流变化控制三相电极的提升、下降调整电极与导电柱的间隙，使三相电极电流达到平衡；
f.电石炉内产生电石后，打开出炉口，将电石排出；当电石炉中央有一定量的液态电石生成时拔出出炉口的圆木，液态电石通过拱形通道流出。
[0008]上述的一种电石炉开炉方法，其锥形底盆底端封闭电极端头的钢铁材料其厚度不小于10_ ;由于封闭端头钢铁材料的厚度和载流量有一定的关系，若钢铁材料厚度过小，在提升和下降电极过程中，电流过大击穿电极筒底部，造成电极事故。
[0009]上述的一种电石炉开炉方法，其三相导电柱之间设置三根圆木；在电石炉送电后炉内温度不断升高，圆木烧损后形成三个相互连通的流道，在电石炉出炉时打开任一出炉口，其三相电极周围的生成的电石即可全部排出。
[0010]上述的一种电石炉开炉方法，其导电柱的直径大于电极直径；避免电极在下降时与导电柱的外壳接触，使电极电流突然增大，而造成击穿电极筒事故。
[0011]上述的一种电石炉开炉方法，其电极中上部设有加热元件；将加热元件温度控制在70— 240°C，对电极糊进行预热，以便于电极的正常焙烧，同时防止已熔化的电极糊受冷粘结到电极筒壁上，造成电极出现蓬糊现象。
[0012]上述的一种电石炉开炉方法，其电极筒锥形体底盆侧面开有若干小孔；小孔直径为3-4mm，孔与孔之间的距离不小于200mm，由于空壳电极筒中加入的碳素材料中含较高的挥发分，在电极焙烧阶段产生的挥发分将从小孔排出，若小孔直径过小，电极焙烧阶段产生的挥发分不能及时排出，就会造成电极筒爆炸漏糊等严重的电极事故；若相邻小孔之间距离过小，随着挥发分的排出，小孔周围温度会急剧升高，使电极端头断裂，造成电极事故。
[0013]上述的一种电石炉开炉方法，其三相导电柱之间用圆钢相互焊接固定，且导电柱之间焊接的圆钢数量不少于12根；三个圆柱筒之间用圆钢相互联接固定，形成两组内、夕卜三角形，且内、外三角形在同一个平面上，增加导电柱的稳定性，同时增加导电柱之间的导电能力。
[0014]上述的一种电石炉开炉方法，电石炉变压器的一次侧接线为星形接法，变压器档位在12-18档时，根据电极位置，采用间歇式加料方式向电石炉内加入混合料，每次加料以不出现明弧为主，两次加料的间隔时间不能低于30分钟，当电极电流达到一定值时方可实现自动连续下料。
[0015]上述的一种电石炉开炉方法，在送电初期将电石炉变压器的一次侧接线改接为星形接法，给电石炉升温和焙烧电极，送电后将电极电流稳定在0-2KA，稳定运行一段时间后，逐渐提升电极电流和变压器档位，运行60小时左右将电极电流提升至82KA，变压器档位提升至30档，当电极电流为82KA且运行30分钟左右后，将变压器的一次侧接线改接为三角形接法，仍以开炉负荷控制电石炉，将电极电流控制并稳定在45KA，稳定