以相电压为基准调平电极的矿热炉节能操作方法
【专利摘要】本发明涉及以相电压为基准调平电极的矿热炉节能操作方法。本方法按照以下步骤进行：a.在矿热炉中插入三根电极；然后从炉底碳砖中引出三根中性线，引入中控仪表操作台；在中控仪表操作台上安装三支相电压表，取得三根电极对中性点相电压；b.此时对三根电极的端面进行调平操作，同时观察相电压表反映的数据，当三根电极各相相电压基本一致时，三根电极的端面位于同一水平面上；c.矿热炉中的三根电极为自焙烧电极，重复步骤b进行三根电极的压放，以保证三根电极正常的焙烧速度和三根电极端头的工作长度。本发明的方法能让三根电极基本平衡，做到电极不深插、不浅插、同时做功、温度集中。使每吨电石电耗下降并且同时节约了大量的原料。
【专利说明】以相电压为基准调平电极的矿热炉节能操作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及矿热炉冶炼的铁合金及电石行业，尤其是一种以相电压为基准调平电 极的矿热炉节能操作方法。
【背景技术】
[0002] 目前，国家对"两高一资"行业政策再次收紧，电石作为"两高一资"行业将面临诸 多的政策限制。影响较大的有工信部发布的《电石行业准入条件（2014修订)》，全国各地陆 续取消电价补贴，《环境保护综合名录（2013年版)》将电石法PVC列入"高污染、高环境风 险"广品目录。
[0003] 同时随着电石行业产能过剩矛盾仍将不断加剧，终端消费乏力局面短期内并不会 出现大的改观。因此，综合各方面因素考量可以判断，电石整体行情或依旧疲软，持续低谷 震荡走势。
[0004] 在如此恶劣的大环境下，作为"两高一资"的电石行业要加大科技创新力度。研发 电石生产新工艺，积极进行技术改造，提档升级，大力发展以节能降耗为核心的新技术新工 艺。此外还要加强企业管理、练好内功，提高自身应对市场变化的能力。
[0005] 矿热炉是冶炼生产的核心设备，通过三根电极向炉内输入电流，产生电弧电阻热， 使原料在一定温度下化学还原反应生成产品。矿热炉三根电极的操作直接影响炉内温度和 熔池功率的平衡程度，决定了冶炼产品的冶炼效率、电耗和质量。
[0006] 传统利用矿热炉冶炼的铁合金及电石行业，基本原则是"原料是基础，设备是条 件，操作是关键，管理是保障"。这其中，精细、科学、合理的操作是重中之重。而电极的提升 和下插的操作更是关系电石质量、电耗和产量的关键。长期以来铁合金及电石行业都是 通过看电流的方式判断电极是否找平，也就是通过看电流的方式判断各个电极下插是否至 同一水平面；而且很多企业并未完全利用好变压器自身所能提供的电气参数进行科学的工 艺操作方法，降低感抗。而现有电极的下插深度通常是通过检查孔，人工用铁钎测量三根电 极下插的深度。但是通过该方法是不能如实反映出电极下插深度的，经常造成三根电极不 能保持在一个平面，导致电极发弧的温度不能集中。以茂县新纪元电冶有限公司25500KVA 密闭式电石炉以往的运行记录为例，电极不平导致电耗升高，质量下降，一级品率只能达到 85%?90%，且每吨电石电耗约在3400?3700kwh左右，高位的电耗也成为铁合金及电石行 业沉重的成本负担。
[0007] 因此，急需一种矿热炉节能操作方法。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种以相电压为基准调平电极的矿热炉节能操作方法。
[0009] 本发明的基本构思是：矿热炉中三根电极插入料面内部，三相电流经短网和三根 电极送入炉内，在料层内产生电弧热。矿热炉生产电石的过程中，炉内的炉温高低及其稳定 性直接影响了电石的质量和能耗多少。通过看相电压表升降电极的操作方法，可以调节操 作电阻值的大小，也即调节了电极负载电流和入炉功率的大小。因此，三根电极的升降控制 和看平在矿热炉生产中起着至关重要的作用。
[0010] 在电石生产过程中，现有技术往往忽略了相电压表反映的数据，有些企业甚至根 本没有配置相电压表。 申请人:发现矿热炉负载的大小与电极下端对炉底的距离有关，电极 插入炉料深，电阻值就小，反之，电阻值就大。因而，在生产过程中，必须有一个理想的测量、 调节装置，以取得最佳的冶炼效果。本发明申请的操作方法，通过看三根电极相电压表反映 的数据，如三根电极相电压表差距较大，则说明三根电极端头不在一个平面，三根电极中有 的深插入炉料内，有的浅插，造成电极未保持在同一平面做功，造成巨大的能耗，同时电石 质量也不稳定。面对电极不同的相电压反映情况，通过电极升降控制，严格控制三根电极相 电压最高误差不超过5V。使三根电极基本平衡，做到电极不深插、不浅插。同时做功，温度 集中，将电极下插的深度保持在最合适的位置，做到三根电极端头平、电流平、相压平。使每 吨电石电耗下降200kwh?400kwh，同时节约了大量的原料，使设备工作稳定性和运转率提 高，从而提高产品的质量和产量，降低了工人的劳动强度。
[0011] 本发明的基本步骤是： 1、在矿热炉中插入A、B、C三根电极，三根电极间距相等，剖面呈等边三角形排列，从炉 底碳砖中引出三根中性线是需用镀锌扁铁引离高温区后，在炉外采用铜线并联分别引入中 控仪表操作台，分别安装对应三支电极的相电压表(Al、Bl、C1)，三相电极在空载或轻负荷 时，三相电压是基本平衡的。根据25500KVA密闭式电石炉变压器相关参数，通电后起步档 位为35档，这时电压为90V。
[0012] 2、增加负荷后，电流、电压、相电压在变化，这时就要求配电工根据负荷变化，增大 用电量时，要以看相电压调平电极，保证电极下插深度一致。
[0013] 3、电极端头在料层内是无法观察电极是否在一个平面上工作，要让电极端头在料 层中合理平面上工作，只能通过三根电极相电压表（A1、B1、C1)来作出判断。根据 申请人:多 年的实际操作经验和反复论证，得出无论是什么样的矿热炉，只有掌握线电压和相电压的 关系，使线电压和相电压平衡，炉内电极端头才能平衡。以茂县新纪元25500KVA密闭式电 石炉为例，当档位升高到13档时，根据变压器参数，这时的单根电极线电压为200V，三根电 极线电压和为600V。根据线电压与相电压的关系，三相线电压之和除以（V 3) 1. 732为三 根电极相电压总和，此时三根电极相电压总和应为600/1. 732=346. 42V，每根电极相电压为 115. 47V。这时相电压总和346. 42V是不变的，要严格控制三根电极相电压以115. 47V为基 准，误差不超过5V，这样三根电极就会基本平衡，保持在同一平面做功。
[0014] 4、如果出现了三根电极不平时，以13档为例，因为有电极深插而导致无法高效做 功，这时的深插的电极相电压会比浅插电极的相电压低，出现三根电极相电压差过大的情 况，同时线电压也不平。这时仪表工操作调平电极，要用先退后进的方法，深插的电极相电 压数据会较低，将这个电极缓步提升，同时根据情况其他电极可以适当下压，重点随时关注 相电压数据。总之根据步骤3的方法所示，通过电极压放系统，将三根电极相电压调整到 115. 47V左右，三根电极相电压差不超过5V。 申请人:根据线电压和相电压的关系，这时线电 压会保持在200V左右，线电压差不超过2V。根据此方法将三根电极调平。
[0015] 5、矿热炉中的电极是自焙烧电极，是不断消耗的，要根据消耗速度压放，以保持在 合理的位置，以保证电极正常的焙烧速度和电极端头的工作长度。
[0016] 6、还要详细了解变压器和电极截面的参数，对不同的参数分析调整，使之达到最 佳做功率，达到节能降耗的目的。
[0017] 以茂县新纪元电冶有限公司25500KVA密闭式电石炉为例，矿热炉的冶炼过程是 连续进行的，炉料连续的由加料系统送入炉膛内，电极端为炉料所掩埋。反应区集中在一个 的高温区。冶炼过程生成的电石由出炉口从炉内排出。以前由于电极不平，所以导致电耗 升高、质量下降、优一级品率只能达到85%?90%，且每吨电石电耗约在3400?3700kwh左 右。
[0018] 改良后，通过相电压表反映的数据，调平矿热炉中的三根电极，做到三根电极料面 平、电流平、相压平，使电极发弧的温度集中在一起，相对以往的操作方法每吨电石电耗下 降200kwh?400kwh，同时提升矿热炉的运转率至95%以上。在混合料配比相同的情况下， 做到还原反应充分，并大大提高了产品品质，将优一级品率由原有的85%?90%提高到95% 以上。
[0019] 具体来说，本发明所述的以相电压为基准调平电极的矿热炉节能操作方法，其特 征是按照以下步骤进行： a、 在矿热炉中插入编号为A、B、C的三根电极，三根电极间距相等，剖面呈等边三角形 排列；然后从炉底碳砖中引出三根中性线，三根中性线用镀锌扁铁引离高温区后，在炉外采 用铜线并联分别引入中控仪表操作台；在中控仪表操作台上分别安装三支电连接三根中性 线并对应三根电极的相电压表Al、Bl、C1，取得三根电极对中性点相电压，三相电极在空 载或轻负荷时，三相电压是基本平衡的； b、 增加负荷后，电流、电压、相电压在变化，这时根据负荷变化，在增大用电量时，根据 相电压调平电极，以保证电极下插深度一致；此时对A、B、C三根电极的端面进行调平操作， 使相电压表A1、B1、C1反映的A、B、C三根电极各相相电压基本一致，从而判断出A、B、C三 根电极的各相电压在料层中对炉底的距离一致、电位差一致；也就是在对A、B、C三根电极 的端面进行调平操作时，同时观察相电压表Al、Bl、C1反映的数据，当相电压表Al、Bl、C1 反映的A、B、C三根电极各相相电压基本一致时，能判断出A、B、C三根电极的端面位于同一 水平面上，这时停止调平操作； c、 矿热炉中的A、B、C三根电极为自焙烧电极，在不断消耗的同时，需要经常压放，以保 持A、B、C三根电极的端面在一个水平面上，重复步骤b进行A、B、C三根电极的压放，以保 证A、B、C三根电极正常的焙烧速度和A、B、C三根电极端头的工作长度。
[0020] 本发明所述的步骤b中在对A、B、C三根电极的端面进行调平操作过程中，通过相 电压表Al、Bl、C1观察A、B、C三根电极的端面进行的调平过程，严格控制A、B、C三根电极 的各相相电压在相电压表Al、Bl、C1上反映出的最高误差小于5V。也就是说，只要观察到 相电压表Al、Bl、C1上反映出的A、B、C三根电极的各相相电压最高误差小于5V，就可以确 定A、B、C三根电极的端面位于矿热炉中的同一水平面位置，能让三根电极基本平衡，做到 电极不深插、不浅插、同时做功、温度集中。做到三根电极端头平、电流平、相压平。使每吨 电石电耗下降并且同时节约了大量的原料，使设备工作稳定性和运转率提高，从而提高产 品的质量和产量，降低了工人的劳动强度。
[0021] 与前述现有同类产品相比，本发明的以相电压为基准调平电极的矿热炉节能操作 方法能让三根电极基本平衡，做到电极不深插、不浅插、同时做功、温度集中。做到三根电极 端头平、电流平、相压平。使每吨电石电耗下降并且同时节约了大量的原料，使设备工作稳 定性和运转率提高，从而提高产品的质量和产量，降低了工人的劳动强度。
[0022] 本发明的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本发明的内容不仅限于实施 例中所涉及的内容。
【具体实施方式】
[0023] 实施例1 :本实施例中所述以相电压为基准调平电极的矿热炉节能操作方法，其 特征是按照以下步骤进行： a、 在矿热炉中插入编号为A、B、C的三根电极，三根电极间距相等，剖面呈等边三角形 排列；然后从炉底碳砖中引出三根中性线，三根中性线用镀锌扁铁引离高温区后，在炉外采 用铜线并联分别引入中控仪表操作台；在中控仪表操作台上分别安装三支电连接三根中性 线并对应三根电极的相电压表Al、Bl、C1，取得三根电极对中性点相电压，三相电极在空 载或轻负荷时，三相电压是基本平衡的； b、 增加负荷后，电流、电压、相电压在变化，这时根据负荷变化，在增大用电量时，根据 相电压调平电极，以保证电极下插深度一致；此时对A、B、C三根电极的端面进行调平操作， 使相电压表A1、B1、C1反映的A、B、C三根电极各相相电压基本一致，从而判断出A、B、C三 根电极的各相电压在料层中对炉底的距离一致、电位差一致；也就是在对A、B、C三根电极 的端面进行调平操作时，同时观察相电压表Al、Bl、C1反映的数据，当相电压表Al、Bl、C1 反映的A、B、C三根电极各相相电压基本一致时，能判断出A、B、C三根电极的端面位于同一 水平面上，这时停止调平操作； c、 矿热炉中的A、B、C三根电极为自焙烧电极，在不断消耗的同时，需要经常压放，以保 持A、B、C三根电极的端面在一个水平面上，重复步骤b进行A、B、C三根电极的压放，以保 证A、B、C三根电极正常的焙烧速度和A、B、C三根电极端头的工作长度。
[0024] 本实施例所述步骤b中在对A、B、C三根电极的端面进行调平过程中，通过相电压 表Al、Bl、C1观察A、B、C三根电极的端面进行的调平过程，严格控制A、B、C三根电极的各 相相电压在相电压表A1、B1、C1上反映出的最高误差小于5V。
[0025] 本实施例所述步骤b中所述调平操作即调平电极，用先退后进的方法，观察深插 的电极相电压数据会较低，通过电极升降系统将这个电极缓步提升，同时其他电极适当下 压，随时关注相电压数据。
【权利要求】
1. 一种以相电压为基准调平电极的矿热炉节能操作方法，其特征是按照以下步骤进 行： a、 在矿热炉中插入编号为A、B、C的三根电极，三根电极间距相等，剖面呈等边三角形 排列；然后从炉底碳砖中引出三根中性线，三根中性线用镀锌扁铁引离高温区后，在炉外采 用铜线并联分别引入中控仪表操作台；在中控仪表操作台上分别安装三支电连接三根中性 线并对应三根电极的相电压表Al、Bl、C1，取得三根电极对中性点相电压，三相电极在空 载或轻负荷时，三相电压是基本平衡的； b、 增加负荷后，电流、电压、相电压在变化，这时根据负荷变化，在增大用电量时，根据 相电压调平电极，以保证电极下插深度一致；此时对A、B、C三根电极的端面进行调平操作， 使相电压表A1、B1、C1反映的A、B、C三根电极各相相电压基本一致，从而判断出A、B、C三 根电极的各相电压在料层中对炉底的距离一致、电位差一致；也就是在对A、B、C三根电极 的端面进行调平操作时，同时观察相电压表Al、Bl、C1反映的数据，当相电压表Al、Bl、C1 反映的A、B、C三根电极各相相电压基本一致时，能判断出A、B、C三根电极的端面位于同一 水平面上，这时停止调平操作； c、 矿热炉中的A、B、C三根电极为自焙烧电极，在不断消耗的同时，需要经常压放，以保 持A、B、C三根电极的端面在一个水平面上，重复步骤b进行A、B、C三根电极的压放，以保 证A、B、C三根电极正常的焙烧速度和A、B、C三根电极端头的工作长度。
2. 如权利要求1所述的以相电压为基准调平电极的矿热炉节能操作方法，其特征是步 骤b中在对A、B、C三根电极的端面进行调平过程中，通过相电压表Al、Bl、C1观察A、B、C 三根电极的端面进行的调平过程，严格控制A、B、C三根电极的各相相电压在相电压表A1、 B1、C1上反映出的最高误差小于5V。
3. 如权利要求1或2所述的以相电压为基准调平电极的矿热炉节能操作方法，其特征 是步骤b中所述调平操作即调平电极，用先退后进的方法，观察深插的电极相电压数据会 较低，通过电极升降系统将这个电极缓步提升，同时其他电极适当下压，随时关注相电压数 据。
【文档编号】H05B7/109GK104159350SQ201410405280
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月18日 优先权日:2014年8月18日
【发明者】孙孟君 申请人:孙孟君