CN106871643B - 钛渣冶炼炉及其监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钛渣冶炼炉及用于所述钛渣冶炼炉炉内泡沫渣的监控方法，属于冶金生产设备设计建造技术领域。提供一种能依据炉内反应状态采用措施避免发生事故的钛渣冶炼炉，及用于该钛渣冶炼炉炉内泡沫渣的监控方法。所述的钛渣冶炼炉包括冶炼炉本体，所述的钛渣冶炼炉还包括泡沫渣检测装置，钛渣冶炼过程中的泡沫渣在封密的所述冶炼炉本体内的具体位置，通过所述的泡沫渣检测装置测定。所述的监控方法通过所述的位置监测雷达监测所述冶炼电极的上部的位置来测定所述钛渣冶炼炉炉内的泡沫渣的位置，然后根据测定的钛渣冶炼炉炉内的泡沫渣的位置确定添加冶炼原料的时间和添加的速度。

Description

钛渣冶炼炉及其监控方法
技术领域
本发明涉及一种冶炼炉，尤其是涉及一种钛渣冶炼炉，属于冶金生产设备设计建造技术领域。本发明还涉及一种用于所述钛渣冶炼炉炉内泡沫渣的监控方法。
背景技术
“泡沫渣”是冶炼钛渣过程常见工艺现象，大量泡沫渣产生时，气体与钛渣混合物一起溢出炉盖、炉体，烧损电炉炉盖上部的水管、电缆等设施，威胁着电炉的安全生产。由于电炉一般是密封的，很难肉眼观察到电炉内实际的反应状态，通常只能在泡沫渣产生后采取断电、加料降温等被动措施降低其危害。设计一种能够及时掌握冶炼电炉炉内的反应状态，并依据冶炼电炉炉内的反应状况，当出现超规格状况时及时采取措施，以有效避免事故发生，就成为了本领域技术人员需要尽快解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能依据炉内反应状态采用措施避免发生事故的钛渣冶炼炉，本发明还提供一种用于所述钛渣冶炼炉炉内泡沫渣的监控方法。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种钛渣冶炼炉，包括冶炼炉本体，所述的钛渣冶炼炉还包括泡沫渣检测装置，钛渣冶炼过程中的泡沫渣在封密的所述冶炼炉本体内的具体位置，通过所述的泡沫渣检测装置测定。
进一步的是，所述的钛渣冶炼炉还包括冶炼电极，所述的泡沫渣检测装置通过检测所述冶炼电极的高度位置来测定钛渣冶炼过程中的泡沫渣在封密的所述冶炼炉本体内的具体位置。
上述方案的优选方式是，所述的泡沫渣检测装置包括位置监测雷达，冶炼过程中的所述冶炼电极的高度位置通过所述的位置监测雷达测定。
进一步的是，所述的位置监测雷达包括相互适配的位置信号发射系统和位置信号接收处理系统，所述的位置信号发射系统安装在所述冶炼电极的上部。
上述方案的优选方式是，所述的位置信号发射系统包括发射机和发射天线，所述的位置信号接收处理系统包括接收机、接收天线、数据处理器和显示器；所述的位置信号发射系统通过所述的发射机安装在所述冶炼电极的上部。
一种用于所述钛渣冶炼炉炉内泡沫渣的监控方法，所述的监控方法通过所述的位置监测雷达监测所述冶炼电极的上部的位置来测定所述钛渣冶炼炉炉内的泡沫渣的位置，然后根据测定的钛渣冶炼炉炉内的泡沫渣的位置确定添加冶炼原料的时间和添加的速度。
进一步的是，所述的位置信号发射系统在所述冶炼电极的下端部处于所述钛渣冶炼炉的出渣口位置时安装，并设定该出渣口位置为初始的零位置。
进一步的是，当测得的泡沫渣在所述钛渣冶炼炉炉内的位置小于炉膛深度的1/2，且所述的冶炼电极上升的速度较慢时，正常加添；当测得的泡沫渣在所述钛渣冶炼炉炉内的位置小于炉膛深度的1/2，但所述的冶炼电极上升的速度较快时，降低加料速度；当测得的泡沫渣在所述钛渣冶炼炉炉内的位置大于炉膛深度的1/2，但所述的冶炼电极上升的速度较慢时，需暂停加料，在测得的泡沫渣在所述钛渣冶炼炉炉内的位置降低至炉膛深度的1/2时，恢复加料熔炼；当测得的泡沫渣在所述钛渣冶炼炉炉内的位置大于炉膛深度的1/2，但所述的冶炼电极上升的速度较快时，则需立即加入消泡剂并采取断电措施。
本发明的有益效果是：本发明通过在现有钛渣冶炼炉炉内设置一套泡沫渣检测装置，并使钛渣冶炼炉炉内的反应状态，尤其是钛渣冶炼过程中的泡沫渣在封密的所述冶炼炉本体内的具体位置，通过所述的泡沫渣检测装置测定。这样，当冶炼炉本体内的泡沫渣的位置达到不同的上限时，分别通过添加冶炼原料的时间和添加的速度控制炉内温度，进而控制泡沫渣在冶炼炉内的位置，使其始终不会超现规定的上限位置，从而达到依据冶炼炉本体内的反应状态采用相应措施避免发生事故的目的。
附图说明
图1为本发明钛渣冶炼炉的简化结构示意图。
图中标记为：冶炼炉本体1、泡沫渣检测装置2、泡沫渣3、冶炼电极4、位置信号发射系统6、位置信号接收处理系统7、出渣口位置8。
具体实施方式
如图1所示是本发明提供的一种能依据炉内反应状态采用措施避免发生事故的钛渣冶炼炉，及其用于所述钛渣冶炼炉炉内泡沫渣的监控方法。所述的包括冶炼炉本体1，所述的钛渣冶炼炉还包括泡沫渣检测装置2，钛渣冶炼过程中的泡沫渣3在封密的所述冶炼炉本体1内的具体位置，通过所述的泡沫渣检测装置2测定。结合钛渣冶炼炉均包括冶炼电极4的结构特点，本申请所述的监控方法通过位置监测雷达监测所述冶炼电极4的上部的位置来测定所述钛渣冶炼炉炉内的泡沫渣3的位置，然后根据测定的钛渣冶炼炉炉内的泡沫渣3的位置确定添加冶炼原料的时间和添加的速度。本发明通过在现有钛渣冶炼炉即冶炼炉本体1炉内设置一套泡沫渣检测装置2，并使钛渣冶炼炉炉内的反应状态，尤其是钛渣冶炼过程中的泡沫渣3在封密的所述冶炼炉本体内1的具体位置，通过所述的泡沫渣检测装置测定2。这样，当冶炼炉本体1内的泡沫渣2的位置达到不同的上限时，分别通过添加冶炼原料的时间和添加的速度控制炉内温度，进而控制泡沫渣3在冶炼炉内的位置，使其始终不会超现规定的上限位置，从而达到依据冶炼炉本体内的反应状态采用相应措施避免发生事故的目的。
上述实施方式中，结合现有的钛渣冶炼炉还包括冶炼电极4的特点，所述的泡沫渣检测装置2通过检测所述冶炼电极4的高度位置来测定钛渣冶炼过程中的泡沫渣3在封密的所述冶炼炉本体1内的具体位置。进一步的，为了减少专门研发专用泡沫渣检测装置的成本，本申请所述的泡沫渣检测装置2采用位置监测雷达，冶炼过程中的所述冶炼电极4的高度位置通过所述的位置监测雷达测定。所述的位置监测雷达根据具体情况可以采用包括相互适配的位置信号发射系统6和位置信号接收处理系统7一类的装置，这样，方便所述的位置信号发射系统6安装到所述冶炼电极4的上部，以实现通过冶炼电极4的上部到达不同高度时发出信号，然后再通过位置信号接收处理系统7接收并处理以确定冶炼电极4下端的具体位置，进而实现通过冶炼电极4的具体位置判断冶炼炉本体1内的泡沫渣3的具体位置。此时，所述位置信号发射系统6的优选结构为包括发射机和发射天线，所述位置信号接收处理系统7的优选结构为包括接收机、接收天线、数据处理器和显示器；所述的位置信号发射系统6通过所述的发射机安装在所述冶炼电极4的上部。
但是在实现操作中，为了保证通过冶炼电极4上部到达的位置能较为精准的判断冶炼炉本体1内的泡沫渣3的具体位置，所述的位置信号发射系统6在所述冶炼电极4的下端部处于所述钛渣冶炼炉的出渣口位置8时安装，并设定该出渣口位置8为初始的零位置。具体的判断过程中为当测得的泡沫渣3在所述钛渣冶炼炉炉内的位置小于炉膛深度的1/2，且所述的冶炼电极4上升的速度较慢时，正常加添；当测得的泡沫渣3在所述钛渣冶炼炉炉内的位置小于炉膛深度的1/2，但所述的冶炼电极4上升的速度较快时，降低加料速度；当测得的泡沫渣3在所述钛渣冶炼炉炉内的位置大于炉膛深度的1/2，但所述的冶炼电极4上升的速度较慢时，需暂停加料，在测得的泡沫渣3在所述钛渣冶炼炉炉内的位置降低至炉膛深度的1/2时，恢复加料熔炼；当测得的泡沫渣3在所述钛渣冶炼炉炉内的位置大于炉膛深度的1/2，但所述的冶炼电极4上升的速度较快时，则需立即加入消泡剂并采取断电措施。
下面通过具体的实施例予以说明。
实施例1：
12500kVA钛渣电炉，炉膛深度3m，采用石墨电极、连续加料熔炼钛渣。首先在电极末端与电炉的出渣口处于同一水平线时，在电极上方某一位置安装雷达。为了方便安装，在正对雷达下方需有一固定水平面，图中未示出。并使雷达始终测试其所处位置与固定水平面的距离，其初始的位置设置为0。
当雷达显示数值h小于1.5m，且h值上升速度较慢时，正常加料熔炼；
当雷达显示数值h小于1.5m，但上升速度较快时，降低加料速度或停止加料；
当雷达显示数值h大于1.5m，h值上升速度较慢时，暂停加料，待h值小于1.5m时，恢复加料；
当雷达显示数值h大于1.5m，h值上升速度较快时，加入钛精矿2～4t消泡，同时采取断电措施。
实施例2：
30000kVA钛渣电炉，炉膛深度4m，采用自焙电极、连续加料熔炼钛渣。首先在电极末端与电炉的出渣口处于同一水平线时，在电极上方某一位置安装雷达。为了方便安装，在正对雷达下方需有一固定水平面，图中未示出。雷达始终测试其所处位置与固定水平面的距离，其初始的位置设置为0。
当雷达显示数值h小于2m，且h值上升速度较慢时，正常加料熔炼；
当雷达显示数值h小于2m，但上升速度较快时，降低加料速度或停止加料；
当雷达显示数值h大于2m，h值上升速度较慢时，暂停加料，待h值小于2m时，恢复加料；
当雷达显示数值h大于2m，h值上升速度较快时，加入钛精矿4～6t消泡，同时采取断电措施。
实施例3：
40000kVA钛渣电炉，炉膛深度5m，采用六根电极、连续加料熔炼钛渣。
首先在电极末端与电炉的出渣口处于同一水平线时，在电极上方某一位置安装雷达。为了方便安装，在正对雷达下方需有一固定水平面，图中未示出。雷达始终测试其所处位置与固定水平面的距离，其初始的位置设置为0。
当雷达显示数值h小于2.5m，且h值上升速度较慢时，正常加料熔炼；
当雷达显示数值h小于2.5m，但上升速度较快时，降低加料速度或停止加料；
当雷达显示数值h大于2.5m，h值上升速度较慢，暂停加料，待h值小于2.5m时，恢复加料；
当雷达显示数值h大于2.5m，h值上升速度较快时，加钛精矿8～10t消泡，同时采取断电措施。

Claims (6)

1.一种钛渣冶炼炉，包括冶炼炉本体(1)，其特征在于：所述的钛渣冶炼炉还包括泡沫渣检测装置(2)，钛渣冶炼过程中的泡沫渣(3)在封密的所述冶炼炉本体(1)内的具体位置，通过所述的泡沫渣检测装置(2)测定，
所述的钛渣冶炼炉还包括冶炼电极(4)，所述的泡沫渣检测装置(2)通过检测所述冶炼电极(4)的高度位置来测定钛渣冶炼过程中的泡沫渣(3)在封密的所述冶炼炉本体(1)内的具体位置，
所述的泡沫渣检测装置(2)包括位置监测雷达，冶炼过程中的所述冶炼电极(4)的高度位置通过所述的位置监测雷达测定。
2.根据权利要求1所述的钛渣冶炼炉，其特征在于：所述的位置监测雷达包括相互适配的位置信号发射系统(6)和位置信号接收处理系统(7)，所述的位置信号发射系统(6)安装在所述冶炼电极(4)的上部。
3.根据权利要求2所述的钛渣冶炼炉，其特征在于：所述的位置信号发射系统(6)包括发射机和发射天线，所述的位置信号接收处理系统(7)包括接收机、接收天线、数据处理器和显示器；所述的位置信号发射系统(6)通过所述的发射机安装在所述冶炼电极(4)的上部。
4.一种用于权利要求3所述钛渣冶炼炉炉内泡沫渣的监控方法，其特征在于：所述的监控方法通过所述的位置监测雷达监测所述冶炼电极(4)的上部的位置来测定所述钛渣冶炼炉炉内的泡沫渣(3)的位置，然后根据测定的钛渣冶炼炉炉内的泡沫渣(3)的位置确定添加冶炼原料的时间和添加的速度。
5.根据权利要求4所述的监控方法，其特征在于：所述的位置信号发射系统(6)在所述冶炼电极(4)的下端部处于所述钛渣冶炼炉的出渣口位置(8)时安装，并设定该出渣口位置(8)为初始的零位置。
6.根据权利要求4所述的监控方法，其特征在于：当测得的泡沫渣(3)在所述钛渣冶炼炉炉内的位置小于炉膛深度的1/2，且所述的冶炼电极(4)上升的速度较慢时，正常加添；当测得的泡沫渣(3)在所述钛渣冶炼炉炉内的位置小于炉膛深度的1/2，但所述的冶炼电极(4)上升的速度较快时，降低加料速度；当测得的泡沫渣(3)在所述钛渣冶炼炉炉内的位置大于炉膛深度的1/2，但所述的冶炼电极(4)上升的速度较慢时，需暂停加料，在测得的泡沫渣(3)在所述钛渣冶炼炉炉内的位置降低至炉膛深度的1/2时，恢复加料熔炼；当测得的泡沫渣(3)在所述钛渣冶炼炉炉内的位置大于炉膛深度的1/2，但所述的冶炼电极(4)上升的速度较快时，则需立即加入消泡剂并采取断电措施。
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