CN109813116B - 一种矿热炉烘炉方法 - Google Patents

Abstract

一种矿热炉烘炉方法，具有以下步骤，1)在矿热炉炉衬底部平铺一层耐火材料，形成耐火材料层；2)在步骤1)所述耐火材料层上搁置三个铁质焙烧筒，三个所述铁质焙烧筒呈正三角分布；3)在步骤2)各所述焙烧筒内盛装焦炭，焦炭粒径为10‑40mm；4)在步骤2)各所述焙烧筒、矿热炉炉衬内壁之间的空间铺设一层焦炭，焦炭粒径为10‑40mm，形成焦炭层，焦炭层的厚度小于焙烧筒的高度，在所述焦炭层上铺设一层造渣料，形成造渣料层；5)将矿热炉配套的三根电极插入在对应三个铁质焙烧筒内的焦炭中，通电，形成电回路，至造渣料层熔融完全后，烘炉完毕。

Description

一种矿热炉烘炉方法

技术领域

本发明涉及冶金领域，特别涉及一种矿热炉烘炉方法。

背景技术

现阶段铁合金行业大型矿热炉炉衬砌筑完成后，需要进行烘炉操作，将矿热炉碳质炉衬中的挥发性杂质(如少量的水)赶出，以保证矿热炉炉衬长期稳定工作。

目前，矿热炉普遍采用的烘炉方式为：材烘+焦烘+电烘或焦烘+电烘。

现阶段烘炉方式存在以下几点不足：

1、材烘+焦烘+电烘的烘炉方式，材烘+焦烘只能将炉内温度提升至1000-1100℃，矿石原料经电烘时直接化料，铁水温度直接升高至1400℃以上，由于炉衬没有经历1100-1400℃温度区间，严重时甚至会导致炉衬开裂。

2、焦烘+电烘时，电烘直接产生铁水，会侵蚀碳质炉衬，造成炉衬损伤。

因此，如何安全、可靠、线性升温烘炉，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种矿热炉烘炉方法，烘炉时炉衬升温均匀、温度曲线上升合理，避免炉衬开裂，且保证炉衬中挥发性杂质均匀溢出炉膛，经过本发明烘炉后的炉衬寿命理论上可以提高一年以上。

本发明的技术方案是：一种矿热炉烘炉方法，具有以下步骤，

1)在矿热炉炉衬底部平铺一层耐火材料，形成耐火材料层；

2)在步骤1)所述耐火材料层上搁置三个铁质焙烧筒，三个所述铁质焙烧筒呈正三角分布；

3)在步骤2)各所述焙烧筒内盛装焦炭，焦炭粒径为10-40mm；

4)在步骤2)各所述焙烧筒、矿热炉炉衬内壁之间的空间铺设一层焦炭，焦炭粒径为10-40mm，形成焦炭层，焦炭层的厚度小于焙烧筒的高度，在所述焦炭层上铺设一层造渣料，形成造渣料层；

5)将矿热炉配套的三根电极插入在对应三个铁质焙烧筒内的焦炭中，通电，形成电回路，至造渣料层熔融完全后，烘炉完毕。

进一步的，步骤1)所述耐火材料为耐火砖，铺设厚度为150-250mm，优选为200mm。

进一步的，步骤1)耐火材料在矿热炉炉衬底部铺设呈三个圆形耐火材料层，圆形耐火材料层的直径大于焙烧筒直径，且与焙烧筒对应。

进一步的，步骤4)所述焦炭层的下面铺设有木材，形成引火层。

进一步的，步骤4)所述造渣料包括如下重量份组分：

清渣300-400份，硅石100-220份，白云石400-600份，焦炭100份。

优选的，所述清渣由10-18wt％MnO、20-50wt％SiO₂、10-40wt％CaO、5-15wt％MgO、10-30wt％Al₂O₃组成。

优选的，所述硅石中SiO₂含量≥95％，所述焦炭中固定碳含量≥86％。

优选的，所述白云石由20-30wt％SiO₂、20-40wt％CaO、10-30wt％MgO、余量为杂质构成。

采用上述技术方案具有以下有益效果：

1、本发明提供的矿热炉烘炉方法，利用三个铁质的焙烧筒，将待烘炉的矿热炉炉衬内空分隔为四个空间区域，其中三个空间区域为焙烧筒的内空区域，另外一个空间区域为三个焙烧筒和炉衬内壁之间的空间区域，在焙烧筒的内空区域盛装焦炭，在三个焙烧筒和炉衬内壁之间的空间区域铺设焦炭形成焦炭层，当矿热炉配套的电极插入对应焙烧筒的焦炭内，形成电流回路，在电阻热的作用下，完成“焦烘”，使矿热炉炉衬温度升至1000-1100℃区间。在焦炭层上铺设有造渣料，造渣料在“焦烘”的基础上，最终熔融，完成“渣烘”，使矿热炉炉衬温度升至1100-1400℃区间，有效填补了“焦烘”与后续电烘之间的温度差，使矿热炉炉衬升温均匀，温度曲线上升合理，炉衬中挥发性杂质均匀溢出，提高碳质炉衬的烧结强度，且能有效避免碳质炉衬开裂。

2、本发明提供的矿热炉烘炉方法，“渣烘”完成生成炉渣，炉渣密度在2.0以下，减少、降低铁水对碳质炉衬烧结成型前的侵蚀。

3、本发明矿热炉烘炉方法，使用的造渣料由300-400重量份的清渣、100-220重量份的硅石、400-600重量份的白云石、100重量份的焦炭构成，有效保证造渣料熔融时温度处于1100-1400℃区间，合理填补“焦烘”和后续电烘之间的温度差。若是调低或调高清渣、硅石、白云石之间的配比，将导致造渣料的熔融温度或低于1100℃，或高于1400℃，失去其合理填充“渣烘”和“电烘”之间的温度差的技术效果。

4、采用本发明矿热炉烘炉方法烘炉后的碳质炉衬，经申请人试验验证，与采用材烘+焦烘烘炉后的碳质炉衬相比，使用寿命提高一年以上。

本发明中，所述重量份为克、千克。

下面结合附图和具体实施方式作进一步的说明。

附图说明

图1为本发明的烘炉示意图。

附图中，1为耐火材料层，2为焙烧筒，3为焦炭层，4为造渣料层，5为矿热炉炉衬，6为引火层。

具体实施方式

本发明实施例中未标明具体参数的工艺，通常按照常规条件或按照厂商建议的条件进行，未标明具体型号的设备，通常为冶金领域中常规的设备。

本发明使用的清渣由10-18wt％MnO、20-50wt％SiO₂、10-40wt％CaO、5-15wt％MgO、10-30wt％Al₂O₃组成。使用的硅石中SiO₂含量≥95％，使用的焦炭中固定碳含量≥86％，，使用的白云石由20-30wt％SiO₂、20-40wt％CaO、10-30wt％MgO、余量为杂质构成。

实施例一

一种矿热炉烘炉方法，具有以下步骤，

1)在矿热炉炉衬5底部平铺一层耐火材料，形成耐火材料层1，具体的，矿热炉炉衬为碳质炉衬，底部直径为10800mm，本实施例中，耐火材料为耐火砖，铺设厚度为200mm，铺设方式为，耐火材料在矿热炉炉衬5底部铺设呈三个圆形耐火材料层，各圆形耐火材料层的直径为2600mm，三个圆形耐火材料层呈正三角分布。

2)在步骤1)所述耐火材料层1上搁置三个铁质焙烧筒2，三个所述铁质焙烧筒2呈正三角分布，具体的，各焙烧筒的高度为1600mm。

3)在步骤2)各所述焙烧筒2内盛装焦炭，至满，焦炭粒径为10-40mm。

4)在步骤2)各所述焙烧筒2、矿热炉炉衬5内壁之间的空间铺设一层焦炭，焦炭粒径为10-40mm，形成焦炭层3，焦炭层3的厚度小于焙烧筒2的高度，在所述焦炭层3上铺设一层造渣料，形成造渣料层4，具体的，焦炭层的厚度为200mm，造渣料层的高度至焙烧筒上沿，也可冒出焙烧筒上沿。进一步的，为了方便起火，焦炭层3的下面铺设有木材，形成引火层6，引火层的和炉衬底部之间还铺设有一层造渣料，所用的造渣料含有清渣300kg，硅石210kg，白云石600kg，焦炭100kg，总计重量为1210kg。

5)将矿热炉配套的三根电极插入在对应三个铁质焙烧筒2内的焦炭中，通电，形成电回路，至造渣料层4熔融完全后，烘炉完毕。

烘炉完毕后的碳质炉衬，可投入矿石料坯，进行正常还原冶炼。

经申请人试验验证，在同等炉料炉况条件下，采用本发明烘炉方法，碳质炉衬挥发性杂质均匀溢出炉膛，升温曲线更加合理，碳质炉衬石墨化程度更大，铁水对炉底的侵蚀更小，炉衬寿命理论上比现阶段烘炉方式提高一年以上。

Claims (8)

1.一种矿热炉烘炉方法，其特征在于，具有以下步骤，

1)在矿热炉炉衬底部平铺一层耐火材料，形成耐火材料层；

2)在步骤1)所述耐火材料层上搁置三个铁质焙烧筒，三个所述铁质焙烧筒呈正三角分布；

3)在步骤2)各所述焙烧筒内盛装焦炭，焦炭粒径为10-40mm；

4)在步骤2)各所述焙烧筒、矿热炉炉衬内壁之间的空间铺设一层焦炭，焦炭粒径为10-40mm，形成焦炭层，焦炭层的厚度小于焙烧筒的高度，在所述焦炭层上铺设一层造渣料，形成造渣料层；

5)将矿热炉配套的三根电极插入在对应三个铁质焙烧筒内的焦炭中，通电，形成电回路，至造渣料层熔融完全后，烘炉完毕。

2.根据权利要求1所述的矿热炉烘炉方法，其特征在于，步骤1)所述耐火材料为耐火砖，铺设厚度为150-250mm。

3.根据权利要求2所述的矿热炉烘炉方法，其特征在于，铺设厚度为200mm。

4.根据权利要求1至3任一所述的矿热炉烘炉方法，其特征在于，步骤1)耐火材料在矿热炉炉衬底部铺设呈三个圆形耐火材料层，圆形耐火材料层的直径大于焙烧筒直径，且与焙烧筒对应。

5.根据权利要求1所述的矿热炉烘炉方法，其特征在于，步骤4)所述焦炭层的下面铺设有木材，形成引火层。

6.根据权利要求1所述的矿热炉烘炉方法，其特征在于，步骤4)所述造渣料包括如下重量份组分：

清渣300-400份，硅石100-220份，白云石400-600份，焦炭100份，所述清渣由10-18wt％MnO、20-50wt％SiO₂、10-40wt％CaO、5-15wt％MgO、10-30wt％Al₂O₃组成。

7.根据权利要求6所述的矿热炉烘炉方法，其特征在于，所述硅石中SiO₂含量≥95％，所述焦炭中固定碳含量≥86％。

8.根据权利要求6所述的矿热炉烘炉方法，其特征在于，所述白云石由20-30wt％SiO₂、20-40wt％CaO、10-30wt％MgO、余量为杂质构成。

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