矿热炉又称电弧电炉或电阻电炉。它主要用于还原冶炼矿石,碳质还原剂及溶剂等原料。主要生产硅铁,锰铁,铬铁、钨铁、硅锰合金等铁合金,是冶金工业中重要工业原料及电石等化工原料。现代铁合金电炉一般为圆形炉体,配备三根电极。其工作特点是采用碳质或镁质耐火材料作炉衬,使用自培电极。电极插入炉料进行埋弧操作,利用电弧的能量及电流通过炉料的,因炉料的电阻而产生能量来熔炼金属,陆续加料,间歇式出铁渣,连续作业的一种工业电炉。
矿热炉/电炉
矿热炉本体由于长期工作于高温状态,内部炉衬是用能够抵抗高温和化学侵蚀作用的耐火材料砌筑成。炉衬的主要作用是构成工作空间,减少散热损失,以及保护金属结构件免遭热应力和化学侵蚀作用。耐火材料的好坏,不仅决定了生产工艺的效率,也对矿热炉和操作人员的安全起到了至关重要的作用。所以在矿炉冶炼中,炉体表面温度监控,一直是需要重点关注并持续改进的难点。因为一旦耐火材料出现裂缝或脱落,炉内高温铁水就会顺着裂缝或者脱落部位直接泄漏到水冷系统、保温系统、炉壁,严重会造成整个高炉矿热报废甚至人员人身安全。
所以在此我们采用的监测方案是:在炉子周围用三台合适的视场角的热像仪两两成120°夹角围成一圈对炉壁进行监测,并设定报警温度,一旦温度超过报警位即报警;同时,当一片区域的温度过高时,可以判断离此处最近的电极温度过高,再观察炉内监控,即可判断电极是否出现故障。选用的型号为YOSEEN-X384系列红外热像仪
炉内一般是密闭的空间并且充入煤气,而且炉子的外直径约12米,炉壁厚度约1米,炉内直径约10米,并且料高较高,离炉盖仅仅只有约1.2米左右,温度最高可达1000℃左右;而且炉内的三根直径约1.3米的电极呈三角形分布,三根电极的内侧大概形成一个直径约3米的圆形,需监测电极内部情况。综合以上,从炉壁处开孔对炉内进行观测难度大,效果差。而炉盖最薄处为15-20厘米,结合客户的意见,可将高炉机器从防爆孔伸入炉内,可设置退膛机制或是使用降温保护气流(若降温保护气体量过大,则会影响炉内煤气含量,进而影响到出料的质量),从而实现对炉内的监测。
由于此炉的炉底全部是通风管道,用风机进行降温,离地面距离较近约为30厘米,所以用热像仪进行监测的话实际意义不是很大,故选取热电偶安装在所需的点位,再把数据集成在热像仪软件上,最终可以在软件上一同看到炉内,炉壁以及炉底的监测情况。