矿热炉(电炉)冶炼中炉内电热分布、构成及控制方法和影响电能因数分析

矿热炉（电炉）冶炼中炉内电热
分布、构成及控制方法和影响电能因数分析
日常电炉生产运行中，电能关系的合理匹配（电效率和热效率的最优化是指标优化的关键）。

以下主要从电炉中炉料电阻分布、构成、控制及影响电能关系的因数及料面控制及偏加料对电能关系的影响。

一、矿热炉的电热反应多为吸热反应：
热能的取得主要来自电炉的有效功率。

从不同角度研究电炉时不难发现，运行良好的电炉其操作电阻与有效功率之间存在着
一定关系既：
1、操作电阻随着电炉有功增大而降低。

这就说明为什么大功率电炉的功率因数常常偏低，而小功率电炉功率因数偏高的缘故。

2、在炉料一定的情况下，一定的有效功率，必有一定的操作电阻值与相适应，而得到良好的热能分配。

3、想要提高操作电阻，即想要运行较高的操作电阻而不影响电炉良好的热能分配，必须首先提高产品的电阻常数，即炉料比电阻。

二、电炉内电能电阻的构成及控制：
R1~R3，R4~R6相同的条件：
1、料面高度一致；
2、炉料绝对均匀；
3、电极工作长度一致；
4、电极电气运行参数相同；
5、炉料透气性相同；
6、炉底工况相同；
R4~R6的电阻是料面中的电极对电炉四周碳砖墙形成的料面预热电阻，从电路结构上也是星型结构。

对其阻值的控制可以调节电极外侧物料的熔化与衬料速度。

当外围物料配碳量增加时外围吃料速度会加快，但是受冲刷炉墙限制。

三、影响电能关系分配的因数：
1、极心园大小：
极心园大R1~R3增大，有利于电极深插，但是炉料加热功率分配变小。

2、炉墙碳砖高度与厚度：
碳砖高度增加， R4~R6变小，有利于提高电炉周边沉料速度。

3、料层厚度：
厚度越大，料面电阻越小，电能加热物料电能分配比例越高。

4、电炉温度：
电炉温度越高，碳材石墨化程度越高，料面电阻越小，因此需
要合理控制电弧深度。

5、炉料透气性：
料面透气性差，物料接触紧密，炉料电阻小，尾气也难以排出。

6、堆料形状：
电极附近料堆越低，电极附近电压梯度越大。

7、电气操作参数：
料面高度相同时，电极入炉功率大的电极，炉内反应区体积大，料层薄，料面电阻大，炉料预热不充分，需要调整料堆。

四、料面控制及偏加料对电能关系的影响：
1、进行料面控制与偏加料时除了进行料面电阻控制还要控制电弧电阻，即合理的电极位置。

2、最优的电炉整体电阻控制是控制化料与反应的平衡，即控制料面电阻与炉底电弧电阻的最佳比例。

3、适当降低料面提高透气性可以降低弱相电极预热物料的电能分配比例。