Способ управления режимом работы электропечи для производства фосфора Советский патент 1980 года по МПК F27D11/10 

Изобретение относится к способам

;управления процессом в электропечах 1ДЛЯ производства желтого фосфора. 1 I Известен способ управления рабо- j :той электротермических восстановительных печей, при котором ток в электроде и напряжение изменяют таким образом, чтобы эмпирическая постоянная„5

где К - максимально допустим 1Й дпя

одного электрода диаметр nnaвильного тигля, см;

Р удельное сопротивление жидкой I шихты. Ом. см;

: - ток. А;.,j

:находилас в пределах 4,2 - 4,6 (/ i Способ предполагает поддержание постоянной плотности тока в шгавйль;ном тигле, дпя каждого вида печей, так как величина удельного сопротивления для каждого процесса принимается постоянной . При этом дапьнейшее повыше:ние плотности может быть достигнуто г.олько за счет повышения напряжения, jj

...--

приложенного к печи. Одновременно с повышением напряжения уменьшают заглубление электродов в шихту, что ве- дет к меньшей термической нагрузке на

5 под печи и большей устойчивости электродов против механических нагрузок на изгиб. Спедовательно, при заданных положении электрода и мощности управление сводится к поддержанию постоян10 ного тока в электроде 1 j .

В описываемом выше способе отсут- ; ствует связь между технолошческими и I электрическими параметрами, что приводит к следующим недостаткам:

151 . Повьш ение напряжерО1Я на электродах при поддержании постоянного тока требует перемещения электродов вверх к своду печи. Это уменьшает высоту фильтрующего слоя шихты, что тфи20 водит к повьш1ению температуры печных газов под сводом печи, увеличению количества пыли в отходящих газах, нарушению режима слива шлака и феррофосфо.ра, образованию настылей на подине

25;печи и, как следствие вьш1еуказанного. 37692 снижении) мощности печной установки 2, Удельное сопротивление шихты при использовании руды различных месторожде НИИ меняется и, следовательно, для разного сырья должна подбираться различная величина тока. %, Не учтено влияние размеров кускового материала восстановителя, являющегося основным проводником в, реакционной зоне. Целью изобретения является повьпиеjine произв здустельности печи, у меньшение удельных расходов эле1стр5эн1ргий й минеральной части шихты. Цель достигается тем, что отношени высоты подэлектродного пространства к диаметру злектрода поддерживают в пределах 0,65-0,90, при этом средний размер Кусков углеродистого материала вводимого в печь, поддерживают соотве ственно формуле ,75-1,80/. 10-3 и активное сопротивление фаз ванны печи в соответствии с формулой ,Э ,25. /0,205 И.,67/ /2/ , где ft средний размер кусков углеродистого материала, см; CK концентрация пятиокиси фосфор в шлаке, %; Р - активная рабочая мощность печи / - активное сопротивление фаз пе чи, мОм; J} - усредненное удельное электри. ческое сопротивление шлаковой зоны печи, ОМсм; ot- диаметр электрода, см; K -hllSr отношение высоты подэлектродf t-alw // o-fiM, ного пространства к диаметру электрода; ( 1.Г 1у расстояние между торцом элект рода и подиной. Отношение высоты подэлектродного пространства к .диаметру электрода, на ходящееся в пределах 0,63-0,9 обеспечи вает оптимальное расгтределёние мощности по ванне и оптимальное значение активного сопротивления ванны. При : Л-з-Л, 0,63 торцы электродов прибли жаются к шлаковой зоне, снижаются зна чения активного сопротивления на фаз что приводит к ухудшению технико кон 1 мических показателей работ печи. Кроме того, при . 0,65 увеличиваются тепловые потери, снижается коэффиц 1ент мощности /сойУ/, температура под сводом печи 280°С, что приводит к конденсации паров фосфора на колошнике и своде печи. При этом происходит интенсивное разрушение футеровки подины печи. При А.,90 появляется опасность увеличения температуры под сводом печи вьшге регламентных норм, увеличения количества пыли в отходящих газах, так как в зтом случае торцы электродов перемещаются вверх к своду печи, что приводит к уменьшершю фильтрующего ;Слоя шихты. Активное сопротивление фаз печной установки, как следует из формулы /2/, находится в нелинейной функциональной) зависимости отА. , которое поддерживается постояннь1м для заданной мощности, что обеспечивает оптимальные периметры электротехнологического режима печи . Анализ формулы /1/ показывает, что снижение среднего размера кусков углеродистого материала позволяет уменьшать концентрацию пятиокиси фосфора в шлаке и одновременно увеличить мопщость печи. Величина , для разных типов печей, мощностей печей, концентраций (Пятиокиси фосфора в шлаке будет из,меняться, однако поддержание г1,ц 0,65-0,9 обеспечит соблюдение регла- Ментных норм процесса пояуче шя фосфора..V Пример осуществления предлагаемого . В качестве примера взят электротех-.нслогический режим работы фосфорной печи типа РКЗ-72Ф. Эта печь имеет три самоспекаюТцихся электрода-диаметром 1700 мм, расположенные по треугольнику с диаметром распада 4800 мм и круглую ванну с внутренним диаметром 10500 мм и высотой 5650 мм. Печь оборудована тремя однофазными печными трансформаторами общей мощностью 80 МВА. В соответствии с требованиями технологии производства фосфора содержание пятиокиси фосфора в шлаке должно находиться в п)еделах 0,5-2%. Как показали исследования- заявителя плотно сть тбка в электроде не должна превьшать 3,8 А/см2, а следовательно линейный ток не должен превышать 86кА. Температура реакционных газов под сводом печи должна находиться в диапазрне 280-50QOC. Первоначальнов печь подавали ихту с доменным коксом со средним азмером куска с 1,55 см. Сопротивение ванны составляло 2,0-2,25 мОм при CK 2,0%.