[发明专利]一种大小料仓结合的矿热炉给料方式

说明书

技术领域

本发明是用于矿热炉的投料、给料技术和方式，对电炉和矿热炉，其投料方式和配合手段，会直接影响冶炼工艺、电极插深和炉况，影响冶炼能耗和冶炼效果；矿热炉大小料仓结合的给料方法应用于电石，黄磷、硅系（硅铁、硅钙、硅钡、工业硅等）、锰系（锰铁、硅锰等）、铬系（硅铬、铬铁等）、镍系、钨铁、钛铁等；采用碳电极或石墨电极；开放、内燃或密闭矿热炉；供电方式为直流，低频交流，中频、工频、高频交流，或等离子冶炼炉、电磁冶炼炉等新型能源矿热炉；供电变压器可采用三相变压器或单相变压器；矿热炉的冶炼电极使用自焙或预焙电极。

技术背景

矿热炉人工给料进入机械给料开始，每根料管给料都是混合料通过布料设备，进入单一料仓后，通过单一料仓下的一个或几个下料管到炉膛，由人工控制下料，因为单一料仓只能实现连续给料或不给料两种状态，定量给料的能力很差，混合料偏料的离析效应也大，同时，在大型矿热炉中，炉膛直径大，偏料和固定料位影响了冶炼效果，无法满足冶炼实际需求和实现冶炼自动化需要，无法实现PCL和DCS控制下矿热炉控制和监控变量联动的自动给料和冶炼自动优化。

发明内容

发明目的

采用大小料仓结合的矿热炉给料方式，通过小料仓的给料间隔不同或单次给料量设定，可以实现精确定量的给料和满足矿热炉不同阶段给料需要，偏料离析效应会大幅减小，也便于满足多种不同炉况下的给料需要，并且与矿热炉的操作和监控变量关联，通过PLC或DCS系统控制矿热炉变量与给料阀门（2）（4）联动，消除人为判断的冶炼干扰，实现矿热炉自动冶炼和炉况的自动优化。

技术方案

1）在矿热炉给料设计中，每一根下料管都设计大料仓（1）与小料仓（3）串联的双料仓结构，小料仓（3）位于大料仓（1）下部，大料仓（1）接收给料或布料设备供给的单一或混合原料并适度存储原料，大料仓（1）的下料管接小料仓（3），小料仓（3）下出料接到炉膛的下料管（5），大料仓（1）容积0.5-20立方米，小料仓（3）容积0.02-0.8立方米，大、小料仓式样不限，或采用大料仓下的上阀门（3）与炉盖上的下阀门（4）间的下料管容量替代小料仓，大料仓（1）与小料仓（3）之间的下料管上有上阀门（2）控制单一或混合原料从大料仓（1）进入小料仓（3），小料仓下料管设置下阀门（4）控制单一或混合原料通过下料管（5）进入炉膛（8）；通过小料仓（3）上部的上阀门（2）和下部的下阀门（4）开关间隔和多料管配合方式及小料仓容量设置，实现矿热炉的定量、定时或连续给料。

2）大小料仓（1）（3）的结构可采用柱状，球状，台型或锥形，柱锥混合形等满足设计空间要求的形状，对有些下料管采用大料仓下阀门（2）和炉盖上阀门（4）控制的矿热炉，可以把上阀门（2）和下阀门（4）间的下料管容量作为小料仓使用，但是注意料管式小料仓的防堵塞；阀门（2）（4）采用机械阀，液压法，气动阀，电动阀或棒料阀及其它可以断开或导通给料设备或可实现远程和就地操作或自控开启的阀门，阀门（2）（4）采用耐高温、耐磨的密闭性好的阀门。

3）下料管阀门（2）（4）采用气动、液压或者电动便于实现远程控制，控制方式可以单独控制单个阀门的开关，控制全部阀门或采用分组控制部分阀门，可实现远程自控和就地人工操作，并通过DCS或PLC或工控机等自控系统实现每个阀门的给料间隔和给料时间的自动控制，或通过自控系统和与其它矿热炉操作变量和监测信号的关联，实现矿热炉无人自动冶炼和自动优化。

4）通过人工或自动控制方式监控下料管上部的大料仓不空料，设置大料仓料位下限和空料报警以防止炉气泄露影响设备和生产安全。

5）小料仓（3）实际容量调整设计可以采用通过大料仓（1）到小料仓（3）的下料管（11）插入小料仓（3）的深度调整，或其它可改变小料仓（3）有效容积的办法调整小料仓（3）的单次给料量；料管式小料仓可以通过上阀门（2）下阀门（4）间落差高度调整容量。

6）矿热炉操作变量与监控变量采集包括：一次电压、一次电流、一次功率因数、二次电压、二次电流、二次功率因数、大力缸位置和上下限，电极工作长度和入料深度，有补偿设备的包括补偿容量与分组数据，矿热炉各主要冷却点循环水温度，矿热炉的炉气温度、空冷后温度，各种原料指标数据和冶炼基准电耗、矿热炉设计参数、环保除尘数据，出炉时间，出炉间隔时间，产品的品位，密闭炉的氢气，一氧化碳、二氧化碳、原料水分、环境温度与时间变量设置等，建立给料逻辑控制程序和死区上下点限制、动作运行时间与延时设定等与给料控制联动。

有益效果